宇宙中是什麼在對抗熵寂?

2021-02-22 浩哥的創投私房菜

一、為什麼寫這篇文章

  從事文化領域的投資,一直以來對一些終極性質的哲學問題抱有極大的興趣。「宇宙從哪裡來?」「宇宙到哪裡去?」「人類存在的意義是什麼?」這些問題看似無用但有大用。在重要的人生關頭,怎麼看待這些問題,往往影響了人們如何選擇自己的命運。

  這篇文章從「熵」這一物理概念入手,通過邏輯的分析方法,一點點揭開宇宙的真相。這是我的個人思考,也希望得到讀者們的批評指正,一起討論。 

  這篇文章討論的是宇宙中最大尺度的問題,這種尺度,超過了物理中某個領域的討論。比如說,是否有平行宇宙、弦論,量子力學等等,這些理論不是本文討論的範疇。本文討論的是整個宇宙的終極問題,並探討出生命的意義和對人生的啟示。

  本文所有的推論都是基於2點:第一、宇宙的定義;第二、一個基本的哲學方法論,如果說對自然的解釋有很多種,但只有一種在邏輯上是自洽(因為談的是宇宙問題,所以他洽也就是自洽)的,那麼這種解釋就可以認為是真理。

  本文的一些名詞定義:

  1、 宇宙:是指一切空間和時間的最大的範圍,而不是宇宙大爆炸理論中的那個宇宙。

  2、 絕對秩序:宇宙最初的那個狀態。

  3、 熵寂:宇宙有一種趨向於絕對混亂的狀態。

  4、 絕對秩序化、絕對秩序化運動、反熵增化、反熵增運動:宇宙向絕對秩序狀態運動的傾向。

  5、 熵增運動、熵寂化運動:宇宙向熵寂或者熵增加的方向運動的傾向。  

  6、 形態慣性、形態維持傾向:物質有儘量維持自己形態的傾向。


二、宇宙一定是一個開區間,宇宙的兩大基本屬性

  「宇宙大爆炸」理論是目前大家普遍接受的一個理論,大體是說「宇宙」是137億年前,由一個奇點進行大爆炸得來。包括後來有的時間、空間、星雲、粒子、等等。也有科學認為,也許有平行宇宙,宇宙外還有宇宙等等。

  但是請讀者注意,本文所指的宇宙,不是「宇宙大爆炸」中的宇宙。宇宙的定義是:一切空間叫做宇,一切時間叫做宙,宇宙是一切空間和時間的總和。從這個意義上來說,宇宙一定是一個開區間。否則邏輯上一定存在悖論。  

  以下是通過邏輯推導的幾個典型結論:

  命題1:宇宙來自於一次大爆炸。

  那麼邏輯上一定會跟隨一個問題:大爆炸之前是什麼。不符合宇宙的定義,邏輯上不自洽,命題不成立。

  命題2:宇宙有邊界。比如奧伯斯佯謬,就是闡述宇宙不是無限的。

  那麼邏輯上一定會跟隨一個問題:宇宙外是什麼。不符合宇宙的定義,邏輯上不自洽,命題不成立。

  命題3:時間有盡頭,或者說宇宙會消亡。

  那麼邏輯上一定會跟隨一個問題:宇宙消亡之後是什麼。不符合宇宙的定義,邏輯上不自洽,命題不成立。

  命題4:宇宙會達到一個穩定的狀態。

  因為:根據宇宙的定義,宇宙是一個從無窮遠的過去發展而來。如果宇宙會到達一個穩定的狀態。

  那麼:現在距離宇宙的「開始」已經是無窮遠,現在和無窮遠的未來沒有區別,那麼現在就已經達到了這個穩定的不變的狀態。

  因為:現在顯然不是一個穩定的不變的狀態。

  所以:命題不成立。

  類似這樣的結論還可以繼續推導。從這些推導中可以得出關於宇宙的基本屬性:

  基本屬性1:宇宙是一個開區間,空間上其大無外,其小無內。時間上無始無終。

  (注意:宇宙大爆炸裡面的宇宙不是本文討論的宇宙,本文討論的宇宙是一個最大尺度的宇宙)。

  基本屬性2:宇宙不可能達到一個穩定的不變的狀態。

  以上2個基本屬性,我定義為「宇宙兩大基本屬性」。否定其中任何一條,邏輯上都無法自洽。

 

三、宇宙會熵寂嗎?

