第575章 守恒机械球

天之界的巫师们并不了解魔力的来源,艾斯还没有将那篇皇皇巨著写出,所以关于“热”的争议不断。

相信生物“生命力”理论的巫师们,认为热能可能是生命力的某种补充,但不会是全部,因为这个世界上有魔力存在,而魔力有着神奇的效果。

托马斯暂时无法解释魔力,他只是坚定的进行实证。

“我们需要更多,更多的实验,证明力学、热学、电学、声学等等各类运动中‘力’的守恒!”

他的目光坚定,沉浸在实验研究中的托马斯没有了拘谨,有的只是火热的研究激情。

唐娜很欣赏的说道:“我们可以先从电磁学入手,当今魔法界,还有什么比电磁学更加炙手可热的学问呢?”

两人很快达成一致,拿各种类型的磁电机开始实验,很多两人总结出一个现象。

唐娜声音清冷的说道:“磁电机的各种试验的电机和电路中都有发热现象,这和机件运转中的摩擦现象一样,都是动力损失的根源。”

托马斯激情的说道:“是的,我们的实验切入口,就从电流的热效应的研究开始!”

两人共同设计了一个实验,为了确定金属导线的热功率,他们让导线穿过一根玻璃管,再将它密缠在管上,每圈之间留有空隙,线圈终端分开。

然后托马斯将玻璃管放入盛水的容器中,通电后用温度计测量水产生的温度变化。

“托马斯,你负责更换不同尺寸的导线,我负责改变电流强度。”

托马斯听了唐娜的话点点头,他已经准备好各种尺寸的导线五十余种,两人进行了三天近千次实验,最终得到了初步结果。

托马斯展开一卷魔法羊皮纸,写下一行标题《电的金属导体产生的热和电解时电池组中的热》。

他详细记录了实验的过程,并在末尾写下结论,“在一定时间内布莱尼娅电流通过金属导体产生的热与电流强度的平方及导体电阻的乘积成正比,此为唐娜-托马斯定律。”

唐娜满意的说道:“这个结论看上去很简洁,也很数学,不过我们最好还是多做些实验,进一步验证。”

两人又用电解质做了大量实验,证明上述结论依然正确。

唐娜-托马斯定律的发现,让整个贝蒂巫师塔的人都对电路中电流的作用有了明确的认识。

唐娜仿照动物体中血液的循环,把电池比作心肺,把电流比作血液,并在论文末端指出:“电可以看成是携带、安排和转变化学热的一种重要媒介”。

并且认为,在电池中“燃烧”一定量的化学“燃料”,在电路中,包括电池本身,会发出相应大小的热,和这些燃料在氧气中点火直接燃烧所得应是一样多。

唐娜略微兴奋的说道:“热功当量近在眼前,虽然我们还缺乏更关键性的证明,但是已经有方向性了。”

他们将论文交给贝蒂,贝蒂看完后很欣喜,她有种预感,只要解决了这个问题,自己也许就能勘破极限,成就真正的神话巫师。

贝蒂将论文塞进一只阴影乌鸦的嘴中,看着乌鸦“呱呱”的飞往中央高塔,略带欣喜的说道:“我们现在最主要的工作就是确定等价性,电、元素能、热能、机械能可以转化可以等价。”

这篇论文依旧在《魔法》上发表,所有巫师都看出来了,贝蒂巫师塔就是要试图证明“热功当量”,如此坚定的态度也引起了其他巫师的剧烈讨论,很多相信“生命力”理论的巫师也开始修改完善自己的理论体系。

他们将理论的重点植根于“魔力”这一概念,并提出了万物皆有魔力的假设,有的人试图找当代天之轮值巫妖王维特站台,但维特却公开表示自己无法证明生命力理论。

擅长死生转化,拥有大量生物实验经验的维特这样说,更让很多“生命力”理论的巫师心头蒙上阴影。

贝蒂巫师塔,贝蒂、唐娜和托马斯三人正在一群磁电机旁进行实验。

贝蒂谨慎的说道:“探索磁电机中热的损耗,我相信理所当然的是:

