遠古時期人類尚沒有發展出智慧文明,大家過著打獵採集生活,分工明確把生活過得有滋有味。只不過要時常面對頂級獵食者的襲擊,以及惡劣的自然環境。現代發達的科學技術已經幫我們解決了這些問題。
人類原本可以像其他大部分物種無認知的在地球上靠天吃飯,但是我們發展出了智慧文明,在認知上有很大的提升,對於這個世界的運行規律我們不再僅僅靠著神話故事自欺欺人。打雷、颳風、下雨也不僅僅再怪罪於各路神仙身上,我們已經知道這些自然現象的背後都有著更科學的解釋。
世界或者宇宙的運行遵循著一套規律法則,而我們不斷學習和探索的過程,就是用數學語言描述世界的過程。
在我國古代就有這樣的成語例如「破鏡難圓」、「覆水難收」等等,其實道理都非常的簡單,破碎的鏡子無法自發的完好如初,從來都是把鏡子摔成了碎片,但從沒有聽過把碎片摔成了鏡子,如果發生那就是魔術了。
科學家把這個變化的過程稱之為「熵增」,熵代表一個孤立系統的複雜程度。例如我們日常生活中最常見的例子,原本一個整潔乾淨的屋子,幾天之後它只會變得越來越寬,但幾乎不會發生雜亂的屋子自發地變成整潔有序。就像是《哈利波特》中用魔法棒直接讓混亂不堪的屋子,變成了乾淨整潔有序的房間。
如果從溫度角度來考慮,熵增的過程就是高溫物體向低溫物體的熱量傳遞,最後兩個物體溫度平衡。但從來不會發生低溫物體向高溫物體傳遞熱量,溫差變得越來越大。熵增定律其實就是熱力學第二定律,用最簡單的形式描述了這個宇宙的運行規律。
這個宇宙就是單向運行的,熵增定律就是時間箭頭指向的方向。熵增定律到底意味著什麼?
人類發展出智慧文明之後開始追尋地球生命的起源、人類的起源,簡單來說就是哲學三問:我是誰?我來自哪裡?我要到哪裡去?同樣當我們習慣於仰望星空,了解了我們的世界不僅僅局限於小小地球,地球之外有太陽系、太陽系之外就是銀河系,銀河系也同樣處在本星系群之中,這一層層一環環,貌似永遠沒有盡頭。
那我們的宇宙終點到底在哪裡?
按照目前的主流科學觀點宇宙誕生於138億年前的奇點大爆炸,經過先減速膨脹再加速膨脹到今天可觀測宇宙直徑已經達到了930億光年。那麼未來宇宙會一直這樣加速膨脹下去嗎?很遺憾,答案的確如此。
此前科學家認為宇宙的演化模型應該是經過大爆炸之後減速膨脹,達到一個臨界點之後宇宙在自身的引力作用下塌縮,最後再成為一個奇點。這樣的宇宙模型有始有終並且是循環的,很受科學家的喜歡,但事實並非如此。
根據熱力學第二定律可知,我們的宇宙是一個「孤立」的系統,隨著時間的流逝宇宙的熵會不斷的增加,最終宇宙的熵達到最大值,有效能量全部都轉化為熱能,所有物質都處在熱平衡的狀態,我們稱之為熱寂(英語:Heat death of the universe)。
這個結局意味著宇宙中已經沒有了維持運動和生命的能量,宇宙中一切物質都將被撕裂變成各種輕子,大約在10^1000年以後我們的結局已經被設定好了。
文/科學黑洞,圖片來源網絡侵刪。