熵的变奏

作者: 上界之星 | 来源:发表于2021-01-27 13:46 被阅读0次

    冬天洗澡后,要把湿淋淋的长头发吹干格外费工夫。千丝万缕的头发相互缠绕,让人心里千头万绪,纷乱如麻。

    幸好我们有梳子和吹风机,小心翼翼的慢慢梳理若干次,然后再用吹风吹上半个小时,头发就完全柔顺如初,变得干爽有序了。

    此刻,我正站在水蒸气还没有散尽的卫生间里,镜子里的我模糊不清,吹风机嗡嗡的声音让我的听力几乎失灵。视力和听力的暂时停工却让我的思绪犹如进入密闭的太空舱,伴随着巨大的声响,思维的飞船滑出跑道,起飞翱翔。

    我突然想起了熵。熵是混乱程度的度量,熵定律被爱因斯坦认为是科学定律之最,可见世界的秩序对人类文明的重要性。

    科学家说熵会不可逆的变大,即一个孤立系统的熵只会增加,不会减少。这意味着我们这个时空中,一切事物都会变得越来越无序。

    而事实上,我们经常看到很多事物貌似并不遵循这个规律,比如我的头发就会隔几天由纷乱变得顺直;房间凌乱了,我们把它收拾整齐;衣橱杂乱了,我们定期清理,书柜错落了,我们会让它们重新归位……。

    所以科学家又说,这些表面上看起来的熵减(混乱程度的降低)都是通过耗去人的能量达到的,不是自然发生的,当外界做功让事物恢复秩序,如果我们测量的话,这个过程熵总体是增加了。

    我是一个科学小白,并不理解科学中熵的真正涵义,我想,我们之所以坚信科学是真理,是因为我们熟悉这样的表达,因为我们从小接受的教育使用的就是科学语境。

    我相信,这个世界原本可以有无穷的系统和表达方式,而且,他们之间都是想通的。遗憾的是我们因为只懂科学语境,就认为只有科学是正确的。就正如一个中国人说再见和一个英国人说goodbye,都是正确的,没有必要不认可对方。

    熵增定律说在自然状况下,热量从高温物体流向低温物体是不可逆的。这个和我们日常的体验是一致的。可是,前几天收拾儿子高中教材时,我居然发现了这个定律的bug。

    据教材显示,地球的核心是一个巨大的火球,温度可高达6000摄氏度,和太阳表面的温度相当,可为什么地核的热度没有遵循从高温物体流向低温物体的定律,将温暖传给地球表面呢?

    然而我发现的这个bug很快又被补上了。科学家解释说在重力场中,热流的方向由势焓差决定的,即热量自动地从高势焓区传导至低势焓区,当出现高势焓区低温(地表)和低势焓区高温时(地核),热量自动地从低温区(地表)传导至高温区(地核),但据说是付出质量减少的代价,看起来是绝对的熵减,但实际上还是熵增。

    如此说来,在漫长的演变中,地球质量会变得越来越小,而地核温度会越来越高,地面温度却越来越低,这似乎和刘慈欣的科幻小说相契合。

    地球这样的变化趋势让人心里不得不陡生寒意,人类生存的未来真是险象环生啊!可是如果深入思考,也存在一些疑惑,比如为什么同样受重力场影响的人体没有发生由体表向体内传导热量的现象?是人的质量太渺小了吗?可是大小也只是相对的概念,人对于微观世界该是何等的庞大啊。

    我们知道,一副新打开的扑克牌是有顺序的,但是随着一次次的使用,它的顺序会变得越来越乱。按照熵增定律,这副牌在正常的使用过程中,它的顺序不可能恢复到最初的顺序。

    但令人惊奇的是,随着人类计算能力的强大,我们发现通过一个巨大的使用次数后,牌的顺序会回到最初的样子,只是人的寿命太有限,无法在有生之年完成这个使用的次数。

    但是,也许现在的人不可能看到的奇迹,在未来可能就是常事。想当年玄奘到印度取经花了17年的时间,而现在北京到新德里只需航行8小时左右,来回也不到一天,仅仅过去1400年,我们的时空就产生如此巨大的差异。

    由此可以推断,人类时空的密度呈现出不断加大的趋势。如果再过1400年,完全有可能一个人的一分钟就可以比肩我们现在人的一生。

    爱因斯坦说时空是相对的,不是一成不变的,在我们看来百万年的时间,对于乘坐高速火箭飞行或坠入黑洞的人来说可能只是一眨眼的功夫。一切都是相对的。

    所以,我相信,有一天,人类终将亲历熵减的世界,这意味着我们都将重返人间,和我们挚爱的人再次相逢。

                                        2021年1月26日写于蓉

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