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“熵增定律”講了什么?為什么很多人了解后就“頓悟”了?
物理定律指的是經(jīng)過(guò)多年的研究和考證,在科學(xué)界被大家公認(rèn)且認(rèn)可的經(jīng)典結(jié)論,通常情況下,定律都是固定的,不會(huì)受到外界因素的影響,不過(guò)人類現(xiàn)在的物理定律并不全面,存在一些漏洞,無(wú)法描述黑洞附近的空間,也不能描述小于普朗克尺度下的宇宙。

我們目前還沒(méi)有一個(gè)在所有情況下都適用的理論,任何一個(gè)物理定律或者是科學(xué)觀點(diǎn)都存在證偽的空間,比如說(shuō)經(jīng)典力學(xué)在地球上絕大部分情況下都適用,但是在物體接近光速移動(dòng),或者是強(qiáng)引力場(chǎng)附近時(shí),經(jīng)典力學(xué)就不再適用了,同樣在微觀的量子力學(xué)領(lǐng)域,經(jīng)典力學(xué)也不適用。


為了解決經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋的問(wèn)題,相對(duì)論和量子力學(xué)隨之誕生,這兩個(gè)理論分別解釋了宏觀宇宙的規(guī)律和微觀宇宙的規(guī)律,可是這兩個(gè)理論在誕生后,相互之間并不能相容,不論是在數(shù)學(xué)模型還是在理論體系中,量子力學(xué)和相對(duì)論之間都存在無(wú)法相容的點(diǎn)。

人類對(duì)這個(gè)宇宙的了解還不夠充分,不過(guò)在眾多物理定律中,存在一個(gè)很有趣的理論——熵增定律,愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò),如果非要評(píng)選一個(gè)第一定律的話,他會(huì)投票給熵增定律,熵增定律也被稱為是最讓人“絕望”的定律,這個(gè)定律到底有什么魅力,讓這么多人為了它著迷?


熵增定律也是熱力學(xué)第二定律,可以被表示為:“熱不可能自發(fā)地、不付代價(jià)地從低溫物體傳至高溫物體。”也可以被表示為:“在孤立系統(tǒng)內(nèi),任何變化不可能導(dǎo)致熵的減少”。

用通俗一點(diǎn)的話來(lái)說(shuō),就是熱量在正常情況下,不會(huì)從低溫的物體轉(zhuǎn)移到高溫物體上,如果想要實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程,所付出的能量要遠(yuǎn)超正常情況下熱量的損耗,而“熵”指的是一個(gè)系統(tǒng)中的混亂程度,比如說(shuō)我們把冰箱視為一個(gè)封閉的系統(tǒng),隨著時(shí)間的推移,冰箱中的食物會(huì)慢慢腐敗,這就是熵增,不論我們?cè)趺磁?,封閉系統(tǒng)中的熵都會(huì)不斷的增加。


觀察我們的周圍你就可以發(fā)現(xiàn),幾乎所有的地方都可以適用熵增定律,隨著時(shí)間的推移,所有地方的熵都在增加,不論是地球上的生物,還是地球本身,以及太陽(yáng)這樣的恒星,都受到了熵增定律的影響。

地球隨著時(shí)間的推移,內(nèi)核會(huì)慢慢冷卻,地球自轉(zhuǎn)的速度也在慢慢降低,這都是熵增的表現(xiàn),恒星會(huì)隨著時(shí)間的推移變得越來(lái)越亮,最終恒星核心的燃料會(huì)被消耗一空,核聚變反應(yīng)停止,恒星也就要脫離主序星狀態(tài),變得十分不穩(wěn)定,這也可以被視為一個(gè)熵增的過(guò)程。


如果熵增定律適用于整個(gè)宇宙,或者說(shuō)我們的宇宙是一個(gè)封閉系統(tǒng)的話,隨著時(shí)間的推移,宇宙中的熵也會(huì)不斷增加,最終熵抵達(dá)最大值,整個(gè)宇宙變得無(wú)比混亂無(wú)序,一些科學(xué)家認(rèn)為這會(huì)導(dǎo)致宇宙進(jìn)入熱平衡,也就是我們常說(shuō)的“熱寂論”,不過(guò)從現(xiàn)在的觀察來(lái)看,宇宙就算不斷熵增也不可能抵達(dá)熱寂。

現(xiàn)在的宇宙主要由恒星支配,恒星的演化在不斷地創(chuàng)造各種更重的元素,雖然宇宙中最多的元素是氫元素,但是隨著恒星的不斷消耗,在十分遙遠(yuǎn)的未來(lái),我們的宇宙中可能不會(huì)再有新的恒星誕生,整個(gè)宇宙中各種熱運(yùn)動(dòng)都減緩,無(wú)限接近于絕對(duì)零度,這也是熵增帶來(lái)的結(jié)局,因此熵增定律才被稱為是一個(gè)讓人“絕望”的定律,因?yàn)檫@個(gè)定律說(shuō)出了宇宙的結(jié)局。


不過(guò),現(xiàn)在我們還無(wú)法確定熵增定律適用于整個(gè)宇宙,也無(wú)法確定熵增定律適用于宇宙本身,因此并不用太過(guò)于悲傷,或許在遙遠(yuǎn)的未來(lái),宇宙中的熵會(huì)自然漲落,促使宇宙重新演化也說(shuō)不定。

還有些人說(shuō),了解熵增定律后就“頓悟”了,這是為什么呢?

首先,生物本身以負(fù)熵為食,人類的大腦具備自我智慧,這是一種極度低熵的存在,并且人類不斷的進(jìn)食,從外界汲取能量,就是一個(gè)減少自身熵增的過(guò)程,我們從外界獲取低熵的食物,再排出高熵的排泄物,維持自身的正常運(yùn)轉(zhuǎn),人類本身就在一直對(duì)抗著熵增。


熵增定律是不可逆轉(zhuǎn)的,人類只能減緩熵增的過(guò)程,因此人類無(wú)法實(shí)現(xiàn)永生,不過(guò)我們可以通過(guò)各種方法減緩熵增,比如說(shuō)健康的飲食,規(guī)律的作息習(xí)慣,再加上適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng),讓我們的身體變得更健康,熵增就被減緩了。

不只是我們的身體,還有企業(yè)和國(guó)家都是如此,熵增是不可避免的,但是采取合適的手段,就會(huì)延長(zhǎng)熵增的過(guò)程。所以熵增定律告訴我們的道理就是,死亡是不可避免的結(jié)局,但是我們可以讓我們的人生變得更加精彩,這就是生命存在的意義。
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