热力学定律在生活中有很广泛地应用。热力学第一定律是能量守恒与转化的定律，即能量从一种形式转化成另一种形式，能量的总和是不变的。比如，一辆汽车在关闭发动机后继续在水平地面上向前运动，从能量的转化来看是动能转化成内能，动能和内能是守恒的；一个物体从高空掉下，不计空气阻力的话，重力势能转化为动能，势能跟动能也是守恒的。
热力学第一定律：
（1）热能可以从一个物体传递到另一个物体；
（2）热能可以与机械能或其他能量相互转换；
（3）不同形式的能量在传递与转换中守恒。
大家可能不太了解热力学第二定律，它是什么呢？用抽象的话说，热力学第二定律是一个孤立系统的熵不会减少。那么大家会问什么是熵？熵其实就是一个系统的混乱度，比如我们向水里滴一滴墨水，墨水会晕开，我们从来没有见过已经在水里晕开的墨水会再重新收拢成一滴墨水聚在一个地方，这是违反热力学第二定律的，也就是说一滴墨水在水里，当它聚拢在一起的时候，它的混乱度比较小，而分散在整个水杯里，它的混乱度比较大。
热力学第二定律：
（1）不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；
（2）不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；
（3）不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。
熵是热力学中表征物质状态的参量，物理意义是体系混乱程度的度量。
19世纪热力学第二定律提出后，物理学家觉得这个事情太糟糕了，因为世界是倾向于越来越混乱的。既然滴一滴墨水在水里，墨水会均匀地分布在水中，那么同样，我们在宇宙里看到的很多行星、恒星，它们在足够长的时间里会不会也像一滴墨水滴到水里一样，变成均匀分布在整个宇宙里的气体？如果是这样，那么宇宙的结局是很悲惨的。因为所有的恒星都会变成均匀的、冰冷的气体。整个宇宙变得非常冷、非常安静，那个时候当然也不可能有人类了。
热力学第二定律认为，热力学系统从一个平衡态到另一个平衡态的过程中，其熵永不减少；若过程可逆，则熵不变，若不可逆，则熵增加。从宇宙发展的角度来理解，随着超新星爆发，扩散成星云物质，熵就增加了，而未来这些星云物质聚集成二代恒星，二代恒星再次超新星爆发，熵会再次增加。这样发展下去，最终宇宙中的星云物质会像墨汁均匀地分布在一杯水中一样，再也无法聚合成新的天体，而在这个过程中，温度会逐渐降低。当宇宙中再也没有新的天体形成，星星点点的红矮星燃烧完时，我们的宇宙将进入热寂，也就是没有热源的死亡时代。
热寂：
（1）宇宙的熵会随着时间的流逝而增加，由有序转向无序；
（2）当熵达到最大值时，宇宙中其他有效能量将全数转化为热能；(www.xing528.com)
（3）所有物质的温度达到热平衡。
我们知道了宇宙的终极命运是热寂，到时候宇宙不再有热源，生命将无法存活。当然，也有可能没等到宇宙热寂的那一天，宇宙就因为自身的膨胀，先行毁灭了。接下来我们将探讨宇宙膨胀的最终结局。
宇宙会一直膨胀下去吗？一直膨胀下去的宇宙会是什么景象呢？从科学上讲宇宙会不会一直膨胀下去有三种可能。从专业的角度看，宇宙是由宇宙中的质量或者能量的密度来刻画的，任何一个时刻都有一个具体的数值，就是临界密度。第一种可能是，当宇宙的密度小于临界密度时，宇宙不会一直膨胀下去。当宇宙膨胀到某一个极限的大小时，它会重新收缩，然后再一直塌缩。在万有引力强大的拉力下，宇宙中的质量密度越来越大，当然也不再适合人类生存了。第二种可能是，当宇宙中的质量密度严格的等于临界密度时，宇宙也会一直膨胀下去。目前看来我们的宇宙可能是这样的。当然还有第三种可能，就是当宇宙的能量密度大于临界密度，宇宙也会一直膨胀下去，而且会越来越大，宇宙中的物质会越来越稀薄。其实更加可怕的是暗能量，如果暗能量一直存在，那么宇宙就会一直膨胀，并且在有限的时间后大撕裂，就是全部撕开，银河系、太阳系甚至原子都会在最后被撕开。
