宇宙整体的熵值一直在增加,不可逆转,负熵的人类是如何出现的? 世界今热点

时间:2023-04-24 05:51:38来源 : 科学八点半

人类诞生于数百万年前,在1万年前出现了文明,纵观整个人类文明史,导致文明发生质变的则是科学。科学让人类摆脱了愚昧,开始用全新的眼光来看待这个世界,看待事物的本质。

有了科学的帮助,我们知道了地球是一个有大小,有边界的球体,知道了世界万物都有自己的规律,知道了地球之外有更加浩瀚的宇宙世界。

我们了解世界的真相,探索世界的奥秘,一个重要的途径就是发现那些本来就存在于宇宙的各种理论,不管是牛顿的万有引力定律,还是爱因斯坦的相对论,它们都是宇宙诞生之后就存在的科学规则,只不过是被我们的科学家给发现了。


(资料图片)

随着越来越多科学定律的发现,人类文明也在一步步走向更高的阶段,这些科学定律让我们不断认知世界,认知宇宙,同时也让我们一步步具备改变世界的能力。

只不过,并不是所有的科学定律都是我们喜欢的,有一个定律的发现却让科学家感到了绝望,那就是熵增定律,何为熵增定律?

它最早起源于热力学,是用来描述热量从高温转移到低温的一个过程,这个过程是不可逆转的。随着科学探索的不断深入,科学家发现,熵增定律不仅存在于热力学,还存在于宇宙的各个角落,可以说整个宇宙的一切事物都要遵循熵增定律。

现在的熵增定律是用来描述一个孤立系统中的总混乱程度,熵值越高,无序混乱程度越高,而且是一个不可逆转的过程,例如:我们的衣服会越穿越旧,不管是如何洗都是一样,房间的灰尘会越积越多等等。

那么,宇宙的所有事物都符合熵增定律吗?量子力学的奠基人薛定谔提出了不同的观点,他指出,生命的出现就在逆转这个过程,生命的本质就是一个负熵系统,通过不断摄入负熵来减少自身的熵增。

薛定谔的这个观点通过科学家的大量研究,发现它是正确的,生命的确不同于宇宙中的其他事物,它是一个负熵系统,为什么会出现熵减的生命?有什么特殊?还是熵增加定律本身就是错误的?

熵增定律最早提出的时候,认可的科学家并不多,不少的科学家都提出了自己的观点来反驳熵增加定律是错误的,例如:麦克斯韦提出的“麦克斯韦妖”。

在众多反驳熵增定律的理论中,最著名的应该是物理学家约翰·洛施密特提出的“可反演性悖论”,他指出,如果对符合时间反演性的粒子进行反演,那么就会有熵增的情况出现,这明显跟熵只会增加的观点相悖。

简单来讲,就是对一件事物进行反演,例如:我们从高塔向下扔一个石头,石头下落的过程符合牛顿的第二定律,若是将这个过程倒放,那么石头的速度就会不断下降,直到变为0。

这种反演性,不仅适用于宏观事物,同样适用于微观粒子的运动,从理论上来讲,系统内的熵不但可以增加,同样也是可以减少的。

当然,这样的情况只发生在理论中,在现实世界里,基本看不到,石头从高处落下,速度会越来越快,熵值在增加,它不会倒着再飞回去。

虽然“可反演性悖论”从理论上一定程度上反驳了熵增定律,但是在现实宇宙中,熵增定律依然是正确的,目前还没有真正的理论能够完全推翻它,那么我们要如何理解的“可反演性悖论”跟增定律产生的矛盾?

物理学家路德维希·玻尔兹曼认为,熵增定律是正确的,只不过它不是一个单调的过程,在系统中,熵增的概率要远大于熵减的概率,从整个系统来看,事物随着时间的推移,增值是不断增加的,可是在熵增的这个过程中,有可能会出现小幅的熵减,但是并不影响整个系统的熵增。

举一个简单的例子:波涛汹涌的大海,奔流的海水代表着熵增,而海水撞上礁石会出现漩涡,这些漩涡就是熵减,它们无法影响整体海水的奔流,也就是整体熵值的增加。

纵观整个宇宙,总体的熵值在不断增加,这是一个不可逆的过程,但这并不意味着,宇宙中的所有事物熵值都在不断增加,在局部有可能会出现熵减的情况,这是宇宙规则所允许的。

正是宇宙允许熵减的情况存在,才有了地球生命的诞生,才有了人类的出现。由此可见,生命在宇宙是非常特殊的存在,尤其是智慧生命,他们不仅可以以负熵为食,甚至进入科技时代之后,还能够通过科技来实现熵减速度的加快。

我们都知道,生命是有寿命的,不同的生命,寿命是不同的,为什么生命会有寿命的限制?熵增定律已经告诉了我们答案:人体本身就是一个复杂的系统,这个系统随着时间的推移,混乱程度会越来越大,熵值在不断增加,最终生命走向死亡。

普通的生命无法改变寿命,可是人类不同,我们有了科技的帮助,可以让普通的熵减过程更加剧烈,减少的熵值更多,这样人体的混乱程度就会大幅减少,甚至一定程度上出现逆转,大幅延长人类的寿命。

为什么熵增定律会让科学家感到绝望?

原因就是宇宙的结局,熵起源于热力学,起源于宇宙的诞生,随着时间的推移,宇宙的熵值会达到最大,那个时候,宇宙没有了其他能量的存在,生命也将不复存在,最终,整个宇宙将迎来热寂,所有的能量将转化为热能。

熵增定律告诉我们,宇宙不是永恒的,它也会有自己的寿命,宇宙走向终点,所有的生命都会消失,不管你的文明实力有多么强大,最终的结局就是消亡。

当然,宇宙的死亡有可能也是新生的开始,所有的能量转化为热量之后,有可能会再次迎来大爆炸,新的宇宙诞生,新的生命出现,再次重复上一个宇宙的过程,这或许就是宇宙的轮回,而生命或许只是宇宙的一个过客。

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