熵增定律,沒人能逃脫

2022年10月18日18:03:19 科學 1246

熵增定律,沒人能逃脫 - 天天要聞

為什麼生命一定要走向死亡?既然人也一定要死,那宇宙創造我們的目的又是什麼呢?在說這個之前我得告訴你一個更驚人的事實,那就是宇宙自己也在走向死亡。而這一切又跟一個無比強大的概念有關,它就是熵,熵究竟是什麼呢?

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19世紀中期,德國物理學家J邁爾在實驗的基礎上提出了能量守恆定律,然後物理學家們又發現能量是會被浪費掉的。因此,在化學和熱力學中,熵最初的概念就是代指那些被浪費的能量。然而,在進一步的探索中,科學家們彷彿找到了宇宙的終極秘密,卻又給自己帶來了雙重絕望。它就是熱力學的第二定律,也叫熵增定律。第一重絕望永動機設想破滅,它的完整開爾文表述是不可能從單一熱源取熱,使之完全轉換為有用的功,而不產生其他的影響。這就好比你不可能把踩單車消耗的能量全部用來發電,其中一定會有摩擦、碰撞等動作,會浪費掉能量。這就決定了永動機不可能存在。第二重絕望,一切都在死去。它代指一個孤立系統中,熵總是趨於最大化。什麼意思呢?熵在這裡就是帶着這個系統的混亂程度,越混亂熵就越大。其實很好理解,假如宇宙是你的房間,整理過的房間熵值小,混亂的房間,就熵值大,而且這個房間你不整理,它一定會變得更加的混亂。小行星和彗星就像你柜子里的衣服和襪子,最後被隨意的丟棄,太陽的熄滅就像你家的燈泡一樣,用久了一定會壞。地球,就像放在家裡的南瓜,遲早也會腐爛碎裂,就連壽命極長的黑洞也向你家裡滴水的龍頭,水總有一天會流干,因為黑洞也在緩慢不斷的輻射出物質,最後也會全部蒸發,宇宙的所有能量都會被浪費。熵總是在不斷的增大,就像你家只有一桶用來發電的柴油,當它燒完後,整個房間都會陷入黑暗,在不可預測的億億年後宇宙里將不存在哪怕一束光,所有的物質都會變成一些不再活躍的粒子,宇宙等同於完全死亡。你是不是在想,宇宙的終結和現在的你似乎沒什麼關係,可是熵也在主導你的生命,甚至是你的人生軌跡。

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人為什麼一定要死?難道真的不能永生嗎?每個人都討厭死亡,每個人也都有父母和親友,但是在地球上每天大約有15萬人死去,說不定在某個刻,這些人也將永遠離你而去。你有沒有想過,我們有沒有可能永遠的活着?但是霍金說過,包括人類在內的所有生物走向死亡是宇宙的必然,那權威真的不可挑戰嗎?就算是死亡不可避免,我們能否活得久一些呢?根據柳葉刀雜質2016年發表的文章,人的大腦神經細胞壽命在110到185年,人體內大部分細胞的分裂次數大約為40到60次,無論他們哪個先達到極限,人體都會死亡。目前我們知道加拉斯帕戈陸龜可以活170歲,龍蝦可以活到140歲,蛤蜊大約能活405歲。為什麼生命這麼不公平呢?背後究竟隱藏着什麼呢?表面上,這是基因決定了每個物種的最長壽命,但是本質上決定壽命的也是熵,熵代表一個系統的混亂程度,你一生下來,熵就在不斷的增大,尤其是你的大腦神經細胞,它的總量雖然高達一千億以上,但它一生都不更換,時間越久裏面就越混亂,腦細胞最終一定會全部死去。那有些朋友可能會說,如果我是一個機械身軀,能永生嗎?科幻小說中的冬眠就是降低人體代謝,本質上就是讓人體的熵增速度變慢,從而延長壽命,但是它一定有一個極限,所以肉體永生是不存在的,哪怕換一個機械身軀,大腦神經的熵增無法改變,你可能也活不過200歲,而你一生下來就必須對抗死亡,同時尋找生命的意義,不然和動物、石頭有什麼區別呢?熱力學的第二定律也告訴我們,系統不可能自發的從無序走向有序,熵總是在增大,一切都在自發的走向混亂。這就是為什麼人總是趨於懶惰,總是想碰運氣一起卻不想努力,其實就是被熵增給控制了。而減少熵的唯一辦法就是要做功,或者是加入能量,用學習和努力給自己充電。逆熵而行,讓自己的熵減少,去掌控自己的人生,而不是被熵掌控。所有的成功和美好都是要付出代價的,就算是中彩票,也是少數人走運,大多數人倒霉。熵增定律也適用整個人類文明。

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我們現在的科技越來越發達,從以前的馬車變成現在的高鐵,從以前的書信變成現在的電話,人類走向文明的本質是效率的提高和秩序的程度,我們所做的一切就是讓生活變得越來越方便,這個過程就是不斷的降低能量損耗率,實際上,就是在對抗宇宙中最恐怖的定律,熵增定律。熵增定律顯示一切都在自發的走向混亂。原始部落的叢林法則戰國時期六國爭霸就是一個熵之很大的世界,而文明就是做熵減,讓一切變得有秩序。以前的國家都是動不動就打,可以衝冠一怒為紅顏,現在,我們更趨向於先坐下來談一談,因為戰爭一定會造成民不聊生,食不果腹,同時造成極大的資源消耗和浪費,有這個時間大家好好發展不是更香嗎?但是,大家一起發展就萬事大吉了嗎?事實上我們的分明只是讓局部的熵值減少了,其他地方的熵值卻增加的更加顯著,而且這樣的做法是有代價的,以前的農業時代,人類的影響力有限,所以怎麼折騰都沒有關係,自從工業革命以後,我們極大的消耗石油、煤炭這些資源,代價就是讓地球的其他地方的熵成倍的增大。通俗的說,文明的代價就是環境污染,這就體現在碳排放和全球變暖上,而全球變暖又導致了颱風、暴雨、乾旱等各種極端天氣變成常態,你夏天吹了空調,你覺得很涼爽了,但是像屋外排放了更多的熱量,可是人類文明必須向前走,人不吹空調可能就會被熱死,沒人想退回原始社會,所以我們現在提倡可持續發展,要做可控核聚變,本質上,就是節約能量,讓地球的熵增慢一點,只有這樣人類文明才能夠走的更遠。那麼宇宙本身就是一個類似大腦的存在一樣,也在走向死亡,而生命的出現可能就是他在對抗死亡。對此,阿西莫夫的科幻神作最後的問題給出了一個令人震驚的答案,在數億億年後,人類的意識體遍布了宇宙,人類發明的超級計算機也在高維度覆蓋了整個宇宙,當宇宙在熵值達到最大最黑暗的時候,也就是走到了滅亡的盡頭。最後一個人類的意識體和超級計算機融合,計算機隨後輕聲的說道——要有光。

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