论(吸)引力的本质描述及“热寂”问题，本文主要内容关键词为：引力论文,本质论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：B021.2；O412.1文献标识码：A文章编号：1673-582X(2006)01-0085-06
一、现有理论在处理宇宙“热寂”问题时的困境
克劳修斯当年由孤立系统的熵增不可能小于零推及整个宇宙，得出宇宙趋于“热寂”的结论。此论一出，立即遭到不少非议。但这些反对意见基本上均停留在“系统涨落论”或“宇宙是无穷开放系统”，因此不具有有限的“局部孤立封闭系统的性质”的水平上，因此同样令人难以信服。但在所谓“大爆炸宇宙论”提出后，有人认为问题已经解决了[3]，无需再研究了，显然，这一说法失之武断。首先，“大爆炸宇宙论”公认度再高，笔者也认为不成立，问题不在于“爆炸”与否，而在于爆炸的是什么。如果整个宇宙爆炸，始终存在一个原始炸点、时刻及宇宙向何处爆炸的问题。难道宇宙爆炸前无时间、无空间(只有一个奇点)？难道人类的观测视野真的已达到“整个宇宙”了？总之，难道我们还要把“井底之蛙”、“夜郎自大”的故事对着“整个宇宙”再讲一遍？此外，局域宇宙(可观宇宙、已观宇宙)是否在或已经爆炸，也完全可以有不同理解，比如红移之类现象，宇宙尘埃对光子能量的消耗等如何就不能解释？即使局域宇宙在爆炸，它是否在加速？会否再塌缩？均是问题。
最为不能接受的，是用所谓“脱耦”论来解释不会产生热寂[3]。因为按大爆炸宇宙论的假设，宇宙是由热平衡态的原始奇点炸开的，那么再“脱耦”，也不能从原始平衡态达到非平衡态，产生各种粒子及物体。只有原始状态本身即是非平衡的，才可能由于粒子间不能长时间地相互碰撞而保持这种非平衡态。而且即使“脱耦论”成立，也摆脱不了只要时间足够长，宇宙再膨胀下去，任何粒子最终都将相互脱耦即与宇宙其它部分无作用，那么，这等于是达到了比热寂还不如的“冷寂”[2]，问题还是解决不了，反而更严重。
此外，“脱耦论”与把宇宙变成“自引力系统”自相矛盾，即有普遍存在的引力，何来真正意义上的“脱耦”？
另一论点，宇宙膨胀之后，在引力作用下爆缩，最终仍旧回到原始的“热寂”、“羹汤”状态，此论早被人们评论为“倒了头”的“热寂说”[2]。
总之，无论爆炸宇宙论成立与否，其均不足以解决“热寂”问题。
二、吸引力的成因
笔者认为[1] [4] [5]，宇宙之所以不会趋向热寂，其根本原因在于宇宙间充满了各种类型的吸引力(不仅仅是万有引力，近年来国内外程度不同持此类观点的不乏其人)。首先，对系统有序具有决定意义的约束(比如一个封闭容器的器壁)，其形成显然离不开构成约束的物质组分间的吸引(凝聚)力，更重要的是，大尺度的万有引力会使离散的空间物质及其能量重新聚集(非均匀化)。对物质的空间特性而言，引力也是一种约束力，它至少部分地等价于存在于空间的一个大的“容器”，以使受其作用的物质群被约束于空间一隅。可以看出，这类作用的存在保证了热寂不会发生，同时在引力的作用下，也可能产生系统组分绕质心旋转一类的有序结构，所以可能出现自发的、因而也是不可逆的熵减过程。由于广泛存在的吸引力作用，以宇宙引力势能(可以认为是由难以直接探测的“运动的宇宙空间微粒”(也许就是所谓的“暗物质”)的动能产生的(详见下文)不断地转变为“表观”动能，因此局部宇宙表观动能(从而温度)将不断升高，空间物质越积越多，其密度、温度也越来越高，对外界的引力也越来越大，而这又加速了物质的聚集及能量升高的速度(但必须指出，按此观点，将不会有全体宇宙的收缩，因为这种引力下的收缩，本质上取决于收缩系统之外的由高速运动的“宇宙空间微粒”作为引力本源的压力)；但在聚集体内部，由于各方面的吸引力相互抵消，因此凝聚力反而会逐渐减少，可以想象，当超过某临界点时，聚集体内的动能将超过束缚能，整个系统以雪崩方式突然爆发，使该局部空间的物质重新摆脱吸引力(约束)的束缚而趋向离散，其部分能量仍退变成非表观的以引力势能形式存在的动能，如此往复，可以认为是宇宙间宏观物质形态的基本模型之一。