磁电机的电力与其它来源产生的电流一样,在整个电路中具有同样的热性质。

当然,如果我们认为热不是物质,而是一种振动状态,就似乎没有理由认为它不能由一种简单的机械性质的作用所引起,例如像线圈在永久磁铁的两极间旋转的那种作用。

与此同时,也必须承认,迄今尚未有实验能对这个非常有趣的问题作出判决,因为所有这些实验都只限于电路的局部,这就留下了疑问,究竟热是生成的,还是从感应出磁电流的线圈里转移出来的?

如果热是线圈里转移出来的,线圈本身就要变冷。

所以,我们要致力于清除磁电热的不确定性!”

他们经过多次实验,很快设计了一个简洁有效的实验,把磁电机放在作为量热器的水桶里,旋转磁电机,并将线圈的电流引到电流计中进行测量,同时测量水桶的水温变化。

“磁电机线圈产生的热也与电流的平方成正比。”

托马斯肯定的记录下来。

唐娜又把磁电机作为负载接入电路,电路中另接一电池,以观察磁电机内部热的生成,这时,磁电机仍放在作为量热器的水桶里,唐娜写道:

“我将轮子转向一方,就可使磁电机与电流反向而接,转向另一方,可以借磁电机增大电流。前一情况,仪器具有磁电机的所有特性,后一情况适得其反,它消耗了机械力。”

比较磁电机正反接入电路的实验,唐娜得出结论:“我们从磁电得到了一种媒介,用它可以凭借简单的机械方法,破坏热或产生热。”

至此,贝蒂、唐娜和托马斯已经从磁电机这个具体问题的研究中确定了一个具有普遍意义的规律,这就是热和机械功可以互相转化,在转化过程中一定有当量关系。

他们互相对视,最后贝蒂对托马斯说道:“你来动笔将最后的结论写下吧。”

托马斯十分感动,他知道这是对自己的照顾,刚想谦让,唐娜也说道:“你的资质啊,还是需要提升提升,别谦让了。”

托马斯热泪盈眶,干脆的坐下写道:

“在证明了热可以用磁电机生成,用磁的感应力可以随意增减由于元素变化产生的热之后,探求热和得到的或失去的机械功之间是否存在一个恒定的比值,就成了十分有趣的课题。

为此目的,只需要重复以前的一些实验并同时确定转动仪器所需的机械力。

根据十三组实验的结果,我们可以得知,能使一磅的水温度升温一度的热量等于把838磅重物提升一尺的机械功。

热功当量!”

魔网剧烈震荡,大源的力量在涌动和欢呼,托马斯没有停止继续写下:

“我们可以将这一规律总结为,热能可以从一个物体传递给另一个物体,也可以与机械能或其他能量相互转换,在传递和转换过程中,能量的总值不变。

即热能和机械能在转移或转换时,能量的总量必定守恒,我们可以称之为能量转化与守恒定律。

在数学上我们可以这样表述,系统发生变化时,设与环境之间交换的热为Q(吸热为正,放热为负),与环境交换的功为W(环境对系统做功为正,系统对环境做功为负),可得热力学能(亦称内能)的变化为

△U=Q+W。”

托马斯刚刚落笔,大源的力量已经如猛虎扑食般涌入,大部分涌入托马斯的身体,他毫不犹豫的选择提升自身的巫师资质,大量的源力让他的巫师资质几乎瞬息达到天生超频的极佳层次。

贝蒂和唐娜也分润了少半源力,唐娜早已是黄金巫师在这一冲击之下,成功晋升传说巫师,在时隔百年后,终于追上了自己当初的学姐布莱尼娅。

贝蒂的状态则很是波动,她一个闪现消失不见,出现在中央高塔艾斯的门外。

在进行通禀之后,艾斯接见了贝蒂:“你的状态,到了临界点?”

