一位对热力学一无所知的人文学者和一位对莎士比亚一无所知的科学家同样糟糕。
——查尔斯·珀西·斯诺
宇宙中最后一个文明,环绕着宇宙中最后一颗红矮星建造了最后一个戴森球,带着对宇宙几万亿年的历史的怀念,绝望地看着那颗星星慢慢地暗下去。
——热寂,宇宙终极命运的一 种假说
“宇宙的熵在升高,有序度在降低,像平衡鹏那无边无际的黑翅膀,向存在的一切压下来,压下来。可是低熵体不一样,低熵体的熵还在降低。有序度还在上升,像漆黑海面上升起的磷火,这就是意义,最高层的意义,比乐趣的意义层次要高。要维持这种意义,低熵体就必须存在和延续。”
——刘慈欣著作《三体》中,歌者(高级文明)对生命(低熵体)存在意义的描述
参考资料:
热力学;戴森球;红矮星;歌者文明。
这便是今天藏书阁准备要啃的一块硬骨头
跟大家推荐一本刚上来便要给大家介绍新世界观的书籍……
单是看目录,就令人震惊
熵!
熵是啥?
熵是啥??
熵是啥???
有必要给大家普及一下“熵”的概念。
发现简史〢
熵,热力学中表征物质状态的参量之一,用符号S表示,其物理意义是体系混乱程度的度量。
克劳修斯(T.Clausius) 于1854年提出熵(entropie)的概念, 我国物理学家胡刚复教授于1923年根据热温商之意首次把entropie译为“熵”。A.Einstein曾把熵理论在科学中的地位概述为“熵理论对于整个科学来说是第一法则”。
查尔斯·珀西·斯诺(C.P.Snow)在其《两种文化与科学革命》一书中写道: “一位对热力学一无所知的人文学者和一位对莎士比亚一无所知的科学家同样糟糕”
熵增加,系统的总能量不变,但其中可用部分减少。孤立系统的熵不会减少,这也是热力学第二定律的表现之一。
用最通俗的语言跟大家讲就是:
宇宙是一个孤立系统,且宇宙中有各个智慧文明;智慧文明的发展势必消耗能量,且宇宙中的总能量守恒不变;但可用能量会不断减少,因为熵增导致能量以及一切能量载体走向无序(有序为熵减)。所以,可怕就可怕在这里,宇宙会走向热寂。
是不是感觉有些杞人忧天了呢?
以熵原理为核心的热力学第二定律, 历史上曾被视为堕落的渊薮。美国历史学家亚当斯H.Adams(1850-1901)说:“这条原理只意味着废墟的体积不断增大”。有人甚至认为这条定律表明人种将从坏变得更坏,最终都要灭绝。热力学第二定律是当时社会声誊最坏的定律。社会实质上不同于热力学上的隔离系统,而应是一种“自组织系统”。
《熵:一种新的世界观》一书从热力学向外拓展到社会经济各个方面,想启迪人们改变思维方式。
但,任何道理都是放置四海皆准的吗?
2018年3月。维也纳大学的研究人员成功在一套多粒子量子系统中证实了一种“庞加莱回归”现象。研究结果已在《科学》期刊上发表。
庞加莱回归,简单说就是宇宙会回到原来的一个状态,只要时间足够长。宇宙的尺度上来说,时间是无穷大,而宇宙中的粒子总数是有限的,所以经过足够长的时间后,宇宙中的所有粒子总会回到以前的某一状态。
这意味着什么呢?
热力学第二定律的诞生轰动一时,熵的提出改变了人们的宇宙观.在这之前,人们普遍认为能是自然界的决定性因素,任何其他因素都不能违背.但是现在有了一个强有力的挑战者——熵,这一度引发了“能熵孰执牛耳”的论战。由于熵增加的不可逆转性,革命派科学家们更倾向于后者。然而正当他们为热力学第一定律让位欢呼雀跃时,庞加莱回归的提出无疑给了这些人当头一棒。
庞加莱回归帮助热力学第一法则复辟,热力学第二定律在亚原子世界已没有立足之地。
其实这个过程很像曾经的牛顿经典物理学和爱因斯坦相对论之间的博弈一样,后者对于前者是发展,而不是颠覆和代替。
所以,宇宙最终会是热寂还是归零重启呢?
一副乱序的扑克牌,重新洗牌N次(只要N足够大)就可以回到买回来时的顺序。因为排列的数量总是有限的。
事实上,微观粒子从最初的整齐状态到混乱状态(有序到无序)只需很短的时间,而这些微观粒子在运动的时候总有一种回到最初状态的概率,可是这个概率是无限小的,所需的时间也是无限大——可能真的会是宇宙尽头,已知宇宙的年龄是130-150亿年,远比轮回的时间小得多。
既合理又矛盾……
小伙伴儿们是不是都很懵呢。。
就到这里,慢慢消化吧......
图片来自网络,侵删