請問能否利用時間漏斗的原理，漏斗的上部為氦氣，下部半真空。因為上部充滿氦氣，所以比下部重，自動反轉？

1樓：jasonwei

我覺得按照你的意思，在無外界引力環境下，這個多出的乙個氦原子，會從多的一邊流向少的一邊。一旦超過漏斗中線，原來多的就變成少的，少的就變成多的。然後多的那一邊又會有乙個粒子流向另一邊。

但其實實際情況複雜的多，在漏斗中的氣體粒子應該處於一種一直隨機運動的狀態。不論粒子最初是如何分布的，最終都會變成一種每一邊粒子數量幾乎相等，且每時每刻都存在一些粒子從某一邊運動到另一邊的一種動態平衡狀態。這種平衡狀態也是整個系統熵最大的狀態。

當然了，既然是隨機運動就會有可能出現所有粒子全部出現在同一邊的情況，只是這種情況出現概率非常非常非常非常非常非常的小。概率無限接近於0可能整個人類文明從出現到滅亡都見不到一次。所以可以忽略不計。

而在有引力的環境下不管你的粒子數是奇數還是偶數兩邊粒子數平不平衡，氦原子都會更加聚集在引力方向那一邊。我們日常生活中看過的氫氣球氦氣球內部的氣體都不是均與分布的。靠地面的那一端氣體更多，密度相對遠離地面一端要高。

按照你描述的沙漏上方氣體多下方氣體少。如果不存在橫向的力的擾動的話，應該是不會有力矩的。在這種情況下上方氣體會流向下方。

最後氣體粒子以一種下方密度高，越往上越低的梯度分布在沙漏裡。由於上方密度低下方密度高，上方收到的浮力大下方小，所以並不會發生翻轉。而如果橫向有力的擾動的話，最初的沙漏可能會因為引力和浮力產生的力矩直接翻轉過來然後氣體在引力的約束下隨機運動成上述的梯度分布，然後也不會繼續翻轉了。

你認為這樣乙個沙漏會持續翻轉。是不是因為你認為氦氣本身是產生浮力的原因。而不是密度差和引力的共同作用。

2樓：離子

我不是太確定你的意思，我理解是這樣：乙個漏斗，如果一共1001個原子，那麼必然有一半區域（上部或下部）氦氣分子要比另一部分多，你覺得這樣漏斗會反轉，是嗎

我得先徹底弄明白您的意思才能更好地回答哈，希望你能再解釋解釋

3樓：

氦氣能往上飄是因為下面有更重的空氣撐著，氦氣往下沉是因為下面是真空。

沙漏下半部不可能既充滿空氣又是真空，因此氣體沙漏最多只能翻轉一次，不會自動翻轉。

氣體數量奇偶與平衡無關，任何數量都可以一分為二。

沒有必要再思考永動機了，浪費腦細胞。