龐加萊回歸

任何粒子在經過一個漫長的時間之後必然能回到其無限接近其初始位置的位置(但是不能回到原來位置,只能無限接近),儘管這個時間的長度遠遠超出我們所能想,但是它必然會實現·這樣一個周期就稱為一個龐加萊回歸。

2018年3月。維也納大學的研究人員成功在一套多粒子量子系統中證實了一種“龐加萊回歸”現象。研究結果已在《科學》期刊上發表。

基本介紹

  • 中文名:龐加萊回歸
  • 外文名:Poincaré recurrence theorem
  • 提出者:Jules Henri Poincaré
  • 提出時間:1890
  • 套用學科:動力學系統,遍歷理論,統計物理
  • 適用領域範圍:熱力學,動力學
  • 意義:回歸幫助熱力學第一法則復辟
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源起

自然界的微觀粒子無時不刻不在進行著隨機運動,並在運動中消耗能量.根據熱力學第二法則,孤立系統恆增加.Rudolph Clausius(克勞修斯)認為任何系統都是由有序無序發展,粒子的運動也將趨於複雜.更可怕的是,隨著時光之箭的飛逝,宇宙將會走向熱寂.依照慣例,客觀真理都是肯定的表述,熱力學第二法則因其個性讓科學家們感到不舒服,並被稱為科學史上最令人絕望痛苦的公設.

導火索

1871年,James Clerk Maxwell首先對熱力學第二法則導出的“熱寂理論(熱寂論)”發起詰難.

誕生

在James Clerk Maxwell之後更有科學家對熱力學第二法則本身產生質疑,但是卻苦於找不出熵恆增(熵恆增定律)的破綻.1895年,Jules Henri Poincaré(龐加萊)歷史性地證明了龐加萊回歸.

影響

熱力學第二法則的誕生轟動一時,熵的提出改變了人們的宇宙觀.在這之前,人們普遍認為能是自然界的決定性因素,任何其他因素都不能違背.但是現在有了一個強有力的挑戰者——熵,這一度引發了“能熵孰執牛耳”的論戰.由於熵增加的不可逆轉性,革命派科學家們更傾向於後者.然而正當他們為熱力學第一法則讓位歡呼雀躍時,龐加萊回歸的提出無疑給了這些人當頭一棒.

意義

龐加萊回歸幫助熱力學第一法則復辟,熱力學第二法則在亞原子世界沒有立足之地,只有熱力學第一法則才是放諸四海皆準的真理.

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