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“熵增定律”讲了什么?为什么很多人了解后就“顿悟”了?
物理定律指的是经过多年的研究和考证,在科学界被大家公认且认可的经典结论,通常情况下,定律都是固定的,不会受到外界因素的影响,不过人类现在的物理定律并不全面,存在一些漏洞,无法描述黑洞附近的空间,也不能描述小于普朗克尺度下的宇宙。

我们目前还没有一个在所有情况下都适用的理论,任何一个物理定律或者是科学观点都存在证伪的空间,比如说经典力学在地球上绝大部分情况下都适用,但是在物体接近光速移动,或者是强引力场附近时,经典力学就不再适用了,同样在微观的量子力学领域,经典力学也不适用。


为了解决经典力学无法解释的问题,相对论和量子力学随之诞生,这两个理论分别解释了宏观宇宙的规律和微观宇宙的规律,可是这两个理论在诞生后,相互之间并不能相容,不论是在数学模型还是在理论体系中,量子力学和相对论之间都存在无法相容的点。

人类对这个宇宙的了解还不够充分,不过在众多物理定律中,存在一个很有趣的理论——熵增定律,爱因斯坦曾经说过,如果非要评选一个第一定律的话,他会投票给熵增定律,熵增定律也被称为是最让人“绝望”的定律,这个定律到底有什么魅力,让这么多人为了它着迷?


熵增定律也是热力学第二定律,可以被表示为:“热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。”也可以被表示为:“在孤立系统内,任何变化不可能导致熵的减少”。

用通俗一点的话来说,就是热量在正常情况下,不会从低温的物体转移到高温物体上,如果想要实现这个过程,所付出的能量要远超正常情况下热量的损耗,而“熵”指的是一个系统中的混乱程度,比如说我们把冰箱视为一个封闭的系统,随着时间的推移,冰箱中的食物会慢慢腐败,这就是熵增,不论我们怎么努力,封闭系统中的熵都会不断的增加。


观察我们的周围你就可以发现,几乎所有的地方都可以适用熵增定律,随着时间的推移,所有地方的熵都在增加,不论是地球上的生物,还是地球本身,以及太阳这样的恒星,都受到了熵增定律的影响。

地球随着时间的推移,内核会慢慢冷却,地球自转的速度也在慢慢降低,这都是熵增的表现,恒星会随着时间的推移变得越来越亮,最终恒星核心的燃料会被消耗一空,核聚变反应停止,恒星也就要脱离主序星状态,变得十分不稳定,这也可以被视为一个熵增的过程。


如果熵增定律适用于整个宇宙,或者说我们的宇宙是一个封闭系统的话,随着时间的推移,宇宙中的熵也会不断增加,最终熵抵达最大值,整个宇宙变得无比混乱无序,一些科学家认为这会导致宇宙进入热平衡,也就是我们常说的“热寂论”,不过从现在的观察来看,宇宙就算不断熵增也不可能抵达热寂。

现在的宇宙主要由恒星支配,恒星的演化在不断地创造各种更重的元素,虽然宇宙中最多的元素是氢元素,但是随着恒星的不断消耗,在十分遥远的未来,我们的宇宙中可能不会再有新的恒星诞生,整个宇宙中各种热运动都减缓,无限接近于绝对零度,这也是熵增带来的结局,因此熵增定律才被称为是一个让人“绝望”的定律,因为这个定律说出了宇宙的结局。


不过,现在我们还无法确定熵增定律适用于整个宇宙,也无法确定熵增定律适用于宇宙本身,因此并不用太过于悲伤,或许在遥远的未来,宇宙中的熵会自然涨落,促使宇宙重新演化也说不定。

还有些人说,了解熵增定律后就“顿悟”了,这是为什么呢?

首先,生物本身以负熵为食,人类的大脑具备自我智慧,这是一种极度低熵的存在,并且人类不断的进食,从外界汲取能量,就是一个减少自身熵增的过程,我们从外界获取低熵的食物,再排出高熵的排泄物,维持自身的正常运转,人类本身就在一直对抗着熵增。


熵增定律是不可逆转的,人类只能减缓熵增的过程,因此人类无法实现永生,不过我们可以通过各种方法减缓熵增,比如说健康的饮食,规律的作息习惯,再加上适当的运动,让我们的身体变得更健康,熵增就被减缓了。

不只是我们的身体,还有企业和国家都是如此,熵增是不可避免的,但是采取合适的手段,就会延长熵增的过程。所以熵增定律告诉我们的道理就是,死亡是不可避免的结局,但是我们可以让我们的人生变得更加精彩,这就是生命存在的意义。
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