时间这玩意(七)时间是什么之五:熵的秘密

一个孤立系统的总混乱度(“熵”)不会减小。——热力学第二定律

前文通过四个篇幅解析了数千年来人类对时间本身的认知过程,从亚里斯多德到牛顿,从爱因斯坦到量子力学,时间到底是什么,每一代人都有不断推陈出新的解释,人类文明肯定是一步步向前发展,长江后浪推前浪,一代更比一代强。

当今时代,时间研究的最新成果是量子力学的时间理论,其最基本的观点是:从量子的角度来看,时间是离散的而不是连续性的。这是不是回答时间是什么这一问题最终的或者说完美的答案呢?也许不是,按照一些科学家的观点,我们对时间这个“当今世界最大的谜团之一”可能还远远谈不上理解,也许我们还仅仅只知道一些皮毛。不过,现在我们不知道未来会有什么样的时间概念会不断涌现出来,我们也只能凭着科学技术一定会不断进步这一逻辑来判断,据此应该相信随着人类文明的继续发展进步,未来肯定还会有新的有关“时间是什么”的新答案。到底会有什么新的答案,现在无人知晓,也无从知晓。科学技术的进步呈现出加速度的趋势,不要说想象一千年后的科学技术水平,就是一百年后科学技术水平会发展到什么程度都很难想象了。

我们分析了“时间是什么”的四个不同阶段代表性答案后,需要再回头关注另一个在讨论时间理论的时候常常会提到的词——熵。 熵,是著名的热力学第二定律中的核心概念,是描述一个系统无序程度的量。热力学第二定律发明于十九世纪,是热力学基本定律之一,其基本概念如下:“热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。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。熵增原理:不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(熵)不会减小。”这些概念似乎与时间没有关系,但接下来我们看看科学家怎么说:宇宙存在一个让人绝望的原理|——熵增原理,表明万事万物总是自发地从有序走向无序,从低熵走向高熵,而这个过程体现出来的就是时间!笔者这样理解,第一,时间是熵增的介质或者帮凶,熵随时间增加;第二,熵增原理决定时间的方向不可逆转,永远向前。这样一说,热力学第二定律和熵就跟时间有了密切的关系了:熵在随着时间增加,熵增定律令时间永不回头!从宏观来看,自宇宙大爆炸以来,我们的世界就一直随着时间从有序向无序发展(从低熵到高熵),从微观来看,一颗鸡蛋打碎后不可能自主还原,你的房间不捡拾永远会越来越乱…..意大利科学家卡洛.罗韦利说:“推动世界的不是能量,而是熵!正是这个熵的增加驱动了宇宙的伟大故事。”

好了,有关时间是什么的讨论暂时到此为止,下面我们会将去探究新的问题答案:时间是从哪里来的,以及它会怎样死去

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