熵增定律与迈斯纳效应
综合物理
2022-05-11 v1
摘要
熵增定律假定物理学中存在不可逆过程:孤立系统的总熵可以增加但不能减少。由于非零电阻而在正常金属中电流湮灭并伴随焦耳热产生,是众所周知的不可逆过程例子。持续电流是在超导体中观测到的无阻尼电流,在转入正常态后湮灭。因此在1933年之前,这一转变被视为不可逆热力学过程。但如果该转变是不可逆的,那么1933年发现的迈斯纳效应就是一个与不可逆过程相反过程的实验证据。对熵增定律的信赖迫使物理学家改变其对超导转变的理解,自1933年后该转变被视为相变。这一改变导致了传统超导理论的内在不一致性:该理论在可逆热力学框架内建立,却预言了焦耳热。根据该理论,持续电流在转入正常态时伴随焦耳热产生而湮灭,并在返回超导态时重新出现,这有悖于熵增定律。传统超导理论的成功迫使我们重新审视信赖熵增定律的有效性。
引用
@article{arxiv.2205.02789,
title = {The law of entropy increase and the Meissner effect},
author = {A. V. Nikulov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.02789},
year = {2022}
}
备注
17 pages