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第15部分

中著能量。當發條鬆開或電池發生化學反應時,能量就從密度高的地方流向密度低的地方,由於這種流動的結果,表就會走下去。一旦發條完全鬆開或電池的化學變化完全結束,整個表裡的能量就完全拉平,不再會有能量在流動,因而表也就不再走了。它已經“衰亡”了。與此相似,當宇宙中的所有能量全部拉平時,我們就說宇宙“衰亡”了。↙米↙花↙書↙庫↙ www。7mihua。com

當然,我們可以把表的發條再一次上緊,或者換一個新電池。但為了把表上緊,我們就得使用我們肌肉的力量,從而使我們自己稍稍“衰老”一點。我們也可以買一個新電池,但是,那就得把它製造出來,而為了製造這個電池,人們的工業裝置就必定會稍稍“衰老”一些。

我們可以透過吃東西來恢復我們自己肌肉的力量,但是,食物最初是由植物利用太陽的能量產生的。人類的工業裝置主要依靠煤和石油工作,而煤和石油也是植物在遠古的年代用太陽能產生出來的。當地球上的各種事物“衰老”時,我們總是可以利用某種東西把它們的“發條”再一次“上緊”。而這類東西通常總要追溯到太陽能的作用,因此,太陽也是在不斷“衰老”。

太陽主要是由氫構成的,氫原子中每一個粒子所含的能量要比氦、氧、鐵等較為複雜的原子多得多。在太陽內部,由於氫不斷轉變成比較複雜的原子,能量密度就逐漸取平。在地球上的核動力發電廠中,由於鈾原子轉變成比較不那麼複雜的原子,也發生同樣的情況。今後我們一旦建成了氫聚變電廠,那麼,從某種意義上說,我們就將再現太陽上所發生的情況。

就我們目前所知道的情況看,太陽上的能量密度最後會完全取平,而太陽本身則將只含有中等大小的原子。對於宇宙中的所有其他恆星和宇宙中的每一件東西來說,這種說法也同樣成立。

如果熱力學第二定律是正確的,那麼,宇宙中每一個地方的能量密度就都正在不斷取平,從這個意義上來說,宇宙是在不斷衰亡著。假使情況確實是這樣,那麼,當宇宙中所有能量都完全均勻分佈時,熵就將達到最大值,那時任何現象都不會再發生了。因為儘管所有能量都還全部存在,但它已不再會有任何流動,也不會成為發生某種現象的動力了。

這是一種令人憂慮的前景(假如第二定律確實在一切條件下都成立的話),但我們現在完全毋需恐慌。這個過程需要許多億億年才會終結,因此,不僅是在我們活著的時候,而且在整個人類存在的時候,甚至在地球還存在的時候,宇宙都會像目前這樣繼續存在下去。

第70節

試想像有九個人排成一個方陣——三個人一排地排成三行,每行每列都對得整整齊齊。我們可以把這種排列叫做有秩序的排列,因為它又整齊、又對稱,描述起來也很容易。如果這九個人每人都同時向前跨一步,那麼,他們將保持原來的隊形,這時的排列仍然是有(秩)序的。如果每個人都向後退一步或者向左或向右移一步,情況也是這樣。

但是,假定現在命令每個人都走一步,但前後左右都可以,並且每個人可以隨意選擇他的方向。這時,可能每個人都碰巧獨立地決定向前跨一步。在這種情況下,秩序就仍舊保持不變。

不過,其中任何一個特定的人選擇向前跨一步的可能性只有四分之一,因為他可以隨意朝四個方向當中的任一個方向走那一步,因此,所有九個人全部獨立決定向前跨一步的可能性只有4×4×4×4×4×4×4×4×4分之一,即只有1/262;144。

如果九個人全部向後退一步或全部向左或向右移一步,他們的秩序也同樣保持不變,因此,九個人同時朝同一方向走一步的總的可能性是4/262144,即1/65538。既然是這樣,你就可以看出,保持那種秩序的可能性是多麼微小,同時你也知道,如果讓那些人能夠自由行動,那麼,只要有一個人邁出一步,就完全足以破壞那個方陣,從而使有序的程度降低。儘管他們還是有很小的可能性同時朝同一個方向移一步,但是,下一步就完全有可能把那個方陣破壞掉。

這是個只牽涉到九個人、並且只容許有四個不同的運動方向的情形。在大多數自然過程中,我們卻要碰到無數億個可以用非常多種不同方式自由運動的原子。如果由於某種機會,這些原子在開始時有某種有序的排列,那麼以後任何一種自由的無規運動、任何一種自發的變化,都必定會降低那種有序的程度,換句話說,就是會提高無序的程度。

按照熱力學第二