“啊，关于‘热寂’，这是热力学定律的直接推论；
但很遗憾，关于宇宙终将变为一片死寂，熵增加到最大、再也无法提升的设想，是片面的。”
注意到方然的表情变化，教授略感疑惑。
说起来，这学生为什么对宇宙、热寂这些概念如此关注，甚至还“如释重负”呢。
格外专注的眼神，在很多物理系的学生眼中都见不到，莫非他是一个业余物理爱好者不成，最好别，那种人可真是难缠得很：
“用热力学定律，推导出宇宙的暗淡结局，这可一点也不有趣。
问题在于，正如我们刚刚还在讨论的，分析宇宙的演化，就不能忽略一个非常关键的事实：
宇宙膨胀。
热力学定律，哦，这里主要是指第二定律，本身是很简单：
‘在孤立系统中，热量只能从高温物体转移到低温物体，而无法自发的逆向转移’，表现在系统的熵值上，只能增大，而绝对无法自行减小；
道理是这样没错，但，年轻人；
你还记得物理课本上‘孤立系统’的定义吗。”
“孤立系统……”
和孤立系统有什么关系呢，方然随口便答，这些基础概念他很扎实：
“定义上讲，是一类与外界不存在任何物质、或能量交换的系统，在分析热力学问题时，孤立系统无需考虑外界的影响。”
“正是如此。
在一百多年前，路德维希*玻尔兹曼先生在研究时，就敏锐的指出，热力学、统计物理学的研究前提，必须对系统进行精确的分类；
热力学第二定律的所谓‘热寂’，很明显，只对孤立系统才成立，但是……”
“但是，宇宙本身，难道不是一个孤立系统吗。”
孤立系统，和许许多多的物理概念一样，都是凭空设想、而非真实存在的物理模型，不过方然记得，物理教师的确说过，根据人类现有的认识，可以把宇宙看成一个孤立系统，因为在不断膨胀的宇宙之外，“什么也没有”。
宇宙以外，什么都不存在，这看似十分符合孤立系统的定义。
中学时代的物理教育，不甚系统，进入伯克利后一直学习的物理，也偏重于实用，方然对“宇宙是孤立系统”的认识也没有更新，直到现在，藉由理查德*费曼之口，他才忽然间意识到，热力学定律并不能直接套用到所谓“孤立”的宇宙身上。
“是的，将宇宙看做一个孤立系统，这并没有问题。
但、年轻人，你就没考虑过，这孤立系统的行为和书本上描述的大有区别、并不适用热力学第二定律吗？
原因很浅显，这系统，它的空间尺度可是一直在变化的，因为时空本身，就来自于宇宙大爆炸、和其后的持续膨胀啊。”
“是……是这样吗。”
一语中的，方然的知识储备让他理解了费曼教授的思路，皱眉思考片刻，好像还真的是这样。
宇宙，和理想情况下的孤立系统，区别究竟在哪，在于宇宙本身就蕴含着时空的概念：持续膨胀的宇宙，虽然与未可知的外界没有任何物质、或能量的交换，本身占据的空间却越来越大，其行为，也必然与寻常的孤立系统迥异。
一般意义上的孤立系统，定义上，着眼的是物质和能量。
至于体积上的改变，倒不是无法研究，而是万变不离其宗，并不影响热力学的结论。
譬如气缸，其容积可以随活塞的运动而变，进而导致整个系统的熵变化，当容积扩大时，从气缸空间的总体上考虑，熵值的上限，显然会因为空间的增大而提高。
但这种变化，早晚会往复循环，一次次回到起点，容积持续扩张、趋势永远不变的气缸是荒谬的。
但宇宙，却恰恰就是如此。
第一〇八章 困难
对一个永远在膨胀、没有终末态的宇宙，热力学定律依然正确，这，毋庸置疑。
然而主宰一切的热力学第定律，却仿佛杀手，在无限长的路径上追击目标，永远跟在宇宙的身后，永远也无法得手。
膨胀，如何让宇宙避免热寂的宿命，一经点拨，方然很快就思路贯通。
即便孤立系统，如果允许系统占据的空间发生变化，譬如说，气缸容积变大一倍，那么，即便原本缸内的气体已达到参数的绝对均匀分布、处于熵最大的态势，也可以藉由向新增空间的扩散，来进一步提升熵值。
熵值有提升的空间，在热力学，也就意味着有做功的可能；
进而，就有被智慧生物所利用，借以维持新陈代谢之类精妙活动的可能性。
宇宙的膨胀，一种建立在科学观测上的假说，居然有这样的效力，面对热寂，坚若磐石的统计物理成果，时空持续膨胀的宇宙虽然无法彻底摆脱热寂的阴影，却始终可以快出一步，这种图景，让方然感到久违的放松。
面对无限膨胀的宇宙，曾被认为面目狰狞的热力学第二定律，原来……
也有它无法终结掉的存在，是这样吗。
坐在椅子上，脑海中冥想着那遥远到不可思议的未来，意识到那想象中的“叹息之墙”也许并不存在，一开始，方然几乎要表露出罕有的欣喜，理智却在提醒他，寻常人绝不可能因为这种事而高兴，这样泄露情绪，正该是身为永生的追寻者所竭力避免的，才勉强控制住表情。
哦豁，小伙伴们如果觉得52书库不错，记得收藏网址 https://224444.shop/ 或推荐给朋友哦~拜托啦 (>.<)
传送门：排行榜单 |