为何“熵增定律”主宰着宇宙的主旋律?生命能够对抗宇宙规律吗?

萌萌知识馆 2023-02-07 22:20:42

首先,想问大家几个永远难以得到答案的问题:为什么世界上美好的事物永远不会持续太久?为什么所有的生命最终都会老去?什么样的力量主宰着宇宙万物的命运?

今天,我们就来围绕着“宇宙宏观”科学的角度,为大家回答以上的几个问题,希望能够对你有所启发。

生命的意义:对抗熵增定律

伟大的物理学家薛定谔曾提出,人们活着是为了对抗熵增定律,生命以负熵为生。事实上,不仅仅是生命,我们的地球、太阳系、银河系甚至整个宇宙,都受到熵增定律的控制。

熵增定律揭示了宇宙的终极进化规律,所有生命和非生命的进化过程,都遵循这一规律。那熵增定律到底是什么呢?首先,我们需要知道熵是什么。

何为熵增定律?

1865年,德国物理学家克劳修斯首次提出熵的概念。我们都知道,材料、能源、信息,这3大要素,组成了我们所存在的世界,但在物理定律中,“能量守恒定律”是最重要的定律,没有之一。

简单来说,能量守恒定律表明了各种形式的能量在相互转换时,总是会保持平衡,而“熵”的意思,就是衡量“混乱程度”的度量。

如果你还是不理解什么是熵,那么我们就来举一个具体的例子吧,例如,如果你买了一个5000毫安的充电宝,你会发现它不能给5000毫安的手机充100%的电,因为在化学能转化为电能的过程中,能量不能100%转化,而其中无法转化的能量,即为熵。也就是说,可以这么理解,熵就是系统中的无效能量。

那么什么是熵增呢?熵增是指在封闭的孤立系统中,热量总是从高温流向低温,从有序流向无序,并且这一过程是不可逆转的。

一个封闭的系统,只要没有外力,就会逐渐变得混乱和无序。并且其实在我们的日常生活中,也是符合这样的物理定律的,比如常年失修的房子会破旧,干净整洁的房间只要不打扫就会变得凌乱,把一杯水和一勺盐放在一起就会变成一杯盐水,如果不借助外力,是再也没有办法复原成为一杯水和一勺盐的。所以也许,古人所说的破镜难圆也就是在表达这样一种规律吧。

熵增不可逆转

熵增定律又称热力学第二定律。开尔文表示,不可能从单个热源取热,使其完全转化为无其他影响的有用能源,什么意思呢,简单来说也就是说,世界上永动机是不可能存在的。

例如,虽然冰箱可以将低温传递到高温物体,但冰箱需要消耗电能,以增加更多的热量的前提下,才能给冰箱内的物体降温,所以如果宏观来看,在没有外部能量传递的情况下,总混乱度是会越来越大的。一杯沸水会慢慢变冷,我们的手机会越来越卡,衣服会越来越褶皱,我们的容颜会越来越老,这是因为熵在增加。

对于生命来说,对抗熵增便是意义

就我们个人而言,自律总是比懒惰更痛苦,放弃总是比坚持更容易,符合熵增就容易,不符合熵增就很痛苦。事实上,生活本身就是一个逆商的过程,而正是这个逆商的过程,也许才是我们生命存在的意义。

我们通过锻炼使自己更健康,我们通过不断的学习,来控制自己的生活,让自己的生活变得更美好。在我们的日常生活中,我们会遇到各种各样的琐事,如果我们不积极面对,让这些琐事顺其自然发展,未来就会越来越糟,友谊会褪色,爱人会离开,事业会陷入低谷。

而只有我们不断吸收物质能量,不断学习获取信息,不断调整心态,才有能力在生命的维度上抵抗熵增。当然,即使我们一直在努力朝着更好的方向发展,我们也只是尽可能减少熵增长的速度,结果仍然是不可逆转的,生命最终会结束。因此,熵增定律也被称为最绝望的定律,因为它表明所有的生命都无法实现永生。

高于所有定律的“科学第一定律”

爱因斯坦曾称熵增定律为科学第一定律,高于所有定律。任何物理定律或科学观点都有被推翻的可能,无论是牛顿力学、相对论,还是主导微观世界的量子力学,它们都有局限性,未来都有可能被新理论所取代,然而,只有熵增定律是永恒的。

熵增定律自宇宙138亿年前创造以来,已经决定了宇宙必然会被摧毁。随着时间的推移,太阳会熄灭,质子会衰变,黑洞会蒸发,包括人类在内的所有物质都会消失。

当宇宙的熵达到最大值时,宇宙中所有其他有效能量都转化为热能,所有物质的温度都达到热平衡,称为热寂。顾名思义,热寂的意思就是宇宙的所有地方的温度都是一样的,并且不再有粒子的变化,只剩下任何地方都均匀的能量。而热寂,就是我们宇宙的最终归宿。

那么,就让我们站在科学的角度上,打开我们的脑洞,想象一幅宇宙终结的画面吧:宇宙中唯一剩下的最后一个文明,围绕着宇宙中最后一颗红矮星,建造了最后一颗戴森球,带着对宇宙数万亿年的记忆,绝望地看着恒星慢慢变暗,然后,就再也没有然后了。

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评论列表
  • 2023-02-16 09:45

    可以,等老夫修炼个万把亿年,额,那时候应该能申请宇宙邮递员的官职,给你平衡一下你的定律[吃瓜][吃瓜][吃瓜]

  • 2023-02-11 14:37

    只是热寂没有恒星的话,还会有然后……就是只有黑洞和已经还没被吞噬的行星,然后因为引力,黑洞不会蒸发完,因为不会孤立存在的,慢慢大大小小的黑洞合并成超级大黑洞……超级大黑洞会不会直接大爆炸的形式蒸发还是会出现白洞开始新的循环不得而知

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