第189章 被你們
作者:李天庸      更新:2021-01-15 03:08      字數:2020
  馬克思曾說過,“技術”是現實生產力,它不僅推動著人類的文化進步,促使人類文明向前發展,同時也是人類改變世界的物質力量。

  ?

  事實上,在人類幾萬年的發展過程中,科學技術的確如馬克思所說的那樣,占據了不可替代的重要地位。

  古代技術的發明,將人類從茹毛飲血、衣不蔽體的蒙昧中解放。而近代自然科學的誕生以及產業革命的興起,又讓人類從落後的農業社會,邁入了相對發達的工業社會。

  ?

  可以說隨著文明的發展,科學技術在總體經濟中所占的比重越來越大,主導地位和決定作用也越來越顯著。

  然而,隨著對世界的不斷探索,以及對未知的不斷探尋,科學在幫助和引領我們找到發展方向的同時,也讓我們知道了許多顛覆認知,甚至心生絕望的理論定律,例如讓許多科學家直言:寧願沒有發現過的——“熵增定律”。

  ?

  為什麽有科學家會對這條物理定律如此的恐懼呢?而它究竟又有什麽地方讓人心生絕望的呢?想要知道這些問題的答案,我們先要知道什麽是“熵(shāng)增定律”。

  熵增定律又被稱為“熱力學第二定律”,它是德國物理學家魯道夫·克勞修斯在19世紀所提出的,用於描述在孤立係統中,熱量從高物體流向低物體的不可逆過程。

  ?

  從熱力學角度來看,“熵”是對係統無序程度的一種度量。簡單來說,係統越雜亂無章,那麽它的熵值就越高。

  就像上麵所說的那樣,在孤立的係統中,“熵”是不斷增加且不可逆的,當熵達到最大值的時候,係統就會嚴重混亂繼而滅亡。

  ?

  那麽無序程度什麽樣的時候就算達到最大了呢?答案是——宏觀平衡。通俗一點說,就是組成係統的每個基礎結構全部放飛自我的時候。

  就像晚高峰的地鐵車廂,當魚貫而入擠得滿滿當當的乘客,全部擁有自己落腳位置的時候,就是宏觀平衡的時候。

  ?

  再舉個更加形象和直觀的例子,一個沒有人住的空房間會越來越髒,因為每一粒灰塵總會自發地落到地板上,然後越積越多最後平鋪成一整層,而此時熵就達到了最大值,即宏觀平衡。

  可能許多朋友會說,如果此時將房間內的灰塵全部清理了,房間內的熵不就降低了嗎?為什麽還說熵增是個不可逆的過程呢?

  ?

  會有這個疑問,證明你還是沒有理解熵增定律。在房間這個孤立係統中,由於“打掃”這個動作需要能量去驅動,而能量在轉換的過程中必然會產生多餘的熱量,這多餘的熱量加上打掃衛生所做的“功”,實際上是大於清掃灰塵所減少的無序度,所以從房間這個整體係統來看,熵值還是增加了。

  事實上,熵增定律不僅僅是普通人難以理解,就連一些偉大的科學家,在最開始的時候同樣對它難以理解。

  ?

  例如1871年的時候,著名物理學家麥克斯韋為了證明熵增定律存在“漏洞”,曾設想過一個非常有趣的實驗:一個箱子被一個帶有活門的木板分成兩個區域,有一個精靈守在活門處用自己的天賦測量分子運動速度。

  對於從右邊來的分子,如果其速度快,那麽小精靈就給它放行,速度慢就關閉活門不讓其進入箱子。而左邊來的分子則相反,慢的放行,快的阻攔。

  ?

  這樣一段時間之後,左邊分子運動速度就會很快,右邊則會很慢,也就產生了一個溫度差,而這也就說明箱子內的無序度在降低,熵在減少,從而也就證明了熵增並非不可逆。

  對於麥克斯韋的這個設想實驗,雖然許多人都知道不合理,但是沒有人能給出不合理的證據,所以讓許多科學家撓破了頭。

  ?

  右邊為利奧·西拉德

  直到60年之後,這個被稱為“麥克斯韋妖”的實驗,才被匈牙利核物理學家利奧·西拉德所破解。

  西拉德認為,精靈觀測分子運動必然需要消耗能量,而能量消耗必然引起熵的增加,其增加量不會少於分子運動減少的熵,所以這個看似無懈可擊的孤立係統,實際上仍然遵循著熱力學第二定律。

  ?

  此時回到文章開頭的問題,為什麽熵增定律會讓人感到恐懼呢?其實是因為地球乃至宇宙中的一切事物,都在不停地消耗著能量。

  而宇宙可以說是一個孤立的係統,能量的消耗就意味著這個係統中的“熵”會越來越大,無序的程度也就隨之越來越高。

  ?

  按照熵增定律,當一個係統的無序程度達到最大的時候,也就是其滅亡的時候。所以這就意味著,宇宙終有一天將會消亡(熱寂理論),而作為在宇宙中生存的生物,當然會對這個事實感到恐懼和絕望,畢竟沒有人願意變成一堆無序的粒子。

  事實上,如果我們站在小一點的角度上看,人類文明其實也算一個封閉的係統,所以按照熵增理論,人類文明終將也有走向消亡的一天。

  ?

  即便我們能夠通過某些事情“反熵增”,但是這也是徒勞的,隻不過是減慢了滅亡的速度而已,並不會對結局造成任何的改變。

  當然了,即便熵增定律現在適用於宇宙,或者我們身邊的一切,但是未來究竟還適不適用仍然是個未知數。

  說不定哪一天就會發現它的“漏洞”,繼而就像固守百年的時空觀,被相對論一腳踢進垃圾堆中一樣被人們所遺忘,畢竟宇宙給人類帶來的“驚喜”實在是太多了。