它同时又保证了物质、能量不会永远被禁锢而处于约束态(当然，前文已述，笔者并不认为宇宙作为整体有此形态)。至于物质能量在引力作用下的聚集过程中，是否确实存在着与热力学第二定律并不一致的熵减过程？即便理论上可行，但在现实中是否存在实例？笔者认为，长期让物理学界困惑的所谓“核自旋系统”的负绝对温度状态，就是上述系统最为直接的实例，此事例说明，系统能量的升高，并不与无序状态的增加有绝对的、必然的联系，尽管在人类的现有观测视野中，大多数情况确是这样。
传统的热力学第二定律指出：在热传导系统中，热(能)只能由高向低单向传输。由前面的分析可知，这需要某些条件。而从未引起以往论者注意的一个事实是，如果在一个初始速度方向相反(这种物体连续受不同方向的碰撞而始终不会离开静止于某惯性系中的一定区域是必要的)的完全弹性碰撞系统中，碰撞双方如同时满足以下条件：
其中：M[，1]为小质量物体的质量，U[，1]为小质量物体的速度；M[，2]为大质量物体的质量；U[，2]为大质量物体的速度。
则在碰撞过程中，尽管动量的绝对值仍然由大向小传递，但动能却会由小动能物体传向大动能物体。例如，设｜U[，1]｜=3；｜U[，2]｜=2；M[，1]=1；M[，2]=2
联立动、能量守恒公式，可求得：
｜U[，3]｜=3.666……
｜U[，4]｜=1.333……
于是上论成立，读者可自行验证。
可见，动量守恒，在物质作用的方向性方面，起着主导作用，而单纯的能量守恒，本质上并不涉及方向性问题。而由于二者必须同时被满足，又由于在大部分或一般情况下，能量传递方向与动量传递方向(由大向小)一致，因此“看起来”是有方向性的。
由此，我们就不能排除宇宙中存在这样的连续作用机制，实现能量由低向高能区域的持续性聚集，尽管该机制的条件似乎苛刻了些。当然，由前所述，热寂问题的解决也并不以这一机制的存在为必要条件。但这一性质的揭示，应该颇有启发作用。
此外，现有一切作用力理论，不外将力归结为吸引力及排斥力二类，因此本质上是“二元论”的。但直观上，与作用力直接有关的动量在本质上对其他物质具有排斥性，而这与自然界广泛存在的吸引力(作用)很难协调。这一问题似乎从未引起人们的注意及不安。笔者认为，应该明确提出一个原则：一切形式的吸引力(作用)、向心力(作用)，本质上均是由“斥力”(更确切地说是“冲击力”)在某些条件下形成的，当然这些力一般是持续性的，比如万有引力：我们假设宇宙空间中充满了具有动量的微观物质，因此，我们应该有一个明确的物理定律：在任何情况下，宇宙中的物质都会受到力的作用，只不过对一个孤立有质量的物体而言，这些微观物质对物体的作用总和相互抵消为零。但当另一物体与其相互接近时，由于有质物体对上述微观物质有阻挡作用，因此在二物体间由于微观物质的减少而形成“负压”，于是二物体在各自内、外两侧受非均匀力，并在此合力的作用下相互接近(无其它力作用时)。这就像马德堡半球或拔火罐一样，表面看是吸力，其实是大气压力的作用。物体的所谓“引力质量”本质上即是表征这种对上述宇宙微观物质(实际即在某种运动形态下的前文中的“宇宙空间微粒”)的阻挡能力的量度。