第三章 永不消减的无序

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“按照能量守恒定律，热和功应该是等价的。但我们都知道，功可以全部转化为热，热产生功却必须伴随有热向冷的耗散。不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。比如，我们能够把汽油含有的能量转化成发动机的能量，但是随之而来也会产生大量的热能和废气。即使科技再发达，也无法将被浪费的能量减小至零。用数字来表述，就是我们不可能用100热转化为同样能级的100功，这个过程中，必定有一部分热是没有转化为功的，这一部分，就是我们所说的‘熵’。”

“直白一点地说——熵就代表着无序和混乱（实质是随机运动），代表着无效能量。任何粒的本来常态都是随机运动，也就是无序运动，如果想要让让粒呈现‘有序化’，即有目的性的运动，必须耗费能量去干涉。所以，能量可以被看作‘有序化’的一种量。而当一种形式的‘有序化’转化为另一种形式的‘有序化’，必然同时伴随产生额外的某种‘无序化’。一旦能量以‘无序化’的形式存在，就无法再利用了，除非再从外界输入新的能量，让无序状态重新变成有序状态。但这样又会产生新的‘无序化’，因此，不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零，这就是‘熵增定律’，也称为热力第二定律，表明了在自然过程中，一个孤立系统的总混乱(即‘熵’)不会减小。”

“如果我们把热力第一（能量守恒）第二定律运用于宇宙，这一典型的孤立系统，将得到这样的结论——宇宙能量守恒，宇宙的熵不会减少，最终将不断增加，直到趋于限值。在这个过程中，宇宙进一步变化的能力越来越小，一切机械的物理的化的生命的等多种多样的运动逐渐全部转化为热运动，最终达到处处温相等的热平衡状态，这时一切变化都不会发生，宇宙处于死寂的永恒状态。这就是热寂（heatdeath）论！但我们一直无法确定热寂论是否真实，因为人类对于宇宙的理解还远远不够，宇宙是处于不断膨胀状态吗？是不稳定的热力模型吗？如果是!那么熵就不存在理论上的最大值。”

史蒂夫用一种充满的眼神望向李杰：“但是，你们竟然却可以主动控制这种熵能，把它们转化为原本不该出现的功！甚至产生超出常理的各种神奇效果！这是怎么做到的？”

“熵能吗？”

李杰同样被史蒂夫所描绘的这种奇妙状态所吸引，陷入了深深的沉思之中，仿佛某些隐藏深处的东西被触动，令到他喃喃出声。“继续说下去。”

“能量的本质是什么？在物理中，这还只是一个基本概念。对于这种看不见摸不着的存在，我们有着先天的局限性。量力建立以后，人们认识到所有的熵本质上都起源于量态的退相干（注1）。退相干使无熵的纯态变成了有熵混态，从而导致功向热的转化。假设物质都是由各种微粒构成，那么通常所说的热量，实际上就是对这些微粒运动的剧烈程的一种宏观量。有限温下，构成物质的微粒总是在无规律的随机运动之中，这种运动称为热运动。热运动越剧烈，物体的温就越高。热量之所以能够从一处传递到另一处，是因为剧烈运动的微粒与缓慢运动的微粒接触的时候，会通过碰撞把运动的能量从剧烈的微粒传递缓慢的微粒，因此就表现为热量从高温热源传递到低温热源。”

“如果按照标准模型，那么我们可以假定基本粒是由种构成——组成物质但不携带能量的粒a，比如组成质的基本粒，还有一种携带能量的粒b，各种光热或者力，甚至可以假定这种粒本身就是能量；第种则是他们称为‘上帝粒’的希格斯玻色，联系物质粒和能量粒的中间介质粒c。但至于已经是基本粒的能量b，为什么还会有光热力等种种不同的表现形式，我只能说，这涉及到的已经不仅仅是物理，甚至包括哲逻辑，是宇宙最终的问题之一，也许只有上帝才知道了。”

在经历了最初的兴奋之后，史蒂夫发现越是推论下去，自己所不知道难以理解的东西就越多，神色也变得低落起来。

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注1：退相干，通俗的称谓是‘波函数坍缩效应‘，量力的基本数特性之一。量力的正统哥本哈根解释认为，人的主观观测会影响到微观实体的客观存在性。经典示例为“薛定谔的猫”。夸张地表述，退相干效应指的是‘当没有人看向月亮时，月亮只有一定概率挂在天空上；而当有人看了一眼后，月亮原来不确定的存在性就在人看的一瞬间突变为现实。‘(未完待续)