  我們在這裡討論一個宇宙的基本規律——熵寂。熵寂的問題不是建立在量子力學、相對論的基礎上的,也不在乎宇宙的本源是粒子還是波。按照現在的物理學,宇宙不可避免的會發展為熵寂的狀態。因為從物理的角度,熵寂是不可逆的。

  但是從剛才我們推導的宇宙的2大基本屬性中的屬性2,我們明顯得出一個矛盾——宇宙不可能達到一個穩定的不變的狀態,而熵寂又是一個不可逆的終極狀態。所以,這說明宇宙中還有另一種力量的存在,這種力量可以對抗熵寂,使得熵寂是可逆的。這種力量或者狀態我稱之為「絕對秩序」。之所以稱為「絕對秩序」,是因為熵寂可以理解為「絕對混亂」。這只是一個名詞而已,不必太過分追究該叫什麼。

 

四、「絕對秩序」的屬性

  那麼「絕對秩序」到底有哪些基本屬性呢?這是一個什麼東西呢?我們還是通過邏輯的方法,來推導一下。

  基本屬性1——「絕對秩序」應該存在於宇宙之「初」,那時全宇宙都是「絕對秩序」狀態。

  因為「熵寂」的狀態是應該發生在宇宙的最遙遠的未來,那麼這個相反的狀態就應該是發生在宇宙之初。因為如果「絕對秩序」狀態發生在時間的某一個中間點,而這個中間點的宇宙的熵肯定已經發展了一段時間,那麼在這個時間點之前宇宙是更有秩序的,所以得出結論,「絕對秩序」是發生在宇宙之初。當然,我們討論過的,宇宙沒有一個開始點,所以這個「絕對秩序」是在無窮遠的之初。是一個理想狀態。

  基本屬性2——「絕對秩序」現在還存在於宇宙的一些子集中,在這些子集裡的宇宙是「絕對秩序」。

  宇宙在最開始的時候,是整個都處在「絕對秩序」的狀態中。但是現在宇宙的普遍規律是熵寂,所以就必須在一些子集(子空間或子時間)中存在「絕對秩序」的狀態,才可能平衡整個宇宙熵寂的發展,這些「絕對秩序」的子宇宙,就是牽制整個宇宙不會最終走向整體熵寂的力量。

  基本屬性3——「絕對秩序化」和「熵寂化」是宇宙中兩種力量,這兩個趨勢會相互轉化。

  宇宙的子集中的「絕對秩序」狀態會因為某種擾動,打破這個平衡,比如現在的宇宙大爆炸理論,應該就是一個「絕對秩序化」的子集宇宙擾動了,打破了平衡,從此開始「熵寂化」的運動,才有了我們現在所在的這個宇宙,在這個宇宙中,我們很難觀察到「絕對秩序」狀態,只能看到不斷熵寂化的趨勢。但是熵寂化的運動也會因為某種原因變得可以絕對秩序化,從而恢復到「絕對秩序」的狀態。但是這種恢復只是宇宙的某個子集的恢復。

  宇宙的熵寂,只有通過這樣一種解釋,才能在邏輯上講得通。

 

五、宇宙歷史發展的合理解釋

  從以上2、3、4小節的推導,我們可以得出宇宙歷史發展的情形——

  1、 在無窮遙遠的過去,宇宙一直就存在,宇宙當時處在一個「絕對秩序」的狀態下。

  2、 因為某種擾動,「絕對秩序」狀態被打破了,宇宙開始劇烈的運動,「熵寂化」運動開始。但是注意:這個擾動的時間也是在無窮遙遠的過去。所以,也可以理解為「絕對秩序」狀態的宇宙只存在了瞬間或者說「熵寂化」其實就發生在宇宙的開始。

  3、 宇宙的運動非常複雜,而且劇烈,整個空間和時間不斷被擾動。

  1) 宇宙的某些子集仍然存在「絕對秩序」狀態。這些「絕對秩序」的子集宇宙也會被擾動發生「熵寂化」運動,這就是我們現在說的「宇宙大爆炸」,「宇宙大爆炸」的那個奇點就是一個「絕對秩序」的子集宇宙。

  2) 如果一個子集宇宙開始熵寂化了,它也會在某種條件下開始「絕對秩序」化運動,從而變成一個「絕對秩序」化的子集宇宙。

  因為有這2種轉化,宇宙不至於完全熵寂,也不會回到整體的「絕對秩序」狀態。

 

六、「形態慣性「、生命的意義和宇宙運動的基本動因

  通過對第5小結的探討,聰明的讀者馬上會提出一個問題:「絕對秩序化」運動和「熵寂化」運動為什麼能相互轉化,需要什麼條件?