如果所谓“引力波”、“引力子”是被有质物体“发射”的，那它必然具有向外的、与运动方向一致的动量，对其它物体应该是起“推动”、排斥作用而非吸引、“拽拉”作用(指直接作用)。显然，以上描述的“负压力”即引力的不同诠释，同样满足“平方反比率”，它本质上与单位质量的物质的受力面积有关，而这种面积与距离的平方成反比。为更加直观、形象地理解(吸)引力、斥力的统一描述，我们可以举物理学史上人们的冷、热观的变化作类比。一开始，人们凭直观，认为冷、热是完全不同的物质形态，而后来，人们终于意识到，无所谓实质性的“冷”，“冷”不过是比更热的冷些的热，或曰不如更热的热的热(干脆排除“冷”字)而已。由此，表观的“冷量”的传递方向，也不过是真实中的“热量”传递的反方向。这样，就把冷、热统一进行了描述，二者并无本质区别，而只有程度上的区别。(吸)引力、斥力的统一，与此类似，同样并无本质区别而只有程度上的区别，(吸)引力，不过是比在特定条件下更大的斥力减去较小的斥力的表观效应而已。
另一方面，由于物质的惯性质量等于引力质量，因此以笔者的看法，惯性力可看成是物体相对惯性系有加速度时，作用于该物体的上述宇宙空间“微粒物质”在其加速度的前、后方向上的作用“失衡”所致。这一“失衡”直接与同时作用于该物体前后的宇宙空间微粒的数量差有关(一般条件下成正比)。换成力学语言，我们仍可用“负压”(加速度的反方向)、“正压”(加速度的正方向)进行描述。如此，惯性与引力就有了一个统一的基础。
上述观点，笔者在十年前即已得到[1] [4] [5]，最近又在互联网上查知，20世纪80年代，前苏联科学家乌恰耶夫提出了与上论相似的“中微子引力论”，用“脉冲力”取代传统意义上的引力，同样由于二物质(有质量的)因“隔挡”作用产生内外侧作用力之差，表观上即通常认为的引力效应。在乌氏那里，传统意义上的引力子也是多余的，因此并不存在。但由于乌氏必须假设中微子带质量并以亚光速运动，因此在实验上遇到了困难。但笔者认为，主要问题不在这里，即使不是中微子，也会是其它未知粒子。乌氏理论既然假设引力的作用粒子中微子以亚光速运动，那么，就有一个针对具体哪个参照系是亚光速的问题，对高速运动的粒子，它的作用如何？如果两个产生引力的物体相对高速运动，特别是有横向运动，引力是否存在，力的方向仍旧是指向施力的对方吗？如不是，结果又如何？显然，问题在考虑本质是由电磁作用(而非引力)引出的相对论后复杂化了。而在笔者看来，作用于物体的(也就是物体所阻挡的)作用粒子可以是任何速度的，这即可以减少对宇宙空间粒子的运动形态作过于严格的限制性假设，因此更加自然(宇宙中应有任何速度的该种粒子)，又可以使“引力”的作用方向始终指向施力的对方，而无论物体速度大小。表观上，这等价于引力是瞬间即达的。同样，如果用只发射固定速度的“引力子”(光速、亚光速)的传统看法，很难解释引力的瞬时性的问题，而发射所有速度的引力子又不可信。此外，笔者的出发点是解决力的“二元论”问题，即吸引力与物质作用动量在方向上的不一致性，而后者显然更基本，因此并不局限于万有引力。对电磁吸引力等也一样，这在文献[1] 中已有定性讨论，由于与本文关系不大，不再讨论。此外，笔者认为，必须重新确认物质的无限可分性，即不存在终极的最小(或最基本)物质。同理，也不存在最大物质，而后者往往被人忽视，以至大概还没有人提起过。事实上，在更大的宏观角度(也许叫宇观)，再大的星系也可看成一个空间质点(当然是有大小的，而非抽象的质点)，因此，可以看成一个“物质”，正如微观上的原子、质子、电子一样。物质的无限可分(并且越分越小)可以保证大小不同的物质的永恒存在。它应该认为是与宇宙间存在物质本身一样的一个基本事实及原则被确认。