網友提問:
先說結論:人類會被這20節小小的5號電池,給烤死。
「人類和無限電量的五號電池存在,但外面的世界卻已經宇宙熱寂?!?/p>
這樣的設定,其實意味著人類處于一個絕對的孤立系統中,從而不受整個宇宙的干擾。
存在一個強大的屏障,把外界和內部世界割開,乃至于內部世界的任何熱量和物質都不會外傳。
那么這就導致了一個問題。
因為是孤立系統,能量不會外放,無限電量的五號電池,會讓這個孤立系統的能量持續升高。
五號電池使用時的功率各不相同,但在人類利用的額外能量只有五號電池的時候,人類會想方設法的加大功率,盡量多的轉化電池之中的能量。
不過五號電池,因為自身存在電阻,所以不能功率無限大。
但如果題主設定的是未來世界,5號電池的電阻可以降低到無限低,理論上,即便是20節5號電池,也可以通過各種轉化器,弄出足夠人類使用的能量來。
▼如果題主限定的,僅僅只是當前人類科技制造出來的5號電池。
我們則可以來計算一下,這個問題。
加上所有散熱,一節5號電池釋放出來的總功率,這里取值5w(注意,這里不是人類能量使用率,而是電池在這個孤立系統釋放總熱量的功率)。
20節電池就是100W,一天的總熱量是:
100×86400=8.64×10^6焦。
一年是365×8.64×10^6=3.1536×10^9焦。
1億年的時間是3.1536×^10^17焦
▼我們先來假設這個孤立的系統正好是地球。
太陽每秒輻射到地球上的能量是1.7×10^17J,地球反射34%的熱量,12小時內,輻射總能量大約為:24969.6×10^17J。
地球平均晝夜溫差10度左右,但在孤立系統內,地球無限升溫。
可以計算出:
大約在7917.8億年后,地球上的溫度將無法再適宜人類生存。
看起來這7917.8億比起宇宙的時間還長很多,但實際比起從現在到宇宙熱寂的時間,還是微乎其微。
因為——
熱寂的時間是10^1500年!
也就是說,人類熬過了10^1500年,結果被20節五號電池,在7917.8億內的時間中烤死了。
▼現在,我們來把這個孤立的系統縮小。
如果這個系統是中國的面積大小(963.4057萬平方公里)。
那么這個時間年限則縮短為:150億年,已經接近宇宙當前年齡。
如果這個系統只有北京市的面積大?。?6410.54平方公里)。
那么這個時間年限則縮短為:2548萬年。
如果這個系統是三線城市的建成區面積(約100~200平方公里)。
那么這個時間年限則縮短為:25萬年左右。
如果這個系統面積縮小到平遙古城大小(2. 25平方公里)。
那么這個時間年限則縮短為:3521年。
如果這個系統是一個小區大小(約50000平方米)
那么這個時間年限則縮短為:78年。
如果這個系統單純是小明100平米的住宅。
那么小明僅僅在不到兩個月的時間內,就會被20節5號電池烤死。
總來說,如果我們的宇宙是一個完全孤立的系統,哪怕僅僅存在20節5號電池這樣的永動機,宇宙都不會熱寂。相反,如果給予長達10^1500年的熱寂時間,20節5號電池這樣的永動機可以,可以給宇宙帶來相當于10^1450個太陽的能量。
而整個宇宙之中的恒星數的數量級為10^22。
也就是說,實際20節5號電池這樣的永動機,在不到10^100年之內,便可以創造整個宇宙的總能量。
對于已經熱寂的世界來說,20節5號電池猶如一個源源不竭的熱島。
這個熱島,足以讓一個封閉的宇宙系統,回歸到宇宙原始湯的狀態。
當然,如果宇宙并不是一個孤立系統,那么這20節5號電池,會給宇宙源源不斷得動力,繼續膨脹。
哪怕,膨脹的速度極低。
在10^1500年的時間,也足可以讓宇宙膨脹幅度增加10的上千數量級。
其實從這個腦洞問題也可以看出,永動機這種東西,對于宇宙的存在來說,就是一個絕對的BUG。
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