作者: [德]扎比内·霍森菲尔德
出版社: 中信出版社
出品方: 鹦鹉螺
原作名: Existential Physics
内容摘录
03 为什么我们不会变得更加年轻？
最后的问题
在艾萨克·阿西莫夫1956年的短篇小说《最后的问题》(The Last Question)中，一个叫亚历山大·阿德尔的人在喝了酒之后，对宇宙的能源供应感到十分担忧。他的理由是，虽然能量本身是守恒的，但有用的那部分能量将不可避免被耗尽。物理学家将这种能带来变化的有用的能量称为自由能，这种能量是用来抗衡熵的量。随着熵的增加，自由能减少，变化也就不再发生。
在阿西莫夫的故事中，醉醺醺的阿德尔希望打败热力学第二定律，该定律宣称熵不会减少。他走向一台功能强大的自动计算机“穆尔蒂瓦克”(Multivac)，问道：“如何才能使宇宙的总熵大幅度降低？”穆尔蒂瓦克顿了顿，答道：“数据不足，无法作答。”
你们可能不太知道阿德尔所担忧的热力学第二定律的具体内容，但是八成听说过这条定律的名字。这是我们在婴儿时期最先学到的事情之一：大部分东西都会损坏，而且有些东西坏了之后就无法再修复。会遭受这种悲惨命运的不只是妈妈最喜欢的杯子，你的车、你自己，甚至整个宇宙……一切事物最终都会损坏，而且无法修复。
生活经验告诉我们，事物的破损是不可逆转的，但是我们在上一章才刚刚说基本自然规律具有时间可逆性，二者之间似乎存在矛盾。在这种情况下，我们不能仅仅把这种不一致归咎于人类不可靠的感官，因为我们在许多比大脑要简单得多的系统中观察到了不可逆性。
例如，恒星在氢分子云中形成，它们会将氢聚合成更重的原子核，并以粒子的形式（主要是光子和中微子）释放出由此产生的能量。当一颗恒星耗尽所有原料时，它就会变暗，或者在某些情况下爆发，变成超新星。但我们从未见过相反
的情况。我们从未见过一颗暗淡的恒星在吸收光子和中微子之后将重核裂变成氢，然后再扩散成氢云。自然界中像这样的过程比比皆是：煤的燃烧、铁的生锈、铀的衰变，我们从未见过相反的过程。
从表面上看，这一矛盾似乎无法调和。时间可逆定律怎么可能引发我们观察到的如此明显的时间不可逆现象呢？要理解这是怎么回事，需要先明确问题是什么。我刚才描述的所有过程在某种意义上都是时间可逆的，也就是说我们可以从数学上回溯演化规律并恢复其初始状态。也就是说，问题不在于我们不能将电影倒放，而是当我们倒放电影的时候，会立马发现有些事情不太对劲：满地的玻璃碎片跳起来将窗户填满，汽车轮胎将道路上的橡胶颗粒吸附得干干净净，雨伞上的水滴则向上升到空中。数学可能允许这样的过程，但这显然与我们观察到的现象不符。
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