笔者之所以郑重其事地提出如此显而易见的“事实”为一个原则，是有一种微观物质越分越大、并由此否认物质无限可分或越分越小的观点存在。也许有些实验显示似乎是这样，但微观实验的几率性显示的只是在某空间范围发现粒子的几率，而非粒子大小。一个粒子，将束缚其中的更小的粒子放出后，后者的活动空间可能更大，但并不能说小物质包含了大物质(或由大物质组成)，这是两回事。总之，物质的无限可分，也可理解成大物质由小物质组成。怎么“组成”？由吸引力所致，而吸引力何来？由前文所述该物质外的更小的物质粒子碰撞该物质，且由于相互阻挡作用形成“负压”所致。因此，由此观点，所谓的物质无限可分，必然不仅包括任一物质的内部无限可分，也包括其外部存在更小物质，即不仅指任物质由其内部的更小的物质组成，也包括任物质之外，总有比其小的物质存在。
按照前述观点，我们一举解决了作用力的二元论问题，将包括万有引力在内的吸引力与排斥力的作用机制统一了起来，我们称之为作用力的一元论。只要我们承认物质无限可分且永远如此，那么，宇宙间物质分布即必然不是均匀的(有大小、有聚集)。即不可能出现绝对意义上的“均匀态”。
三、“热寂”问题的彻底解决
前文已述，物质间的吸引力产生了大小不同的物质，或更本质地说，是产生了密度不同的物质聚集，即非平衡、非均匀的空间物质形态。而反之，正是由于物质间存在大小，才由于“阻挡机制”产生了吸引力，同时，笔者在文献[1] 中已经论及，由于宇宙间存在吸引力，所以不可能产生热寂。这里，笔者提出另一个假设(其实是“事实”)，以此为彻底否定“热寂”提供更明确有力的理论依据：宇宙中永远总有物质或在某时段意义上的孤立系统在某时刻与另一物质或孤立系碰撞，且这种碰撞至少部分地是非弹性碰撞。
这样，对某物质或系统而言，保证总会有外部能量输入。换言之，对整个宇宙的任何部份而言，不存在绝对意义的孤立系，或起码不可能永久保持其孤立系的地位。因此作为各“部分”的整体的整个宇宙，也不可能被看成一个孤立系统。如单纯从概念的定义上看，之所以有孤立系的称谓，即是相对于“外部”而言的，即“孤立于外部”。如无外部世界，也谈不上“孤立”。而整个宇宙不可能存在“外部”，因此也不应被看成一个孤立系。更明确地，一般孤立系在体积大小意义上，均为有限系统，而宇宙为无限系统，对有限的孤立系的一切理论结论，不能推论到完全不同的本质上无限的宇宙中去。
总之，为什么不能将宇宙看成一个传统意义上的孤立系？
1.迄今热力学讨论的均为组分、体积、能量有限的孤立系，而宇宙的组分、体积均无限。
2.宇宙中有吸引力是事实，由前文所述，吸引力的成因(运动的更小物质的作用)与此等价的应是宇宙中无最小物质单元，即物质无限可分。自然，同样也没有最大物质单元，即物质也无限可大(这自然对什么是物质要有一个更本质的定义——物质：由更小物质组成的事物)。
因此我们说，物质有大小，形成大小不同的聚集态(或曰物质是分层的)是由于吸引力，而吸引力的成因由前面的分析是由于更小的运动物质作用，即要求物质分层，于是，在新观点下二者是一个东西。而由前述观点，吸引力的本质是由系统外的更小物质提供的，即外部更小物质作用产生，这也要求任一系统只要存在吸引力就总有外部，而作用由外部进入系统，这是作用方向，换言之，再大的局部宇宙也有外部，即没有绝对意义的孤立系，这是由前述“事实”为出发点的推论。
3.由以上观点，宇宙不可能与传统热力学有限系统一样有有限边界，而所谓无限边界，则等于无边界。
4.由于以上各点，宇宙中任何物质或部分——某时段的孤立系统在某时刻会与另一物质或孤立系相遇碰撞，产生作用，且这种碰撞至少部分地是非弹性碰撞，这就意味着系统有能量的进出或物质的增减。
