主题：【原创】【原创】简单说说热力学 -- Swell

如果有条件，应该做一个垂直实验。把球往下扔。但是往下扔速度太快。伽利略没有秒表。

为什么不让一个人站在高处扔，一个人在底下等着计时？只要距离大了，时间也是变大了。这个我也说不好。可能也没那么容易。

当然斜面也有别的用处。同时得出水平速度分量不变和垂直分量被加速，以及到了斜坡底部之后基本做匀速运动等结论也是垂直往下扔得不到的

逻辑推理（也就是普兄说的数学思辨）发现有矛盾，不用做实验都知道原有的理论不正确了！

这个就是逻辑的好处：逻辑判断错，就肯定错，可以把实验都省下来了。

但需要记住的是，逻辑正确未必代表理论正确，还需要实验去验证。

能保持严谨认真的河友，没想到又发现了一个。

西河发展到今天，讨论水平已经高到反哺归真，和我小时候在农村场院上的讨论水平差不多了，唯一的不同是，我小时候农村场院上的大叔80%都不识字。

你在这里讲热力学，真的有点那个那个那个。。。

既然开讲了，你把热三律一块讲讲呗😂😂。

就因为据说从那里可以垂直扔下阿

感觉自己水平差的太远，学习学习得了，别露怯了。

知识面窄不是什么毛病，我对我自己领域以外的东西知道的很少。我儿子高中生物学的东西很多我都不会。其实热力学也不是我的领域，但是都懂的，基本上所有理工科都不得不懂点热力学的基本知识。

我看有人讨论熵，搞的跟玄学似的就忍不住去说两句，结果扯不清楚了。当然都怪我太闲了。于是就想着自己写一个吧。就当是默默向当年的大牛致敬吧

第一、作实验嘛，肯定要n次啊，n>1000，你如果每天扔100次铁球，认真扔个1年，就变成麒麟臂了

第二、

在没有精密计时与计速的情况下 ，伽利略巧妙的在于把动能变冲量，小球滚下斜坡下面有个弹簧连接的带红墨水的量管，小球滚下斜坡撞击弹簧，弹簧带动红墨水上升，最后，以红墨水在量管中的最高刻度为一次测量数据，几千次的测量

不是太懂也得写，要不然话就是只说了一半。

人们最初是不知道物质是由分子原子组成的。关于原子结构的很多习以为常的东西实际到了爱因斯坦的时候人们还在研究。总之，当人们认识到物质是由分子原子组成的时候，给宏观的物理量找一个微观的解释也就顺理成章了

温度可以解释成分子的平均动能，刚度可以解释成分子间平均作用力，熵呢，解释成系统内所有分子各种可能的状态（state)的总和，打得很累，还不知道说严谨了没有。但是第一个问题是量纲不对，总和嘛，是个数字，无量纲。熵是有量纲的。所以多了一个玻尔兹曼常数，把量纲给对上了。但是第二个问题就讨厌了：统计力学里隐隐的意思是只要我把所有的可能的状态都查一遍，把这个数字找到了，我就可以把熵求出来了。这里我的理解就是也许非常简单的系统，比如惰性气体，你也许可以预测一下这个数字，稍微复杂一点你就做不到了。总之，统计力学相当于给熵提出一个微观的解释，和原有的经典理论不冲突 ，它俩差不多是平行的关系。但是这里就把熵从一个能量的概念和系统微观的状态数目，或者有的叫自由度，混乱度联系起来了。也就给后人提供了吹牛x的基础。

上文中隐隐的意思是统计力学给熵又找了一个本构关系，把熵和一个数字联系起来。但是这个数字又不太好确定。所以是不是说这个工作没大用呢？绝对不是，谁说是我也得说不是，因为那就是我自己工作的基础。

绝对的数字是不好求，其实也没啥用。但是相对的变化是可以求的，而且也非常有用。各种物理模型里其他的量的本构关系都有了，比如压力和体积的关系，关于熵的再有了，模型不就完整了？这可就是一大票工作了。细节不说了，提两个有趣的实验吧。

你需要一个橡胶绳，越软越好，颜色越浅越好。你把它一端固定住，一端拴上一个重物，橡胶带就伸长了。然后找一个打火机稍微烤一烤橡胶带，你发现带子居然缩短了。物体受热是要膨胀的，而且大部分材料是要软化的，橡胶受热居然变硬了。对，这就是熵在起作用。简单的说吧，别的固体，分子基本老老实实呆在原地做着震动。橡胶就像一个编的很差的网。两个网格间距只有一厘米结果连着的线有一米。所以那个线很自由的在动。你一拉，它的自由程度就降低了，体现为阻力。你把它加温了。相当于它更自由了，那你再拉，阻力就更大了。

