當熵減之時 上

2020-11-23 缶定

與我們不同的另一個宇宙裡的一間大學,一位年輕的物理老師在言談「熵增」的可能性。

突然教室的門打開,一名褐色頭髮、同樣年輕的老師闖了進來,他滿臉不快、指著講臺上的同事喝道:「你又在宣揚歪理邪說了,你這是誤人子弟!」

講臺上的老師望著他笑道:「我只是和大家一起討論熵增的可能性,而不是告訴學生熱量不能自發地從低溫物體轉移到高溫物體。」

褐發老師聞言嗤之以鼻道:「你在說什麼胡話?熱量當然能自發地從低溫物體轉移到高溫物體,熱力學第二定律上寫的清清楚楚。

你又在那邊宣揚起你覺得熵會減少的愚蠢言論了,顏嘯我覺得你不該當物理老師,而應該去寫童話!」

顏嘯望著同事笑道:「陳傅,不如你上講臺,我們在學生面前來一場辯論,來探討下熵增的可能性?」

陳傅聞言冷笑一聲,上了講臺道:「來就來,今天我就要在學生面前戳破你的幻想!」

清了清嗓子,環顧四周後,陳傅沉著臉說道:「眾所周知熱力學第二定律——熱量能自發地從低溫物體轉移到高溫物體(我們宇宙則是相反)。

事物的熵也就是混亂係數將會越來越小,能量將向一個方向集中!

據推測,宇宙本來是處於熱寂狀態了,能量和物質稀薄至極,遍布在宇宙每一寸空間。

然後它們開始向宇宙中心聚集,能量自發的從低溫物體轉移到高溫物體,最後宇宙將塌縮為一個點,我們稱之為奇點。」

陳傅露出神往的表情繼續說道:「那是集中了全宇宙能量的點,時間和空間在此處完結,它沒有大小卻擁有無盡的能量,那是宇宙的終點,至高的能級。」

陳博開口笑道:「我不否認這一點,宇宙終將塌縮為奇點。

我也不否認現在我們的宇宙是處於熵減狀態的。

我只是覺得宇宙也是有可能處於熵增狀態的。」

陳傅冷笑著看著顏嘯,顏嘯不以為意繼續道:「熱力學第一定律,也就是物質守恆,這是個完美的定律,一加一等於二,能量和物質不會憑空增加、也不會憑空減少。

這個定律無論是在我們的觀測上,還是在邏輯論證上都是完美的,是物理學的基石。」

頓了頓後顏嘯繼續道:「但是熱力學第二定律不一樣,在邏輯可以提出疑問。

如果宇宙的能量將會集中,最後凝聚為一點的話,那麼在這之後呢?宇宙就永遠停留在奇點狀態了嗎?

還有就是在宇宙處於熱寂狀態之前它會是什麼樣子的?」

陳傅冷哼一聲道:「主流的觀念是宇宙在無盡過去之中,一直處於熱寂狀態,而在最終熵減為零後,將一直停留在奇點狀態。

就像一根數軸,零點之前是無盡的負數、零點之後是無盡的正數一樣。」

顏嘯聞言笑了笑道:「那什麼宇宙的進程不可能是個環呢?

從熵減到極點再到熵增,從熱寂到奇點再到熱寂,一個完美的閉環比一條無盡延生的直線更為合理吧。」

陳博嗤笑道:「存在即是合理,你說宇宙的進程是個閉環,呵呵這個觀點怎麼就比宇宙是一條無盡延生的直線更為合理了?!」

顏嘯突然露出若有所思的表情道:「光既是波也是粒子,也許宇宙的進程也是如此,既在封閉輪迴、也在無盡延生,既在熵減也在熵增……」

陳博眉頭一皺,剛想說什麼的時候,突然心頭靈光一閃,福至心靈,便笑道:「存在即是合理,那麼反過來說不存在就是不合理!