综上，由有限孤立系统得到的结论，不应也不能外推到整个宇宙。于是可以看出，(1)吸引力的存在；(2)物质无限可分；(3)不存在绝对意义的孤立系，即对任一系统而言，终究在某时段不是有能量、就是有物质进出。这三件事，就完全有机地联系了起来。比如，吸引力使物质聚集存在，于是物质有大小之别是本质的，即物质无限可分(反之同样也无限可大——如银河系这样的系统也可以看成一个物质的话)；而吸引力的产生，按本文观点，又由大物质对小物质的阻挡作用产生的“负压”使然。而这又要求不能有绝对的孤立系(总有外部物质)，即吸引力本质上是由系统外的物质作用提供的。宇宙中物质大小不同，虽然不是吸引力的充分条件，但起码是必要条件。
总之，一绝对意义的孤立系，趋向熵增，而一系统如为开放系统，所论系统就有可能熵减(在有形、无形的外部物质作用下)，宇宙总组分、总体积、总能量均无穷(另一意义上的“恒定”)，更重要的是，宇宙无总边界、总约束，因此不可能具有只有边界、约束条件下才成立的总体意义的非平衡态，因此，宇宙总熵就应守恒，即不会产生热寂。
另一方面，如果说宇宙作为一个整体处于非平衡态，那就意味着它要么应有一个起始位置与时刻，换言之，有“宇宙爆炸”的起点；要么随着时间的无限前溯，整个宇宙的体积趋向于无穷小。如认为这两点均难以置信，因此是不可能的，则只有认为宇宙在整体上是无穷大的，且总熵必然也是无穷的，不可能有增减。因此，真实的宇宙的状态，应该处在总体的非平衡态与热寂状态下的绝对平衡态两个极端之间，即宇宙中随处都有非平衡态存在，但它的总熵却不应变化，且为无限值。也只有在此意义上，宇宙在整体上——一种无限意义上的总体——可看成是平衡的，但这是一种处处充斥着局部非平衡意义上的平衡。我们可以称之为相对意义上的平衡，而非绝对意义上的平衡。
此外，如果宇宙膨胀后再在引力作用下塌缩，周而复始，此种观点，不是不能解释，但显然预设假定太多。比如，“宇宙”在爆炸前，体积极小，组分间距压缩得极小，此时引力应最大，但此时内斥力尚能够大于内引力，使其爆发，那么在宇宙组分飞散的任何时候，为什么会此力又大于斥力？解释起来很难。此困难，是认为整个宇宙在爆炸时产生的，而实际如认为爆炸的仅是局域宇宙或宇宙的一部分，或更确切地说是宇宙中一部分物质，则并不必要求这些物质爆炸后再聚集，而是它们散开后，各自再也其它宇宙部分的物质相互作用而聚集。即如生物中的DNA，具体哪个原子、分子均可更替置换，但其形态不变。又学校中学生、军队中军人常换，但外人看还是学校、军队，“形态”不变。
由于宇宙中充斥着各种吸引力，比如宏观上的万有引力。通常认为，一个自引力系统，具有“负热容”(加热体系变冷、放热体系变热)[2] [3]，为非平衡态，通常热力学第二定律不能应用。但如此，又何来熵值及熵增？而几乎任何系统中都存在吸引力(电磁力等)，在其中熵概念都无意义？热力学第二定律都不能用？显然，理论不能自洽。笔者认为，这正是力的二元论产生的必然后果。但是在本文所述新的引力观下，将引力归结为碰撞力(斥力)，这就与传统热力学及热力学第二定律赖以建立的物质形态相一致，因此，比如一个容器中隔板被撤除后的分子扩散系统，与在“引力”作用下的二物体的相互靠近尽管在表面形态上完全不同，但在作用机理上并无本质区别。它们都是物体在作用物质的作用下由“正压”区向“负压”区的运动而已。
