第39章 不可逾越的科學定律
熵增原理是人人都不可逾越的科學定律。
熵增原理也就是對熱力學第二定律的一種表述,這就像在我們這個宇宙中,不可能有超過光速一樣,不可理解,而且叫人不服氣。
但是熵增原理的確叫人非常沮喪,要想修真成仙,必須擺脫熵增原理的束縛,然而,除了神話傳說,沒有看見誰能夠成功。
偉人,可以改變歷史的進程,改變歷史的走向,他的存在還可以叫許多人失去生命,然而他也擺脫不了衰老的命運。
皺紋上臉,它來了就不會再離去,打玻尿酸也只是暫時的辦法。
頭上生了白髮,它會越來越多,而不會越來越少,除非你一根根薅羊毛。
幾千年前,就有人修仙,可是這麼多年過去了,沒有見誰修成功的。
要修仙成功,第一步無疑要擺脫熱力學第二定律的約束,按照修真界的內行說法,就是「逃出三界,不在五行之中」了。
否則,就是一個普通的俗人,生老病死依然會纏著你。
美少女變成老太婆,小正太變成耄耋老頭,真的叫人無可奈何。
這都是因為不可逾越的熵增定律的存在。
一點都不愉快,沉悶,理解和閱讀的過程就是一個逆熵的過程,也就是一個熵減的過程,這好比逆水行舟,是一件痛苦的事。
我們來看看什麼是熵增定律。
熵增定律出現的前提條件就是時間的流逝,只要時間在不斷流逝,那麼能量就會或多或少地轉移,在轉移的過程中會自然地消耗掉一部分。
我們舉一個很簡單的例子,比如我們用手去觸摸一根鐵管,手上的熱量會傳遞到冰冷的鐵管上。
這個時候,我們的手會感覺到冷,原因就是手上的熱量轉移到了鐵管上,在這個過程中,手上的能量流失了一部分,我們就會感覺到冷。
這是一個不可逆的過程,也就是說手上轉移到鐵管的這部分熱量無法進行逆轉,再迴流到我們的手上。
在一個獨立的系統中,熵增會隨著時間的推移不斷增大,最終會達到一個最大值,變得完全無序混亂,什麼都將不存在。
這種情況讓我們想到了宇宙的誕生過程,要知道宇宙在沒有大爆炸之前,它也是什麼也不存在。直到宇宙大爆炸發生,才有了後來的一切。
根據熵增定律,我們的宇宙從誕生的那一天起,熵值就在時間的推移下不斷增加,宇宙也會一步步變得越來越混亂,最後達到一個無序的狀態,宇宙將空無一場,陷入永恆的寂靜。
如果是這樣,那無疑將是一個非常悲劇的結局,那麼宇宙最終真的會變成一片虛無嗎?對此,科學家也有不同的看法,按照熵增定律,宇宙的最終結局就應該是歸於虛無,什麼也不存在。
可是薛定諤卻提出了不同的看法,他在研究生命意義的時候發現了特殊情況,那就是生命存在的意義可能就在於「熵減」。
薛定諤認為有熵增的存在,那麼就應該也存在熵減,無序混亂的狀態也會隨著時間的推移,變得越來越有秩序。而能夠做到熵減的可能只有生命,我們都明白,生命可以稱得上是宇宙誕生以來出現的最神秘複雜的事物。
當人類走進科學殿堂之後,對於這個世界,這個宇宙的很多事物就開始了不斷地探索研究。
站在科學的角度,這個世界上的一切都逃不脫科學的範疇,通過不斷地研究探索,我們揭開了一個個謎團。
通過這些發現的科學成果,人類文明迎來了一個輝煌的科技時代,不僅讓人們的生活質量越來越好,而且還讓我們走出了地球,開始初步探索宇宙。
只有真正走出了地球,你才知道地球和人類有多麼的渺小,而宇宙有著太多的奧秘和謎團等著我們去破解。
當人類走進科技的殿堂之後,我們也一步步認知了時空的概念,時間是時空概念中最神秘複雜的東西,它是一種看不見摸不著的無形事物,就像人類的意識一樣。
雖然時間是無形之物,但是它卻是真實存在的,我們可以時刻感受到時間的流逝。
正是時間的不斷流逝,所有的生命才會一步步走向死亡,自然界的物體才會不斷發生不可逆轉的改變。
大自然的一切,宇宙的一切都在向前不斷推移,隨著時間的流逝,恆星會消失,行星會消失,其它的宇宙事物也會消失。
那麼以上這一切的發生,背後到底是什麼樣的科學規律在引導著?
要知道宇宙的一切都不可能逃脫科學的範疇。
必然會存在一個定律來解釋這一切,那麼這個定律是什麼?科學家通過不斷地研究,終於有了重大發現,這個定律就是一個熱力學定律,我們稱之為「熵增定律」。
物理學家發現熱量從高溫物體轉移到低溫物體的過程是不可逆轉的,熱量是能量的一種,而這個宇宙一切事物的運行都需要能量來進行傳遞,所以這個定律也可以這樣說,能量從高向低不斷傳遞,並且這個過程是不可逆的。
科學家們一直都在探討生命的存在到底有何意義?