  這正是本小結進而討論的問題。在探討這個問題前,我們先探討一下「生命」這個現象。可能需要鋪墊一下,請讀者耐心仔細閱讀。

  1、生命產生的原因

  宇宙中有一種力量時時刻刻發生在我們身邊,但我們往往並不注意。比如一滴水,

即使這個水滴的周圍沒有容器,水滴也會努力的保持原來的形狀,又好比車窗的雨滴,

因為車窗表面不平整,水滴在流動的過程中會繞彎,但是它還是有一種維持原有形狀而儘量不消散的趨勢。

  我這裡給出一個定義,叫做:物質形態的維持性傾向(以下簡稱為形態慣性)——宇宙中的物質,存在一種儘量維持原有形態的傾向。這種傾向的產生,是源自於物質之間的作用力。比如說分子之間有引力,天體之間有引力等等。簡單的物質形態,會對外力的幹擾做簡單的響應,比如水滴遇到外力會稍稍變形等。但是當物質形態複雜到一定的程度,它就會對外界做出「自主的響應」。當一個物質形態複雜到一定程度,足以對外界形成「自主的響應」的時候,生命就誕生了。也就是說,複雜性導致了生命的誕生。而這種物質形態越來越複雜的傾向,實際上也是「物質形態的維持性傾向」逐漸發展而來的。物質總是傾向於維持原有形態,而複雜性的形態而有利於對外的響應和維持,於是物質形態中的某些分支就越來越複雜,直到產生生命。

  這樣就不難解釋,為什麼地球的生命是有機物,也就是碳基的化合物。因為在地球的環境中,C這種元素,是最可能形成複雜的分子結構的。

  理論上,C的組合有無數種可能。所以地球的生命,一定會是碳基的化合物。按照這個理論,也很有可能某個星球的環境不同,適合矽基來組織複雜的化合物,可能會誕生一種矽基的生命。

  所以,我並不認同「水是生命之源」的說法。生命的本質是要有超級複雜的分子形態產生。在地球上,碳基化合物很容易在水中進行組織、合成等,所以水很重要。但是水不是生命的必要條件。某種環境如果矽基的化合物可以大量合成,就不需要水的存在。

  更進一步,很有可能生命並不以分子的形態存在,可能是某種「場」或者「波」的形態,這也是可能的。總之生命的產生的原因是物質(廣義的物質,可能是粒子也可能是波)具有維持原有形態的傾向,而複雜性導致了這種維持性更主動,所以產生了生命。

  當生命產生後,生命體的物質形態更加複雜的時候,就會產生智慧。就比如說人的神經元。神經元的每個結構非常簡單,但是由於數量巨大,響應的形態非常複雜,足以應對各種外界的信號的時候,意識就產生了。這就是為什麼動物的生命結構比植物要複雜。因為動物需要更加複雜的信號處理系統和複雜的自主響應。

  生命的產生這一複雜的現象,都源自宇宙中本來就存在的一種規律——形態慣性。

  2、生命的意義就是促進熵增

  生命,既然是一種物質維持自身狀態的力量,那麼它和能量是什麼關係呢?我們再次用水滴來做分析。

  一個水滴,雖然有自身維持狀態的力量,但是如果外界什麼都不做,這顆水滴最終一定會消散,比如蒸發。總之,物質要維持一個狀態,這狀態對於宇宙的終極熱寂狀態來說,都是一個「有序態」,那麼外界就一定要對其做功。就是一個基本的物理規律——維持一個系統的有序狀態,外界一定要對其做功。

  也就是說生命體的存在宇宙是要為之付出代價的。這種代價不是能量,因為能量是守恆的,這種代價是熵增的速度。因為生命體的維持,需要加速能量的傳遞,也就是做功。我把這個現象稱為——生命是熵的催化劑。