贝蒂没有啰嗦,直接说道:“是的,艾斯大人,我想借用天之权杖辅助突破状态,还需您的梦幻印信。”

艾斯的半神投影点点头,打了个响指,一朵五彩的梦幻花朵出现在贝蒂的肩上。

“你去找维特借用吧,另外你们最近的一系列研究,不如就叫做热力学如何?托马斯刚刚发现的能量转化与守恒定律就叫做热力学第一定律!”

贝蒂对此毫无意见,欣喜的鞠躬回答:“感谢大人赐名。”

话音未落,她已经闪现消失不见,艾斯望着她的娇小背影消失不见,嘴角露出一丝神秘微笑,回到了自己的书桌。

只见艾斯推开了刚刚开头的那篇皇皇巨著,转而展开另一卷魔法纸,写下漂亮的飞鸟体字母。

“热力学第一定律既然出现,那第二还会远吗?会绝望吗?”

艾斯不禁哈哈大笑,他决定在推一把劲,迫不及待看到其他巫师的表情了。

贝蒂巫师塔,刚刚借到天之权杖的贝蒂手持着权杖,作为前天之轮值,她很容易就重新掌握了权杖,将整个天之界的力量加持己身。

她史诗巫师的躯体早已半神圣化,灵魂也处于即将神圣化而未神圣化的状态,在这一刻直接神圣化,最后一点积蓄已然完成。

从灵魂到肉体,实现了真正的长生久视,一点灵光自心象世界萌芽,还差那么一线,她敏锐的感觉到,如果这一线不得,她的长生状态将会迅速溃散。

这更让贝蒂心中一闪,似乎想到了关于热力学的某种东西。

来不及抓住一闪而逝的灵感,当前还有更重要的事情,贝蒂瞬间联系上梦幻大源,几乎是嘶吼着:“大源,开放位格啊。”

消息透过梦幻大源,瞬间传递到艾斯投影那里,祂停下了笔,立马开放了位格,摸了摸鼻子:“习惯性的关闭位格,差点让贝蒂功败垂成啊。没有资源确实不能成事,不过从某种程度上说,热力学第一定律确实也可以解释成就半神的状态。”

艾斯往后一躺,竟然缓缓消失,出现在贝蒂巫师塔内。

“我再帮你一程,这是来自本体的一滴纯净的神力精华。”

艾斯手中一道光辉闪烁,一颗蕴含着可怖有序能量的神力精华飘向贝蒂,悬浮于她头顶。

贝蒂正处于关键时刻,那神力精华一来,让她的积累更加丰厚,心象世界之中,贝蒂的心神已经明见真灵,与真灵合一,整个心象世界化为混沌,极热的火焰正在她的心象世界涌动。

从火元素到燃素说,从燃素说到氧化反应,再到热力学,贝蒂心中的火焰未曾改变。

“‘热’为核心,驱动机械,此即为吾之道,此即为吾之认知。

热能和机械能在转移或转换时,能量的总量必定守恒,此需为闭环系统,孤立系统。

半神长生,正是因为用大力量成功构造出了内部的一个闭环系统,当然此系统并非完全封闭,需有开关,可以与外界的‘能量’交流,但只要保持内核能量稳定,半神自然可以长生。

若从心象世界映射出半位面,更将这种闭环状态很好的凝结,保持自己的能量守恒,吾之神话根基法术,即为‘守恒之球’!”

刹那间这虚无的心象世界将外界的高品质能量汲取,在整个心象世界形成一个巨大的火球,随后一个奇异的机械结构球体将那巨大火球包裹。

机械结构发出吱嘎吱嘎的声音,大量的奇异金属自行增生,很快将火球完全包裹,金属的质感,竟然让这心象世界渐渐变得漆黑。

贝蒂睁开双眼,一冲飞天,消失不见,祂出现在天之界外,巫师世界丛中。

眉心忽然显现出鲜红,如同烙铁,竟然瞬息膨胀,化为一颗巨大无比的球体,贝蒂用力一扭动,将头与那球体分离。

“此为吾之半位面,守恒机械球。”

