基础理论创新的中国梦 科学发展车轮滚滚向前

热力学第二定律被称为“历史上*伟大的10个方程”之一.“能量守恒和转化定律”又被称为:“19世纪自然科学三大发现之一”.一位物理学家出身的西方学者和文学家斯诺(C.P.Snow, 1905－1980)说: “在科学界问人家能否描述热力学第二定律就好比是在文学界问: ‘您读过莎士比亚的作品没有?’ ”热力学第二定律确实太重要了,它是近代科学的核心基础内容,科学家人人都应该知道.这样的看法似乎并没有错.

然而,更专业和**物理大师索末菲(A.Sommerfeld, 1868−1951) 和写过两本热力学相关著作的资深美国教授特鲁斯戴尔(C.Truesdell, 1919--2000 ) 在20世纪都感悟到对第二定律并没有被真正认清.我们的工作也证实了这一点.

科学出版社: “现代热力学 -- 第二定律的一种新表述”的*近新书, 就是我1998年退休以来的第8个版本的现代热力学系列专著.从书名就可以知道:该书的核心就是一句话.反过来说,从“第二定律的一种新表述”的一句话写成了一本书.

经典热力学通常介绍第二定律的表述一(1850年克劳修斯): 不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化;和表述二(1851年开尔文): 不可能从单一热源取热使之完全变为有用的功而不产生其他影响;它们也可以归纳为一句话:自发过程都自动趋向于能量耗散.而现代热力学则需要第二定律的一种新表述, 表述三(2015年): 非自发过程只能在同时自发过程的耦合或补偿下进行, 总的(体系和环境)能量耗散不可能为负, 并趋向于耗散*小化, 理想的*限是零耗散(即非耗散).因此热力学第二定律就是能量耗散及耗散*小化定律,突破了经典热力学的局限性,普遍适用于整个有限的宏观世界[也可以称为自然界(不包括宇宙,黑洞,暗物质等)].

整个热力学学科(等温等压时)就可以用下图来表示:

目前,除了“倪光炯, 王炎森. 物理与文化(第三版), 高等教育出版社(2015)”一书将在国内文科教学中广泛采用外, 国内外一般热力学有关的教科书中,基本上只包含图中的绿色虚线框内的部分. 因此一直无法面对上世纪70年代以来低压人造金刚石成功的铁板钉钉(现代热力学的试金石)的客观事实检验. 而目前的热力学教学中就我所知国内的延边大学, 中山大学, 和国外的滨州州立大学等理科的热力学相关课程中已经引用我的著作对现代热力学的内容作了介绍. 这是历史发展的必然规律.

附上一份给各位的贺年片

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