一條讓人絕望的物理定律，科學家：寧願沒發現它_風聞

一條讓人絕望的物理定律，科學家：寧願沒發現它宇宙接觸如果要讓你選擇一條最喜歡的物理學定律，你會想到什麼？是相對論的質能方程，還是量子力學的不確定性原理，或者説牛頓運動定律？

在影響世界最為深刻的物理定律中，有一條讓人印象深刻，甚至讓人感到絕望，這就是“熵增定律”，或稱熱力學第二定律。這個定律幾乎決定了宇宙的最終歸宿，導致一些科學家悲觀地表示，寧願沒有發現這條定律。

那麼，“熵”是什麼意思？為什麼熵會一直增加？

關於熵的概念，可以從兩個方面來理解。

其一，孤立系統的有序度或者混亂度可以用“熵”來表徵。系統越有序，無序度越低，則熵越小，反之亦然。

舉個例子，假設一個容器的中間有個隔板，左側裝着水，右側裝着無水乙醇，此時系統的熵較小。如果拿掉中間的隔板，水和無水乙醇就會自發地混合在一起，系統的有序度下降，熵就會增加。這個過程是不可逆的，水和乙醇混合之後不能自發地分離開來，所以熵只會自發地變大。

其二，孤立系統中能被用於做功的能量（有效能）多少也可以用“熵”來表徵。系統的有效能越多，則熵越小，反之亦然。

舉個例子，汽油燃燒之後可以推動活塞做功，從而驅動汽車前進。汽油燃燒後，還會產生一些廢熱，這些熱量無法被收集過來用於做功，所以有效能變少了，熵隨之增加。

物理學家克勞修斯基於上述事實，最早提出了熵的概念，並對熵增定律進行了系統闡述，歸納出了熱力學第二定律。正是由於熵增原理的存在，禁止了那些試圖從大氣或者海洋中提取熱能來製造永動機的黃粱美夢。

那麼，自然界中是否有“熵減”的現象呢？

著名量子物理學家薛定諤指出，包括你我在內的任何生命都是“負熵體”，我們都在進行逆熵的過程。為了維持生命的運行，我們要不斷消耗能量，與熵增原理作對抗。

然而，熵增原理不會被打破，生命必然會有走到盡頭的那一天。作為負熵體，生命會消耗宇宙中的有用能，從而讓整個宇宙的熵變得越來越大。

就目前所知，宇宙包含了一切，所以宇宙是一個孤立的系統。既然如此，熵增定律作用於整個宇宙，就會導致宇宙不可避免地走向衰亡，我們沒有辦法逆轉這個令人絕望的過程。

當宇宙耗盡全部的有效能，再也沒有能量可以被用於做功，生命的存在無法維持，整個宇宙的有序度降到最低，熵增加到最大，宇宙將會迎來“熱寂”的結局，這個時間估計是在10^1000年之後。

宇宙終結於熱寂似乎是不可避免的，除非“麥克斯韋妖”真的存在。著名物理學家麥克斯韋認為，宇宙中也許有一種特殊的機制可以對抗熵增，它可以追蹤宇宙中每個粒子的運動，能夠讓混合之後的不同粒子分開，從而出現熵減，這種特殊的存在被稱為“麥克斯韋妖”。

當然，麥克斯韋妖只是一種設想，其存在並沒有得到證實。那麼，你是否認可麥克斯韋妖的存在呢？

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