献祭给大家一本dnd风格的法师文《法术真理》

(本章完)

第576章 熵增定理

至此,整个高塔巫师已经拥有一位不朽传奇巫师,两位神话巫师和两位数的传说史诗巫师。

如果按照卡亚世界的说法,高塔巫师们完全可以建立一个属于自己的神系,当然对于巫师来说没有必要,巫师们已经有了魔法议会和最高评议团,没必要模仿卡亚众神的传统建立神系。

能量守恒定律的出现,让很多信仰“生命力”理论的巫师爆头而亡,但还有一部分“生命力”理论的巫师改良了理论,他们认为生命力最核心的乃是魔力,尚未有人能够解释的魔力。

“魔力肯定也必然是一种能量,我们通过施法,可以将魔力转化为机械能、元素能、电磁能、光能等等,我认为魔力是一种万用能量,它只是一种非常独特,位置序列极其高的能量,但归根结底,它就是一种能量。”

在中央高塔的大厅,托马斯斩钉截铁的说道。

一些巫师则提出了反对,一位年长的巫师高声说道:“机械做功产生了机械能,元素反应产生元素能,机械做功,元素反应,可以和电能转化,电能可以转化为光能,其中有一些热损耗,这套理论并没有问题,但是魔力呢?

我们的魔力被安置在哪?

魔力可以通过施法转化为刚刚提到的那些,但是那些并不能逆向转化为魔力!所以我认为能量守恒的范围仅仅是普通能量,魔力属于例外,需你们理论有局限。”

托马斯听了这个说法后,并没有着急反驳,他点点头说道:“我们确实没有观测到其他能量如何转化为魔力的现象,但是就魔力本身而言,魔力可以从低品质转化为高品质,只要进行一些消耗就可以,甚至可以达到‘神之精华’的层次,与大源源力等同。

也就是说魔力这个系统内部同样是遵循能量守恒定律的,至于魔力与其他能量有没有守恒,我认为可以推断为有,只是我们还没发现罢了。”

托马斯回到贝蒂巫师塔,向唐娜说道:“我突然想到了一个可能,会不会魔力就像高温气体,普通能量就像低温气体,高温气体向低温气体转化时,是很自然的过程,而要想逆转这一过程,恐怕要系统之外的加热。”

正在做实验的唐娜答道:“你是说蒸汽机?”

托马斯赞同的说道:“对,和蒸汽机有些相似。蒸汽机用蒸汽作为动力,推动活塞来回运动,我们这个世界的能量运转模型是不是可以比拟蒸汽机呢?有两个气缸,成为甲缸和乙缸。

当甲缸气温高时,活塞向乙缸运动,反之亦然,这一过程中,要是想要让活塞向甲运动,必须从系统外对甲缸进行冷凝才行!”

唐娜听懂了托马斯的意思,她压低了声音说道:“你的意思是说,其他能量的‘温度’比魔力低,所以无法再转化为魔力,要想转化为魔力,要么外部对其他能量‘加热’,要么魔力降温,变得比其他能量‘温度’更低,其他能量就变成了魔力。”

托马斯一拍大腿道:“就是这个意思。”

唐娜突然很神秘的说道:“这个理论假设模型很有趣,不过只是猜想,我倒是想到了另一个方面,关于热力学的。”

托马斯有些着急的催促:“什么方面?别卖关子啊。”

唐娜一挥手,魔力律动,很快形成了一副全息图景,一个切口的汽缸,中间是活塞,里面是气体,活塞上方是重物。

“假设有这样一个理想状态,活塞和汽缸之间没有摩擦,需要时汽缸可以完全绝热,汽缸内的气体由独立的分子组成,不会随着压强和温度的变化而变成固体和液体,也不会发生化学反应。”