宇宙是收缩、膨胀还是撕裂取决于能量密度，那么，这个决定宇宙未来的能量密度，应该如何测量？
如何给宇宙称体重或者如何测量其能量密度呢？关键就是测量宇宙现在的膨胀速度。宇宙现在的膨胀速度叫作哈勃常数，通过哈勃常数的大小，我们可以判断宇宙是收缩、膨胀，还是撕裂。现在测量的结果表明，宇宙的能量密度大约等于宇宙的临界密度。用直观的语言讲就是大约1立方米的空间里，平均有3个多质子，其质量与氦原子核的质量相同，这是目前宇宙的能量密度。用1立方米里的3个氦原子核的质量乘宇宙的大小（宇宙的可观测半径大约是400亿光年），就可以算出宇宙到底有多重。
哈勃常数最早是由科学家哈勃通过长期的观测和计算得出的，是河外星系退行速度与距离的比值，基本上可以代表宇宙膨胀的速度。要计算宇宙的能量密度和总质量，哈勃常数是不可不知的数据之一。
复杂的计算就交给科学家去完成吧，我们只要知道一点：如今宇宙的能量密度与临界密度基本相等。我们既不用担心宇宙塌缩，也不用担心宇宙撕裂。
到这里，我们大概已经猜到，无论如何宇宙的最终结局都是令人悲伤的。要么在膨胀的过程中撕裂或者塌缩，要么一直膨胀下去，直到热寂。撕裂的后果，前面已经提及，而热寂和塌缩的后果，又会怎么样呢？
世界末日有两种形式：宇宙热寂的世界末日和宇宙塌缩下的世界末日。宇宙热寂的世界末日是什么样的呢？宇宙如果一直膨胀下去，太阳将在大约50亿年后燃烧完，其他更年轻的恒星在更长的时间后也会燃烧完。恒星燃烧完的结局可能是以下几种：如果恒星质量比太阳大，则会变成超新星爆发，然后塌缩成黑洞或中子星。黑洞产生的引力使得它周围的光都无法逃逸，所以我们什么也看不见了。如果恒星质量比太阳小或者和太阳差不多，则会变成红巨星，红巨星中间有一个核——白矮星。为什么叫白矮星？因为它发白光，体积比较小，并且也在辐射能量。中子星的寿命也是有限的，尽管非常长，但它也在不断地辐射能量，白矮星也是这样。这两种星体最后的结局都是冷下去，变得非常冷，而它们爆发出来的物质，无非是其他的分子云，但是这些分子云到最后也会消失不见，变成光子和中微子，当然还有电子和质子。假定它是无限稳定的，那么以后整个宇宙里就充满了光子、中微子、电子和质子四种基本粒子。如果宇宙一直膨胀下去，那么宇宙就会充满上面提到的四种基本粒子的气体，这是非常凄惨的一个结局。我们知道这取决于宇宙膨胀的速度，如果宇宙膨胀的速度不是特别快，这些气体在某些地方重新塌缩成恒星或者行星等，那就有可能反复循环。
中子星：
（1）恒星演化到末期，经由重力崩溃发生超新星爆炸之后成为的少数终点之一；
（2）中子星是除黑洞外密度最大的星体。
接下来我们谈谈，宇宙如果塌缩，结局是什么样的？尽管科学家认为宇宙不会塌缩，因为现在的能量密度是很接近临界密度的，但是物理学、天文学的观测总是有误差的，这个误差我们不确定。如果能量密度比临界密度大一点点，那么宇宙在未来有可能重新收缩。即便是物理学家也很难想出一个解决的办法。我们也没有必要害怕，宇宙即使要收缩，也还有很多年，所以我们的后代也能在几百亿年的时间里，好好生活、安度时光。但是如果转折点在更长的时间之后出现，比如1000亿年以后，情况就不容乐观了，那时候同现在相比，黑洞会多得多，而恒星要少得多，可供人类居住的行星将非常珍贵。其实可能在10亿年后，太阳的演变已经让地球不再适合人类居住，我们就真的要考虑星际移民，但我们那时候可能已经没有任何地方可去，也没有任何安全的避难所了。
科技发展至今，人类的认知越来越全面，人类对宇宙的探索也越来越深入，但是面对浩瀚无垠的宇宙，依然有很多无法解释的谜题。宏观、微观大统一的物理理论存在吗？宇宙真的有边界吗？平行宇宙真的存在吗？
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