一系统，如果其组份是由吸引力的被作用物质组成的，其熵是增加的，物质是聚集的，温度是升高的——过去的论述仅此而已。如果引力是由物质发射的引力子产生的，它自然也只能包括在系统之内，而物质发射它们(引力子)也只能使熵增加。但在本文提出的新的引力观下，很显然，表观引力的作用也同样是宇宙中作用粒子(无论叫中微子还是引力子)的碰撞、排斥作用，同时这部分作用物质(而非被作用物质)的状况并未包括在所讨论的系统之中，因此是系统之外的，所以，这一原先认为的封闭系统，其实是开放的，或有未被考虑的组份(物质)，因此，如果原先只考虑局域的被引力作用的物质系统温升(动能增加)、体缩、熵增(在引力作用下)，则现在的考虑了引力作用物质的“大系统”中的其余部分则是温降(只是动能降低，温度变化一般根本无由测量)、体涨(因宇宙总体积未变)、熵减，二者的各项分别相加应为0，即总动量、体积、熵均不变，当然，它们各自的组份也不应变化(物质守恒)，即使变，总组份也守恒。
这里应特别强调，本文中的所谓“物质组份”中，也应包括那些按现有实验手段尚未探测到的物质组分。正是由这一观点，我们并不排斥熵的表观上的“自发”减少，比如在上例中，隔板撤除后的系统组分的“自发”扩散导致该系统熵增，但它实质上对系统外(仅指未被考虑，而非系统空间体积外)但其时正处于容器中的未知微粒仍有作用(起码挤占了它们的“空间”，使它们的活动空间变小了)，导致它们“熵减”而使宇宙总熵不变。总之，任一运动物质，它既不断“占据”新的空间，同时也不断“释放”原先“占据”的空间。再者，考虑如下系统：一个水中均匀混有杂质的水杯，在引力作用下沉淀，为熵减过程，如一个杯子分上下二层，中有隔板，板上有小孔，混合液在上边，一段时间后(时间足够长，是否准静态过程？)，杂质通过小孔沉于下半部，引力及小孔是否构成麦克斯韦妖？更一般地，不设隔板，一段时间后，也会有沉淀，系统也比初始状态有序，是否熵减？在过去，只能局限于系统总熵永增来解释这些问题，总觉牵强，而用总熵守恒来解释，则可信的多。即系统外界物质(表观引力粒子)作用于系统，系统也同时反作用于系统外的物质，二者的熵变的总效应不变。但如此一来，第二类永动机不可制成的结论(通常认为即热力学第二定律)仍成立吗？由上面的分析可知，在宇宙间任何可能被孤立出的局部系统，如果约束条件不变，或外界对其的影响(0影响也视作一种影响)不变，则系统均是不可逆或处于平衡态的，即使“负绝对温度”系统的熵减过程，也是不可逆的。
因此，我们仍然可以说，对任何局域孤立系，第二类永动机仍不可能制成，但应注意，在本文观点下，这并不意味着热力学第二定律在任何局域系统均成立，因熵减过程，在吸引力等条件存在的前提下，也是一种不可逆过程，因此，传统上的热力学第二定律，只是对二种中的一种不可逆过程(人的视界中最常见的)进行了表述。
总之，由前文所述，各种能量最后都归于动能；吸引力、斥力，最后都归于斥力；内约束(系统组分间的吸引力所致)、外约束(系统外部对系统的斥力所致)，最后都由于本文阐述的吸引力成因而归于外约束；而系统物质状态：热运动、速度，归于运动速度，即系统相对其它物体(系统)的移动速度。
对系统平衡态，也有必要详细讨论：状态不变的系统，即系统相对其它物质(系统)的运动速度的总效应不随时间变化，其中又有瞬时状态、平均状态之分，其含义不同。比如，中间有隔板的封闭系统，一边有气状物质，一边没有，系统是平衡态吗？应该是；但应是非均匀平衡态。而均匀平衡态，比如为上述系统中间隔板被撤除后，系统组分均布于全容器的情况。容易被忽略的是，系统外约束是必不可少的，否则组分、能量将外逸，系统不可能“平衡”。总之，系统内约束(比如中间隔板)撤除后，非均匀平衡态到
均匀平衡态，中间为非均匀非平衡态，同时热寂的定义应该是整个宇宙进行人均匀平衡态，因此要求整个宇宙存在外约束(有阻挡性或“刚性”边界，约束宇宙组分、能量不外逸，同时外部物质、能量不进入)。