托马斯看着那切开的全息汽缸图景,若有所思。

唐娜继续说道:“首先是处于等温吸热过程,活塞向上运动,汽缸体积增大,向外吸热,借以保持温度不变,设该温度为T1。

其后会进入绝热过程,在绝热状态下,虽然不加热,但是活塞由于惯性仍要对外做功,汽缸内的温度降低。

所以汽缸体积增大,气温降低到T2。

然后就是等温放热过程,活塞反向下降,汽缸体积减小,向外界放热,借以保持温度不变。

最后是绝热过程,活塞由于惯性继续下降,汽缸体积减小,气温升高到T1。

如果将重物换成汽缸的另外一部分,就是整个汽缸的工作原理了。”

托马斯望着那循环的汽缸切面图景,一拍手说道:“我明白了,你这个循环中,系统对外做的功就等于吸收的热量减去放出的热量,这个模型可以称为唐娜热机,循环过程称为唐娜循环,唐娜热机的工作效率等于一减去T1除以T2!”

唐娜笑着说道:“就是这样,我们提高效率的最好办法就是让温差加大,只要温差足够大,动力就会特别强。你对魔力的思考也很有趣,我觉得我们可以将这两者思考整合为两篇论文发表,和其他巫师进行讨论。”

一周值周,两篇论文相继发表,唐娜的《关于热的动力》一文假设的模型引起了机械学派的广泛讨论,很多实干型的应用巫师已经依据理论着手提高动力引擎的动力。

巫师们已经度过了蒸汽动能的阶段,他们发现各种化学能也可以转化为机械能,唐娜提出的理想模型具有很大的实践意义。

而托马斯的假如世界是蒸汽机的假设,显得幻想过多,讨论和批评声不断。

一直关注这件事的艾斯则看到了两人的论文,祂眼眸一亮。

“托马斯的思考很有趣,这个设想还真的有可能性,但是具体到热力学还差一点,你们还是没有注意到另一个关键点,看来我只能亲自上场了。”

艾斯展开一卷魔法纸,在上面写下一个标题《热力学第二定律——从唐娜热机开始思考》。

窗外艳阳高照,一切如常,没有人注意到一个惊世的怪物即将诞生。

大源之力在不断的翻腾,似乎想给予艾斯巨大反馈,却被艾斯一个巴掌按下,巫师世界丛的大源反馈对艾斯已经没有什么实际意义,不如祂通过高维裂痕获取的维度崩坍带来的能量强,不如留给其他人。

按巫师世界丛当前的情况,还可以再支持四五个人成就神话,至于其他可能成就神话但是没资源的巫师,未来也可以返回卡亚世界,那里的资源要广博的多。

一天之后《魔法》特刊再次发行,几乎所有人都看到了标题《热力学第二定律》,第一作者艾斯。

贝蒂惬意的躺在巫师塔,沐浴着阳光,阴影乌鸦飞来,将特刊送到她手中,她不经意的看了眼特刊,随后坐直了身体。

“热力学第二定律?”

她缓缓的读着,艾斯这个名字似乎有着神奇的效果,虽然艾斯冕下已经很长时间没有发表理论专著,但是作为巫师们的导师,唯一一位不朽传奇,没有人敢看轻祂的研究。

开篇是对唐娜热机的称赞,这让贝蒂与有荣焉,她准备好好夸奖夸奖唐娜,接着就是艾斯提出了两个问题。

“一是唐娜热机的效率能否等于一?

在这种情况下,必须保证T1无穷大或者T2为零,温度无穷大是不可能的,温度为零也无法实现。

这里的温度为零并不是指通俗意义上水的冰点,因为这只是约定俗成的度量单位,我们需要建立起一个新的温标,绝对温标。

我们知道,同温下,气体的体积与压强成反比关系。

而经过我的测量,对一定体积的任何气体,当温度升高或者降低一传统温度时,其压强的增加或减小也是恒定的,约等于1/273.