  這個理論,能解釋很多現象。比如說:

  1) 越是複雜的生命體,越消耗能量

  人類是一種複雜的生命體,如果沒有人的存在,核能的釋放也許是一個很漫長的衰變過程,慢慢消耗。但是有了人類,核能能在很短的時間內被消耗。 

  2)人類的文化長河中,返璞歸真的學說很難成為顯學

  人類的文化體系中,總有很多學說是主張減少能量消耗的,但是這些學說從來不會成為主流學說。如果存在即是有理的話,也說明人類的發展中,對能量的消耗這個問題上,在哲學上是「正義」的。

  我們可以這樣理解——宇宙最大的規律就是要走向熵寂,而生命的目的,也就是為了加速這個過程。在這個過程中,生命天然有一種消耗能量的天性,這種天性符合宇宙「熵寂化」的進程。

  3、宇宙運動的2個基本動因

  既然小到一粒水珠,都有維持自己有序形態的傾向,那麼宇宙必然也有維持這種有序狀態的傾向。不僅整個至大的宇宙有這種傾向,宇宙的某一個子集也有這種傾向。這種普遍存在於宇宙中的形態慣性,導致了熵增的運動變得越來越激烈。實際上,越想維持形態,熵增運動越明顯。於是我們得出了「絕對秩序」轉化為「熵寂化」運動的原因,我稱之為:

  宇宙運動第一動因:正是因為宇宙希望維持原本的有序狀態,導致或者伴隨了熵增運動的開始。

  這裡文字上應該用「導致」還是「伴隨」,並不重要。重要的是宇宙的形態維持慣性和熵增運動是一起發生的。

  分析了為什麼「絕對秩序」狀態到「熵寂」狀態轉化的原因,我們再來分析為什麼「熵寂」化運動又會轉向「絕對秩序」化。

  既然「形態維持」慣性是和熵增運動相聯繫的,那麼反熵增運動的趨勢,宇宙必然要放棄形態維持的傾向。否則在邏輯上就說不通。從而推導出:

  宇宙運動第二動因:正是因為宇宙放棄了維持原本的有序狀態,導致或者伴隨了反熵增運動的開始。

  同樣,這裡文字上應該用「導致」還是「伴隨」,並不重要。重要的是宇宙放棄形態維持慣性和反熵增運動是一起發生的。宇宙放棄形態慣性這種現象,在我們所處的宇宙中很難被觀察,因為我們的世界是剛剛從一個「絕對秩序」的子集宇宙爆炸得來。但是從一些宗教的修習方法,比如佛教的入定修習,當人們放棄雜念的時候,會進入一個清淨的內心世界。這種狀態是我們這個世界觀察放棄形態慣性的一種方法。放棄形態慣性也可以理解為佛教中的放棄「我執」。

  這些推導得出一個結論:

  宇宙開始之處的「絕對秩序」狀態,伴隨著宇宙的形態維持傾向,整個宇宙的「絕對秩序」被打破,從而開啟了「熵寂化」的運動,在整個複雜的過程中,有些子集的宇宙會放棄形態慣性,從而恢復「絕對秩序」,但是「絕對秩序」的宇宙,又會因為「形態慣性」而進入「熵寂化」運動。

 

七、本文給出的幾個啟示

  1、宇宙是否有意識?

  宇宙是有意識的,至少宇宙可以選擇是堅持「形態慣性」,還是放棄「形態慣性」。當宇宙當初堅持「形態慣性」,也就是執著於「絕對秩序」那個「美好的、清淨的」狀態的時候,反倒導致整個宇宙進入熵增。當宇宙中部分意識覺察到應該放棄「我執」的觀念的時候,這部分宇宙開始回歸「絕對秩序」的狀態,也就是「清淨」的狀態。

  2、人類應該如何生活?

  人類的生命是在促進熵增,這是一個讓人很難接受的結論。所以人類在創造物質財富的過程中,還是應該認真處理好和周圍環境的關係,善待周邊的事物。

  從人類的精神來說,應該保持一顆「清淨」的心,因為這是宇宙中一個對抗「熵寂」的力量。這種清淨的,破除執著的力量,也是宇宙平衡的關鍵。人類的意識也是宇宙意識的一部分。

作者:王浩,風險投資人,微信號:hiram168

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