登陆注册
9014000000106

第106章 第一〇五章 分布

热寂,定义并不甚明了,用来形容宇宙的最终命运,在物理界却尽人皆知。

宇宙的终局,或者,人类认识范围内的任何一种客观存在,如果当做孤立系统,最终的结局必然是熵达到极大值,在那之后,倘若时间的概念仍然存在(这一点并非天经地义),系统本身也不会有任何变化,成为真正意义上的一潭死水。

热力学三定律,一百多年前的科学原理,给出的就是这样的一种景象。

在理查德*费曼面前,方然没有解释这些基本原则的必要,他只是言简意赅的道出疑问。

“宇宙的末日”,这,是任何一个学习过现代物理,特别是热力学的学生,多多少少都会思考过的问题。

区别只在于,寻常人的这种思考,很快就会被生命的逝去、和时间的流逝冲刷殆尽。

一旦意识到人的一生何其短暂,遥远到不可思议的宇宙之末日,再怎样努力,也无助于解决眼前的问题,这种思考就会知趣的无疾而终,甚或用“人类连十年、二十年后的世界都无法预测,又怎能奢望洞悉宇宙的奥秘”来自我安慰。

但是方然呢,即便只是一个永不下车的憧憬者,无限长的生命还是未知数,思维的角度,也已经和常人大不相同。

热力学定律,自身而言,是基于统计的直白叙述。

想象一个充斥空气的密闭空间,在没有外界的物质、能量影响时,其中的空气分子,会大致均匀的分布在整个空间里,而几乎绝对不可能自发的集中在空间一侧、让另一侧出现真空;事实上,即便通过外力,让这种情形出现,一旦撤去外来的干涉条件,气体分子会迅速向真空一侧扩散,经过或长或短的时间,最终,空间内又会变成分子大致均匀分布的平衡态,或者,终末态。

考察处于平衡态的空间,微观上,任何一小块空间内的分子数量,总会有微弱的涨落起伏,但是从宏观上,分子的分布则非常均匀。

为什么会这样呢,浅显的表象,背后蕴含的机理却极端深刻,方然并无法看透。

只能说从形而上学的角度,统计规律,可以用来解释这样一种现象:考虑空气分子在空间中的分布,可能的方案有如恒河沙数,但其中绝大多数方案都是分子近似均匀分布、平平无奇的那种,所有分子聚集在一半空间、另一半出现真空的方案,则只有其中的极少数。

譬如说,在上面的案例中,如果空间内有10,000个空气分子,将空间等分成A、B两部分,则所有空气分子在其中任意分布,可能的情形会有2^10000之多。

2^10000,毫无疑问,这一数字是难以想象的巨大。

然而所有空气分子都跑到一边、另一边出现真空的情形,又有多少种呢?

要么所有分子都在A,要么所有都在B,数一数,这样的极端情形为何几乎不可能出现,原因也就不言自明:

这种情形,只有区区2种方案,可以做得到。

10000个空气分子的任意分布,自发出现一半空气、一半真空的概率是1/2^9999,这个数字究竟有多小呢,数学家可能会感兴趣,但是对物理学家而言,实践意义上,如此微末的数字根本就等于零。

而且这还是区区10000个空气分子的情形;

实践中,哪怕一立方厘米的地表空间,在零摄氏度、标准气压时,都会充斥着2.7*10^19个空气分子。

规模越大,偏离平均分布的情形,越会罕见到根本不可能出现。

虽然是用分子位置举例,换成其他的物理量,譬如速度、能量,也是一样道理。

建立在统计学上的热力学三定律,道理,非常简洁,虽然背后的机理深不可测,站在不求甚解、只看结果的角度,其正确性却是不言自明。

但,一旦将这些定律应用到宏观层面,甚至宇宙这样的尺度,又会怎么样呢。

绝对正确的热力学三定律,与民众的误解不一样,原则上,并不排除系统状态的极端化,也就是进入一些相对不太罕见、不太容易自发形成的状态,这种现象,在客观世界司空见惯,用学术语言来讲,是系统可以借助外来的能量、或者说低熵源,来影响自身粒子的分布和行为,即,降低自身的熵值。

正因为这样的规则,在盖亚,才衍生出从自然现象到生命奇迹的一系列眼花缭乱。

可是再怎样纷繁芜杂的世界,物理上的过程,熵的增加,或曰,系统分布从罕见状态到常见状态的滑落,却是绝对无法违抗的宿命。

盖亚,年龄逾四十六亿的古老存在,分布在其表面的生命形态,万变不离其宗,都需要外界提供的低熵源来维持自身的生命活动,低熵的来源,本质上都是一点四亿公里外的恒星,所发出的光芒。

生命依赖恒星的光和热,才能生存,科普读物往往从能量转移的角度描述这一过程。

这样讲,当然是正确的,不过从热力学的角度,发生在恒星到生命体、再到环境的熵转移,才是更本质的陈述。

生命的迹象,一切都依赖于熵的转移,这是方然关注的核心问题。

因为这也就意味着,倘若要永生,要拥有无限长的生命,仅仅假设宇宙本身万世长存,直到永恒,只是一个必要条件。

根本上讲,要切实的永生不死,还要有一个永远存在的低熵源。

但是这可能吗……

“你可能还不清楚,热寂,概念上本身就不太严谨;

而且在学术界,这也是一个比较陈旧的概念,现在的物理研究者,大多都不认可。”

方然的疑问,在费曼教授眼里,似乎根本就不是什么烦恼,

“看来,你还是有基本的热力学定律,和统计物理的一些背景知识,那么对宇宙的演化,你了解多少?”