因此,如果我们将一种传统温度为零的理想气体降温到零下273度,它的气压将会归零,体积也会归零。

换句话说,温度不能再往下下降了,再降体积就是负数了,这显然不可能。

因此,传统温度零下二百七十三度即为绝对零度,绝对零度不存在,所以唐娜热机的效率无法达到100%。”

贝蒂似乎感觉到了什么,又好似什么都没有抓住,这就好似脚心很痒,偏偏隔着靴子挠痒,怎么都不爽利。

祂继续看着艾斯的第二个问题:“唐娜热机的效率等于零为如何?”

贝蒂轻声说道:“这很简单,T1=T2就行。”

“可二者相等意味着什么,意味着唐娜热机空转白忙活,也就是说同一热源下,唐娜热机无法工作。

因为我们可以判定,不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响,简单的说,单一热源系统下做不了有用功。”

贝蒂如遭雷击,喃喃道:“单一热源系统下做不了有用功,我们的世界算不算单一热源系统?星界算不算呢?”

祂低头看着艾斯的文章:“就如同将热水和冷水用隔板隔开,当抽下隔板后,只会冷热均匀,不会热更热冷更冷一样。变化存在两个方向,一种是自然演变的方向,一种是非自然的方向。

自然方向是自发而独立进行的,非自然方向则必须受到外界影响才能进行。

这就是热力学第二定律:热量无法从低温物体转向高温物体而不产生任何影响。”

简单的总结,却让贝蒂心神巨震,她那颗闭环系统的机械球甚至有些不稳,她继续阅读着,两眼却有些看不清。

“这样一个纯粹的孤立系统,内部的热量早晚会变得均等,一样的寂寥,如果将整个星界看成一个孤立系统,星界内部能量的转化看成一个唐娜热机,不断从系统中的高温物体吸取能量,向低温物体传递能量,总有一天高温物体和低温物体的温度相等,那样的话整个星界就无法运作了。

因此我创立了一个概念,熵。

一个系统的熵等于该系统在一定过程中所吸收(或耗散)的热量除以它的绝对温度。这就是熵的定义,在孤立系统内部,这是不可逆的过程,即热量从高温物体流向低温物体是不可逆的。

此即孤立系统中,从有序到无序的必然不可逆过程,这个过程可以称之为热寂。”

轰!

贝蒂仿佛看到无穷世界崩解,上位世界坠落,星界最终扁平化,整个星界归于寂寥。

“不一定,真的不一定。首先,我们世界就不是一个孤立系统,而是一个开放系统,世界可以与星界产生交换,能量、物质、信息三者都可以交换,那这个星界,说不定也存在未知的星界可以交换,只是我们无法理解而已。”

稳定的心神,贝蒂也看到艾斯最后那一段话:“孤立系统总是趋向于熵增,最终达到熵的最大状态,也就是系统的最混乱无序状态。但是,对开放系统而言,由于它可以将内部能量交换产生的熵增通过向环境释放热量的方式转移,所以开放系统有可能趋向熵减而达到有序状态。”

艾斯的这篇文章一石激起千层浪,关于热力学第二定律和熵增定理几乎成了最火热的讨论,零星的无头尸体并不能阻止巫师们的讨论和研究,熵增定理简直如石破天惊,从简单的唐娜热机推导出整个世界的真实面貌。

托马斯第一时间宣称,魔力其实就是某种熵增,他非常怀疑魔力就是从某个更高层面向星界这个较低层面传递能量的过程,而这一过程正好符合熵增和热寂。

“越是无序,则熵增越大,我们应该推动秩序,实现熵减才对。而且整个星界的最终热寂太过遥远,就如同人终究要死去一样,虽然真实但也遥远,我们不需要担心。

我认为我们巫师现在要做的,就是让我们这个巫师世界丛尽可能的熵减,作为一个开放系统,不断从外部,从其他世界掠夺资源。”

布鲁双眸炯炯,在中央高塔的最高评议会议上侃侃而谈。

泰勒斯也站了起来,高声道:“熵增定理更是证明了一件事,星界就是一个黑暗森林,每个世界文明都试图掠夺对方的资源,让自己的世界熵减,达到秩序最大化,让其他世界熵增,迎接最终的毁灭。”

(本章完)

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