在自然界,各種物體都要遵循熵增定律,隨著時間的推移,熵值的不斷增加,有序的東西會變得無序,石頭會慢慢變成碎石,碎石會慢慢變成沙子,而沙子最終也會變成更細的土壤。
物體的熵增加是一個不可逆的過程,可唯獨生命卻是「高度有序」的,並且隨著時間的推移,生命會不斷的繁衍出後代,促使一定範圍內熵增的減少,所以才會說生命出現的意義就是為了「熵減」。
當然,熵增定律是宇宙永恆的法則,生命同樣要遵循它,所以生命會有衰老和死亡。雖然生命這個獨立系統中,隨著時間的增長,熵會不斷增加,生命會產生疾病和衰老,但是生命選擇了進化繁衍。
每一個獨立生命個體在熵值不斷增加的過程中,在死亡來臨之前,會通過進化和繁衍,儘可能多的繁殖出新生個體,將自己的基因等信息傳遞下去。
這種進化繁衍從另一個角度抵抗了熵的增加,讓生命能夠實現一代代傳承,永遠存在下去。
尤其是當生命進化演化到一定程度,會出現智慧生命體,比如人類。人類通過不斷的發展,形成了文明,並一步步發展到科技時代。
有了科技的幫助之後,人類文明就可以更好地延續下去,而科技的力量是無窮的,只要它足夠強大,那麼在未來,人類就有可能任科技尋找到解決熵增的方法,讓宇宙避免走向最終毀滅的道路。
當然,宇宙的結局會不會只有熵增帶來的歸虛無這一條路,目前還只是科學家的一種猜測。
隨著人類量子力學研究的不斷深入,科學家發現量觀世界隱藏著和宏觀世界完全不同的規則,這或許在暗示著我們:宇宙可能不是唯一的。
如果宇宙是多元的,那麼就會有很多的獨立系統,我們的宇宙系統是熵增規則,而其它的宇宙系統可能就是熵減規則。
如果我們能夠將兩種不帶的宇宙規則融合到一起,或許就能夠讓宇宙實現真正的永恆,不會再走上毀滅的道路。
熱力學第二定律表述能量可以轉化,但是無法100%利用。在轉化過程中,總是有一部分能量會被浪費掉。
這部分浪費掉能量命名為熵。
熵不斷在增加。
熱力學第二定律也叫熵增原理。就是孤立熱力學系統的熵不減少,總是增大或者不變。用來給出一個孤立系統的演化方向。說明一個孤立系統不可能朝低熵的狀態發展即不會變得有序。
考慮到宇宙的能量總和是一個常量,而每一次能量轉化,必然有一部分有效能量,變成無效能量,即熵,因此不難推論,有效能量越來越少,無效能量越來越多。
直到有一天,所有的有效能量都變成無效能量,那時將不再有任何能量轉化,這就叫宇宙的熱寂。
結論宇宙就會進入一個死寂的狀態。
我的觀點,宇宙不會熱寂。
宇宙是無限的,動態循環的。這個宇宙是總稱,不是有人提的這裡一個宇宙,那裡一個,多少年前或者遠處還有一個宇宙。這種分法應該叫天體,為什麼還要叫宇宙呢?
宇宙存在自發的熵減的過程。
物質合久必分,分久必合。基本微觀粒子質子,電子,中子,光子等聚合原子,分子等物質,這種聚合靠物質自身的引力,電磁力等自發完成。分子組成有序多樣的宏觀世界。這種聚合可以在某處相對孤立系統中完成,不需要外部干涉。這個過程是熵減的。
星系是宇宙的常見的單元。星系的核心是恆星,恆星的質量足夠大,引力也足夠大。最初恆星的物質含有的內能(主要是核能)充足,反應活躍與引力平衡,釋放出光芒。當能量消耗到一定程度,內能不足以抵抗引力,不能再向外釋放能
量。恆星不斷收縮,坍塌,並且不斷吸收外界物質,此時「恆星」只進不出,形成「黑洞」,黑洞緩慢吸收飛來的各種物質和能量,質量超大,大到吞噬星系的大部分行星和塵埃,甚至是相鄰的星系的一部分。
黑洞也有生命周期,這個也許比恆星的生命更長。黑洞碾碎了大部分物質(分子原子)分解成基本粒子,噴射出去。這一過程是熵增的。
粒子聚合成原子分子直至形成新的星系或者被其他星系吸收,形成循環。宇宙各處隨機重複著這一過程。
每一個循環周期都是極漫長的。
物質的多樣性是基本粒子聚合的隨機性造成的。
如同生物的多樣性,生物演化出動,植物,細菌等等。
生物的生成發展也主要是熵減的過程。但是這種熵減的體量相對於星系的熵增是微不足道的。生物不改變星系毀滅的歷程。
星系中存在生物也許是偶然的。
智慧生命逃出一個星系的衰變毀滅,應該是概率很小的。