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 王飞 （szwangfei001@126.com） 2007.09
摘要：当平行热辐射进入凸透镜后，被聚焦到较小范围，再通过凹透镜，变为小范围的平行
辐射，多路平行辐射在光纤微衰减传输下，被集中聚焦产生低温热能向高温转移的奇迹。
Abstract: When parallel thermal radiation pass through into the convex lens,
they are focusing to a very narrow area and it could be extended through a
concave lens into small-scaled parallel radiation. Paralleled beam of
radiations are with small attenuation in the optical fiber transmission. They
could be concentrated to form high-temperature. This achieves a miracle that transferring
heat from low-temperature to high-temperature.
关键词：热力学第二定律，红外线，凸透镜，聚焦，光纤，衰减
Key words: The Second Law of Thermodynamics, infrared, convex lens, focusing,
optical fiber, attenuation
对热力学第二定律，克劳修斯表述为：“不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。”而开尔文表述是：“不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。”
根据热力学第二定律，确定了一个新的态函数——熵。熵的大小反映系统所处状态的稳定情况，熵的变化指明热力学过程进行的方向。
熵原文的字意是转变，描述内能与其它形式能量自发转换的方向和转换完成的程度。随着转换的进行，系统趋于平衡态，熵值越来越大，这表明虽然在此过程中能量总值不变，但可供利用或转换的能量却越来越少了。
系统的熵在不可逆绝热过程中单调增大，这就是熵增加原理。它预示着宇宙从有序到无序
最终热寂的命运。因此，热力学第二定律曾被认为是一个“坏
”的定律。
热力学第二定律得到了相当数量实验的支持，但并不是全部。下面的实验将改变这一根深蒂固的观念。
任何热源的热能都会以红外线形式向外辐射，辐射方向虽然杂乱，但仍然有部分平行的辐射。当平行辐射进入
凸透镜后，会被聚焦到很小的范围内，也许就会形成
大于系统内部的辐射区。但实验却得到否定的结果。当时把主要原因归结为
凸透镜太小（
>8CM
）。大个的很贵，就暂时把它放下了。
直到最近，问题终于发生了根本性的改变。我发现任何质点都会收到来自其周围的热辐射，且比凸透镜的效率还要高，是
100%
（见图1
）。凸透镜只不过将平行的那部分聚合起来，而本来要去焦点
上的红外线被折射到别处，这么一来凸透镜对焦点的贡献成了零。
这说明无论用多大的凸透镜聚焦也不会有更好的结果。这是一个不好的消息。但从图
1中我们也不难发现，如果把未经过质点的各个方向的辐射都画出来，质点所受到的辐射仅是周围辐射的一小部分。事实上空间每个质点都同等地享有图
1质点的待遇。那么，如果把杂乱无序的辐射整理平行，用凸透镜聚焦后就只有一个质点独享辐射了
。
在实验说明前还需解决一个概念。
在图1中，也许有人会误以为系统内部的空间越大，内部质点收到来自其周围的辐射量也会成倍增加。事实上并不如此，在宇宙中，若不是靠太阳较近，我们怕很难体验温暖的感觉，尽管宇宙中的恒星比地球上的沙子还多。由于系统内部的空间越大，内部质点
收到来自其周围辐射的距离也越大，结果很明显，系统内部的空间的大小并不改变质点
收到的辐射量。幸运的是光纤长度对输入的辐射并没有多少衰减。
 在图2中，
采用多组光学单元，并使各组光学单元的光纤输出端平行聚合后连接凸透镜。其中，光学单元由凸透镜连接凹透镜，凹透镜连接光纤组成。光学单元的凸透镜只收取
平行的那部分辐射。当平行辐射进入
光学单元的凸透镜后，被聚焦到较小范围，此时的
辐射再进入凹透镜，变为小范围的平行辐射，让该辐射进入光纤（可以是光纤束），最后
多组光学单元的光纤输出端平行聚合后，把
辐射统统投向凸透镜。此凸透镜所聚焦的红外线辐射将大于孤立系统内部的平均辐射。这一光
聚焦
，可以被认为是低温热能向高温转移的实现。
用一个大型凸透镜取代图
2
中的四个凸透镜，所聚集的辐射要比图
2
的聚合的辐射少，原因是前述
概念中：光纤长度对输入的辐射并没有多少衰减，而大型凸透镜显然要用长得多的路径来完成聚焦。
图2中，光学单元也可直接由凹透镜组成，还可以由凸透镜连接多个并联凹透镜组成。
多个图2之系统的输出用光纤收集并用凸透镜再聚焦，可获得更明显的效果。
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