不可逆定义：孤立系统无论由非均匀平衡态——→均匀平衡态，还是相反，均要求撤除约束(严格讲撤除老约束，建立新约束)或建立约束，或更确切地：放宽约束或收紧约束，都需要外力作用，因为一个系统之所以为系统，即区别于其它系统，所以离不开其它系统的作用、约束、限制，因此，如无外力、外部作用，系统不可能恢复原态，约束缩小，外力对系统作功；或反之，约束扩大，系统对外界作功，均只是外力介入的一种形式，不直接对系统作功的单纯的约束的撤、建(如系统组分少时的择机撤、建，或组分多时的约束的单纯撤除)，也要外力作用。对瞬时、平均状态的可逆性过去不明确，因此产生混乱。通过以上分析，绝对的可逆本质上在自然界不存在，因为整个宇宙各组分间的相对位置、状态随时变动，不会回到原态。
总之，以往人们只是说，有限孤立系的结论，不能外推到整个宇宙；或整个宇宙不能被看成一个孤立系统，但究竟为什么？既然可以把宇宙当作一个整体来对待，那为什么它就不可以是孤立系？不是，又是什么？理由并不充分。这里，我们必须仔细分析，一个处于平衡态的系统，究竟需要哪些条件，特别是被以往忽略的条件。显然，既是平衡态，就必然要求系统能量、组分与外界无交换(外逸与输入)，由于宇宙包括所有能量、物质，对整个宇宙而言，这不成问题，但还有一个条件，即系统中组分的运动方向要各向平衡，这就对组分运动的方向提出了要求(也可看成对动量有要求)，而显然，如系统没有作为边界的外约束，比如器壁，就不可能做到这点。正是这种外约束，在保障一个有限系统组分(物质)、能量不外逸，或外部物质、能量不进入的同时，也保障了系统组分的总运动方向为0，因任何一系统组分，在向外运动碰到边界(外约束，比如器壁)后都要以相同速率返回系统内部，而外部组分不能进入，惟有在如此机制下，才可能有系统平衡态出现。但对整个宇宙，是没有外约束的(没有什么宇宙“器壁”或边界)，因此不具有传统意义的对有限系统才存在的平衡态，即宇宙中的各个局部均一样地平衡(热寂状态)，换言之，对任何局域宇宙，由于是开放系统，均允许其为非平衡态。因此对整个宇宙而言，不存在“热寂”。
另一方面，同样由于整个宇宙无边界，同时宇宙的存在时间、组分、能量等均为无穷，因此，在约束撤除后才会出现的非平衡态绝对不会以整个宇宙的规模出现。因为宇宙从来就没有外约束，因此也就谈不上有它的“撤除”，在这个意义上，整个宇宙可认为是处在一种非传统意义的平衡态中，这一总平衡态包含各局部的非平衡态，其总效应不变(当然其值是无穷的)，即宇宙总熵守恒。
宇宙没有外约束，与前述“宇宙中任一物质(系统)，总会与其他物质(系统)相遇、碰撞、作用的假设一致(等价)，是同一事物的不同表述。很早就有人提出“一孤立系的结论，不能外推到整个宇宙”。这是当然的，只要你不承认整个宇宙会热寂，当然不能进行这种推导，因此上面引号中的一段话，不能像一些人认为的那样，可作为宇宙不会发生热寂的理由，如这样做了，则是明显的循环论证。因它并未回答为什么不能如此外推。没有意识到一孤立系之孤立于外部世界(系统)的必要条件，是存在外部约束，而整个宇宙不会存在这样的约束，是问题的症结所在。一个简单的反证法，将使问题在逻辑上更清晰有力(略)。如此简单的事实，竟长期未被人们认识，笔者也觉诧异。但又想笔者思考此问题多年，也是近期才刚刚明确对这一事实的认识，才感到似乎也没什么太不可理解的。
另一方面，宇宙中第二类永动机是有的，那就是宇宙本身！因整个宇宙是一个“外部之外还有外部”的无穷大系统，它同时存在发散、聚集二种不可逆过程且有相互作用、影响、转化的条件，因此，整个宇宙，可以也必须看成一部第二类永动机。换言之，“热寂”是不可能发生的，物质运动是永恒的。