“这方面所知有限,我的认识,还停留在‘宇宙大爆炸’的阶段。”

实话实说,方然可不想在教授面前卖弄学问,毕竟他是来请教问题,而不是在面试。

同类推荐
  • 快穿男神他想谈恋爱

    快穿男神他想谈恋爱

    白兔弃坑太多,熬夜猝死了。系统:想要复活吗?白兔:不想。系统:只要你去完成那些年弃掉的坑,和男主谈恋爱,就能复活,心动吗?白兔:不,让我死!系统:好的,出发。白兔被关在地下室,男主面前摆着一排排锋利的刀片,“宝贝,你选哪把?”白兔:xx!画风不对,要求换本书!
  • 雁翎在星河

    雁翎在星河

    我自生来胆气豪,腰横秋水雁翎刀,这是一个人,一把刀,在未来和一群机甲,外星人战斗的故事
  • 蛊巫之主

    蛊巫之主

    一枚琥珀中凝固的玉蝉,将杜崇带回了2008年。然而这是一个与记忆中截然不同的世界,地球与另一个神秘世界之间已经在多年前就出现了穿越通道,灵气和修炼的概念也早已深入现代生活。凭着传承而来的蛊巫之术,杜崇能够将地球上的蝎子、马蜂、蜻蜓等原本普通的生物点化为各具异能的超级蛊虫,一步步深入到穿越异世界的冒险当中……
  • 灵魂牧场之太阴行

    灵魂牧场之太阴行

    你知道灵魂吃起来是什么味道的嘛?李萌被引入太阴,发现轮回之地已被邪神占据,改造为收集加工魂体作为食材的工厂,众生轮回已被阻断。修炼魂体,纠集奇灵,团结亡魂,推翻轮回所,成了他的使命。阴谋给了他机会,命运赋予它机缘,是任人鱼肉还是奋起反叛,是逍遥自在的妥协还是九死一生的对抗,敬请品阅
  • 非人者的宇宙战记

    非人者的宇宙战记

    一扇舷窗,一面镜子,一个披着斗篷的非人生物,窗外是广袤的宇宙!“唉~这次的进化终于让我变帅了!真是不容易啊!”镜前的非人生物抚摸着那不符合人类审美观的脸自恋道。“可惜!地球暂时是回不去了,那…我为何不在这宇宙中闯出一片天呢?嘿嘿哈哈哈哈……”一阵嚣张的笑声中,非人生物摔镜而起……
热门推荐
  • 愚谷集

    愚谷集

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 唯宠翎清

    唯宠翎清

    现世苏醒,千年一转,一场师徒因缘。整天胡闹,半日偷闲,每早勤奋修仙。世间成仙者几何?清洹占一,翎清有九。翎清:师父这些太简单了,我分分钟学会!清洹:那为什么你这么绿?…………小紫:仰头望天,我啥也没看见,请无视我…(希望大家多多评价,多有不足先行谢罪!)
  • 佛说兜沙经

    佛说兜沙经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 沙海迷锦(谜宝藏系列之一)

    沙海迷锦(谜宝藏系列之一)

    青河三道海子石堆墓与神秘的麦田圈居然拥有同样的图案。世界上真的存在所谓‘轴心时代’吗?在阿尔泰山,达尔文的生物进化论受到了空前挑战。鹿石上刻绘了鹿腾空飞翔的图案,有人说那是斯基泰人的信仰,也有人说:那是鹿遭到猎杀时的真实写照,那么,谁是真正的猎鹿人。斯基泰人,这个崇拜黄金的民族在‘国王谷’里埋藏着怎样的秘密?世界上真的有“独目人”吗?这个传说中的远古种族为何会出现在大量的史前岩画中?更令人匪夷所思的是:传说中:独目人生活在新疆极北的阿尔泰山系,可是为什么,刻有独目人形象的古老岩画会出现在神秘的罗布泊?
  • 复仇公主回家路

    复仇公主回家路

    你又没有想过让一切重新来过,你不想去争取一次吗。月时:“我……想过。”这次让我来守护你吧你也要学会偶尔依赖我一下。
  • 圣天大陆简史

    圣天大陆简史

    上古时代圣天大陆上,两个部落获得了超越常人的力量。他们从人族中脱离出来,自称神族魔族。普通人们饱受他们的奴役与折磨。终于一天,普通人当中出现了修者。他们三分天下!
  • 评诗格

    评诗格

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 心懿

    心懿

    朝朝暮暮也好,流浪天涯也好,就随心向往,随遇而安吧
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 我的掌中宇宙

    我的掌中宇宙

    坐拥一个庞大浩瀚的多元宇宙,财富要多少有多少,神器量产,资源无限,手底下强者多如牛毛,科技胜过地球亿万倍……“我从来都不在乎敌人强不强,因为无论有多强,都一定没我强!”