这个实验设计到火，要是觉得麻烦还有一个更简单的。你把它拉开，等一下，放到嘴唇边感受一下温度。然后快速松手，再马上放到嘴唇边，如果对温度敏感的话，应该发现带子变凉了。我试过，有时候能感觉到，有时候效果差一点。估计是橡胶质量的问题。

如果再有人和你说熵是道，或者是乱七八糟的话，你就拿一个橡胶带出来给他看看。看得见，摸得着，还可以测量

当然，他最后结论是对的，而推理过程被忽略了。但是仔细看伽利略的假想实验，就用你的阐述。

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引用：一个 8 磅的石块，一个 4 磅的石块 ... 如果把石块绑到一起呢？快的会拽着慢的，慢的会拽着快的，速度应该在二者之间。

然而，绑到一起的石块不是12磅了么，难道不应该更快？

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引用结束。

第二段正确，第一段并不正确。所谓快的拉着慢的，已经在假设速度是质量无关函数，这是循环论证。

举个例子，钻石的价值与质量平方成正比。如果是一块 12 克拉钻石，你不能视为 8 克拉和 4 克拉，然后说贵的拉着便宜的，最终平均价格（每克拉）在 8 克拉和 4 克拉这两块钻石之间。这是不成立的。

是否重物下落快，只能实验论证，不可能通过假想实验来完成。伽利略是实验物理学家，不是数学家。他这种空想，如果是论证欧几里德平行公设，早就被人驳得体无完肤了。

上文写了好多热力学，但很多的讨论说：你说的没问题，我说的是其他的领域的定义。这其实不是一个小问题，我想说说我的看法。

首先，这绝对正当和正常。人们搞研究就是不断的用已知去挑战未知。我学了点物理知识，你让我去搞经济。那我自然而然的就想着物理学的模型能不能拿啦用啊？对错啥的，用了才知道啊。万一对了，我就是经济学的牛顿。万一错了，倒霉的是老板，咱们换个地方接着打工。

用的时候，我发明一个词叫做：经济熵。没问题啊，用着用着大家都说好，最后原来熵的定义没人知道，我这个经济熵的概念大行其道，也是很常见的事情。

但是，重点在这里了。一旦你引入了一个新的概念，新的定义。你就相当于脱离原来的体系了。换句话说，热力学成功与否与你无关。你这个新的体系成功与否也与热力学无关。你俩连表兄第都不算，最多算名字有点像的路人。

换句话说，你要问我熵是不是只有一个定义。是，只有一个。你可以定义信息熵，经济熵。这里要把这几个字放到一起，而不是信息的熵，和经济的熵，这是不对的。你没办法重新定义熵，别人在你之前已经用了。你可以更改，比如你发现他的理解是错的，就比如热质，以太。这些概念可以说就不存在了；也可以更新，热量的单位卡路里和功的单位焦尔最后证明是一回事。但是你不能把热力学的熵放到信息学讨论：比如熵这个概念在热力学里很成功，但是信息学不行。这话就错了。正确说法是信息熵这个概念有可能是错的，信息熵和热力学里的熵没有关系。

你也可以说我要创造一个更大更广的领域，把几个已知的领域都包括进去。在我这个领域里，这几个xx熵的定义是统一的。类似的工作就是我要统一几大力场。爱因斯坦晚年做的。可以啊，但是你要先成功了，咱们再谈吧。做了不等于别人就的接受，这不天天都有人说自己解决了这些问题，诺贝尔奖要不就不够发了

科学的体系里，定义就是身份证。名字随便。我可以改名字叫马云，但是我不能去拿他的钱，他犯法了也不能来抓我

不敢说话了，更准确的说：是不敢认真说话了。现在西河的讨论水平，高到极致、开始反哺归真，基本回到我小时候场院的水平。这方面我经验比较丰富，但丰富归丰富，我这水平是吵不赢的，因此不敢正经说话了。因为胡说八道就算吵输了也不那么丢人。所有我非常佩服你和 @假日归客 河友依然能够做到认真严谨。

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《神雕侠侣》里面，洪七公和欧阳锋最后的比试非常精彩。我脚得，如果到了现在的西西河，无论洪七公还是欧阳锋都没有赢的可能性。河友意念中发力、想象中的招数，就可以把他们打出太阳系。

伽利略用的是归谬法。

是阿基米德先假设速度跟质量有关，然后伽利略设计出一种场景，轻重两球固定在一起，得出矛盾的地方，从而从逻辑上推翻阿基米德的理论。

欧几里之所以伟大，就是他提的五条公设，两千多年来屹立不倒，居然没有人能根据这些公设，推出逻辑矛盾的地方，所以大伙不得不服。

还是有更多的细节多讲讲。

我上中学的时候没啥感觉，研究生的时候觉得他真的是妖人。硬是穿越层层的迷雾。

说真的，要是我到那个时代，能看懂他和牛顿的著作我就很满足了

下落的1米的管子实在太短了。

弄个圆弧的斜面看球滚过来滚过去倒是挺好。😁😁😁