熵增定律


令人膽寒的“熵增定律”

萬事萬物都是從一個緊湊有序的狀態向一個無序混亂的狀態演變並且最終消亡,如何規避,只有不斷增加 負熵來抵消熵增。
 
圖片發自簡書App

 

      最近在讀書時,讀到了一些關於熵的文章。什么是熵?熵是熱力學中表征物質狀態的參量之一,其物理意義是體系混亂程度的度量。熵的通俗理解就是“混亂程度”,簡單的說熵是衡量我們這個世界中事物混亂程度的一個指標。在1854年,一位叫克勞修斯的德國人,首次提出了“熵”的概念,認為“在孤立的系統內,分子的熱運動總是會從原來集中、有序的排列狀態逐漸趨向分散、混亂的無序狀態,系統從有序向無序的自發過程中,熵總是增加”,這就是所謂的“熵增原理”。最偉大的物理學家愛因斯坦說:“熵理論對於整個科學來說是第一法則”。

        按照熵增定律的演繹和推理,如果把宇宙當作一個最大的孤立系統來看待的話(因為再也找不到更大的一個系統),隨着宇宙內部熵的增長,其無序程度將與日俱增,也就是說宇宙的秩序處於持續不斷的崩解之中。這樣下去經過數十億年時間,宇宙內部達到一種完全均勻的熱動平衡的狀態,整個宇宙會完全分解,其秩序降至最低點,成為沒有任何形狀和結構、不再發生分化的死寂狀態,沒有任何生命可存活,最終完全死亡。這種情景就是科學家對宇宙未來預言的被稱為“熱寂”的狀態,也是未來宇宙末日的可能情景畫面。

        “熵”是熱力學第二定律的核心概念,“熵增定律”──“在孤立系統中,體系與環境沒有能量交換,體系總是自發地向混亂度增大的方向變化,總使整個系統的熵值增大”,被很多的科學家和研究者認為是“人類世界最絕望的一條定律”,很多科學人員甚至沮喪地聲稱寧願沒發現它。宇宙最終要走向滅亡,這是一個多么可怕的前景啊!不僅地球上人類的文明沒有前途,甚至宇宙中所有的文明(如果有外星文明的話)都沒有前途,因為最終一切都要消亡,當然這是成十上百億年以后的事了。

        我曾經看到過這樣一段話:“當你年輕時,以為什么都有答案;可是當你老了的時候,卻發現什么都沒有答案。”這句話是什么意思呢?年輕時候所受到的不完整教育、淺顯的人生經歷以及接收到的有限信息,讓你自以為對這個世界有所把握。等到年紀大了,有了更豐富的人生閱歷、了解到更多的知識和信息、頭腦的思考更加深入之后,對這個世界和宇宙的看法,就會發現不是那么簡單的就可以去做判定。打個簡單的比方,因為熵增原理,推導出宇宙最終會走向滅亡,那么宇宙又是如何產生的呢?有沒有可能存在平行宇宙?平行宇宙之上又是什么?這一切都是未知,什么都沒有答案。

        還有一個問題,按照熵增原理所作的闡述,宇宙以及它所包含的萬事萬物都在從有序走向無序,自發向混亂度增大的方向發展,宇宙秩序一直處於持續不斷的崩解之中。那為什么數千萬年以來,地球上的生命卻處於持續不斷的進化當中呢?曾經接受過的教育告訴我們,從病毒、細菌、草履蟲、昆蟲、魚類、鳥類、哺乳動物再到人類,生物在進化過程中不斷復雜化,走向高度分化的有序狀態,這不是很顯然違背了熵增的自然法則嗎?這種進化又是一件多么神奇的事啊。

        僅憑目前的科學知識,我們還無法解釋很多的事情,甚至包括一些最基本的現象。想想這些,就覺得人類非常渺小。當然我們能夠意識到這一點,也證明了人類的偉大之處。


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