日常生活中,我們總會(huì)不經(jīng)意間打碎一些東西,比如不小心打碎一個(gè)玻璃杯,打碎一個(gè)雞蛋,這些事情總會(huì)發(fā)生在我們身邊。
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雞蛋掉在地上不小心打碎了怎么辦?我們的行為早就給出了答案,一般我們都會(huì)收拾起來(lái),當(dāng)做垃圾扔掉,因?yàn)槲覀冎来蛩榈碾u蛋不可能再?gòu)?fù)原了。
但你有沒(méi)有想過(guò),打碎的雞蛋為什么不能復(fù)原?
如果有人問(wèn)你這樣的問(wèn)題,你的第一反應(yīng)可能是一怔,不知道該如何回答,甚至?xí)谛睦锩姘盗R提問(wèn)者:你是不是瘋了?打碎的雞蛋怎么能復(fù)原呢?
大多數(shù)人都會(huì)理所當(dāng)然地認(rèn)為打碎的雞蛋就是不能復(fù)原,根本不會(huì)去想為什么。但事實(shí)上很多時(shí)候我們認(rèn)為的理所當(dāng)然,很可能隱藏著深刻的奧秘。打碎的雞蛋不能復(fù)原,就是如此,暗藏了一個(gè)深刻的宇宙奧秘。
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熵!
何為“熵”?通俗來(lái)講,熵就是衡量宇宙萬(wàn)物有序程度的物理量,熵越大代表越混亂無(wú)序,越小代表越有序。
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而我們的宇宙自從誕生開(kāi)始,就無(wú)情地走向熵增,也就是從有序走向無(wú)序,這個(gè)過(guò)程是不可逆的,這就是著名的熵增原理。熵增原理,一個(gè)讓人類(lèi)絕望的原理,暗示著最終我們的宇宙會(huì)走向徹底的無(wú)序,也將宣告宇宙的死亡!
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實(shí)際上,熵增原理也是熱力學(xué)第二定律的另一種表現(xiàn)形式。熱力學(xué)第二定律,有好幾個(gè)詮釋版本,比如說(shuō),熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體。還有,不能從單一熱源取熱而不產(chǎn)生其他影響。
無(wú)論哪種解釋?zhuān)瑹崃W(xué)第二定律最終都指向了熵增原理,表明我們的宇宙一直朝著混亂無(wú)序的方向發(fā)展,而且這是一個(gè)不可逆的過(guò)程,誰(shuí)都無(wú)法阻止這一切的發(fā)生。
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事實(shí)上,熵增原理在我們身邊體現(xiàn)得淋漓盡致,在自然條件下,萬(wàn)事萬(wàn)物都會(huì)自發(fā)地從有序走向無(wú)序。
比如說(shuō),一輛嶄新的汽車(chē),放在那里一動(dòng)不動(dòng),經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)時(shí)間之后,汽車(chē)最終會(huì)變?yōu)閺U鐵。嶄新的汽車(chē)就是高度有序的事物,它的熵很低。而一堆廢鐵混亂無(wú)序,它的熵就很高。
一堆廢鐵無(wú)論如何都不可能自發(fā)地變成一輛嶄新的汽車(chē),這都是因?yàn)闊o(wú)情的熵增原理,熵增是不可逆的。當(dāng)然,在非自然條件下,一堆廢鐵通過(guò)人為改造,還有可能成為一輛新汽車(chē)的。
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從一堆廢鐵到一輛嶄新的汽車(chē),看起來(lái)發(fā)生了熵減,但事實(shí)上還是熵增。因?yàn)樵谖覀儼褟U鐵改造為小汽車(chē)的時(shí)候,勢(shì)必會(huì)釋放能量,從而造成更大的無(wú)序,也就是熵增。
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還有更通俗的例子。你的房間長(zhǎng)時(shí)間不打掃,肯定會(huì)變得很混亂,灰塵到處都是,這時(shí)候房間的熵相對(duì)較高。當(dāng)然你通過(guò)打掃房間,會(huì)讓房間變得更整潔有序,房間的熵變低了。這看起來(lái)的熵減,其實(shí)只是錯(cuò)覺(jué)。同樣地,你在打掃房間的過(guò)程中也會(huì)釋放能量,造成周?chē)h(huán)境更大的無(wú)序,整體上仍不會(huì)改變熵增的事實(shí)。
熵增,看起來(lái)很無(wú)情,但我們要感謝熵增。因?yàn)槲覀冋菑娜f(wàn)事萬(wàn)物的熵增過(guò)程獲取能量和物質(zhì)的。
還拿小汽車(chē)舉例子,汽車(chē)跑動(dòng)起來(lái)的能量來(lái)自石油的燃燒,而石油是相對(duì)有序的事物,燃燒之后的石油會(huì)變成各種氣體,熱量,噪音等,這種東西都混亂無(wú)序的,熵都很高。石油的燃燒過(guò)程正是熵增的過(guò)程,而我們從石油的熵增獲得了能量。
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上升到宇宙層面,太陽(yáng)的燃燒與石油的燃燒從熵的角度來(lái)看,原理是一樣的。太陽(yáng)原本是高度有序的事物,熵很低。在核聚變過(guò)程中,太陽(yáng)的熵不斷升高,最終熵值達(dá)到最高,徹底混亂無(wú)序,也宣告了太陽(yáng)的死亡。
如果沒(méi)有熵增,萬(wàn)物就不可能出現(xiàn),更不可能有我們?nèi)祟?lèi)。
我們的宇宙在誕生初期就是高度有序的狀態(tài),理論上講奇點(diǎn)的熵是最低的,奇點(diǎn)突然膨脹之后,宇宙的熵就開(kāi)始增加,宇宙也開(kāi)始無(wú)情地走向混亂無(wú)序的狀態(tài)。
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而如今我們創(chuàng)造的燦爛的人類(lèi)文明,與熵增原理正好相反,我們一直在通過(guò)自己的智慧對(duì)抗熵增。我們身邊的事物,大街上的汽車(chē),高樓,甚至我們?nèi)梭w自己,都是熵減的直接體現(xiàn)。一堆混亂無(wú)序的鋼筋水泥,成為非常有序的高樓,就是熵減的過(guò)程。
但我們也明白,人類(lèi)只能在某個(gè)局部,某個(gè)時(shí)間段創(chuàng)造出熵減環(huán)境,而不能阻止宇宙整體走向熵增的步伐!
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而我們每個(gè)人其實(shí)都是“沖浪客”,乘著宇宙越來(lái)越混亂的“波浪”走向未來(lái),沒(méi)有任何回頭的機(jī)會(huì)!
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