宏觀尺度上群星在向宇宙中心匯聚,從低能級匯聚為高能級,從無序變為有序,這是熵減。

從我們人類自身的角度來看,文明從愚昧混亂變為秩序,這也是熵減,這宇宙中的一切都在熵減中。

哪有顏嘯你那熵增邪說的立足之地?!」

「我們探討的是熵減的可能性。」顏嘯笑著繼續道:「假如有個農場,農場裡面有一群火雞,火雞們發現每天早上都會有人給它們餵食,於是它們把這個奉為真理,認為這是必然發生的事項。

直到有一天早上,迎接它們的不是餵食而是死亡,它們被做成盤中餐放上餐桌……

我們不就像這群目光短淺的火雞嗎?認為當下的規則是永續運轉的,卻沒有想到,我們信奉的真理,有一天會發生反轉……

各位,我想問一個問題,世界上的一切都是在變化著,沒有永恆不變的事物,對不對?

覺得對的話,請舉起你的左手。」

片刻之後所有人都舉起了左手,甚至包括陳博,但他的眼神依舊兇狠、表情依舊嚴肅的望著顏嘯。

如同一匹狼在望著自己的獵物,觀察、尋找著它的弱點、它的疏漏。

顏嘯坦然的面對陳博的目光,然後微笑道:「既然所有事物都會發生變化,那麼我們認知的物理,它本身會不會發生變化?

我覺得完全可以進行這樣的設想,物理也不是永遠不會發生變化的,

宇宙將有可能從現在的熵減過度到熵增狀態!並這般循環往復。

諸位想像一下,這樣的宇宙模型是不是比宇宙塌縮成極點後,永遠不再發生變化,來的更為合理?」

陳博冷笑道:「顏老師,你的觀點有趣,但我們沒有必要去這樣想,現代物理學是建立在無數實驗的結果上的,而不是你這種盲目空想上的。

你有這個功夫,不如去做幾個實驗、寫幾篇論文!這樣才更有意義!」

顏嘯聞言笑了笑,道:「若是想都不敢想,那科學如何進步?」

陳博冷哼一聲道:「科學不是異想天開出來的,而是經過嚴密的實驗和推演計算得來的,在這其中沒有妄想的立足之地。」

顏嘯搖頭笑道:「如果我們想都不敢想,那麼科學如何能進步?

我們應該培養學生大膽去想的習慣。」

陳博的表情和緩下來道:「顏老師你為學生著想的心是好的,但你依舊在誤人子弟。

首先大部分學生學習是為了找一份好的工作,不需要多想什麼,與其東想西想,不如學學現有的知識,考幾個證書。

此外如果我們的學生之中,真有人能走到現有科學的最前端,去探索未知,那麼幫助他前行的也不是宇宙是熵增之類的空想。

而是他所積累的知識、他不斷進行的實驗。

宇宙的本質、物理的奧妙超出人類的想像,沒有研究成果出來前,誰能想到光即是波又是粒子?構成世界的量子竟然會因為人類的觀察改變?

世界遠比我們想像的更為離奇,我們的想像基於我們的知識,單憑想像是無法企及未知領域的真實的。

所以科學家不需要想像,我們僅僅需要研究出結果,再推演出相應的數學模型將之表現出來。」

顏嘯嘆了口氣道:「只是為了研究而研究,也許是獲得真相最有效率的辦法,但沒了想像、沒了對未知的憧憬,人便也沒有探索未知的動力了。

我們將停步不前,至此毀滅。」

陳博看了顏嘯一眼,然後轉身離開,走之前他緩緩說道:「如果你繼續說熵增是有可能的,我還有興趣和你再辯論一二,但如果你要和我討論人應有的意識形態,我只想說道不同不相為謀。」

顏嘯目送陳博離去後,轉身望著自己的學生道:「我希望你們能多想一想,哪怕是剛剛陳老師所說的沒有意義的空想。

這種想像也許會讓你們在前往目標的路上繞遠路,但也必然能讓你們見識到未知的風景。」

此時的顏嘯不知道,正是因為他今天和陳博的這場對話,改變了一個人的想法。

多年以後,這個人的一個發現顛覆了整個世界對「宇宙熵減」的認知,甚至幫助人類鼓起勇氣邁出改變宇宙物理第一步的勇氣。

不過這就是另一個故事了,待續……

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