網友問:如果不存在永動機,為什麼宇宙又可以無限運行下去?
探索
12-03
宇宙中的質量和能量總是在不斷地相互轉化,但是總量保持不變,既質能守恆;還有宇宙的總動能是守恆的,使得宇宙中的運動不會停下來,除非宇宙重新塌縮到宇宙大爆炸之前的狀態。
物理學中的永動機,指的是不需要外界輸入能量,或者只有單一熱源的情況下,就能源源不斷地對外做功的機械;前者叫做第一類永動機,違背能量守恆定律;後者叫做第二類永動機,違背熱力學第二定律。
無論我們用什麼辦法,兩類永動機都是不可能實現的,這是我們宇宙的基本規律之一,但是這和宇宙無限運行下去並不矛盾。
在相對論中,能量守恆上升為質能守恆,恆星是宇宙間的重要天體,靜止質量在恆星內部經過核聚變轉變為能量,鐵元素合成重元素則是能量轉變為靜止質量。
能量和靜止質量就是這樣不斷地相互轉化,使得宇宙發展不會停下來;另外,無論能量轉變為什麼形式,總動量都是守恆的,於是宇宙中各天體的運動不會停下來,除非回到宇宙大爆炸前的狀態,所有動量回到一點,宇宙總動量就歸零了。
但是目前的科學理論,還無法解釋宇宙大爆炸之前的情景,所以關於宇宙最初能量的來源問題,是當今物理學的未解之謎,也是哲學上的終極問題之一。
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※網友問:在黑洞內部會看到什麼,奇點處有什麼?
※為什麼現在很少聽到登月的消息?阿波羅登月是騙局嗎?
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