熵与宇宙命运的关系,宇宙的熵一直在增大吗,宇宙的一线生机

海云青飞 https://www.tuenhai.com 20190727

目前宇宙的熵在增加

科学家观测到宇宙处在膨胀中,于是推测宇宙起源于一个极小的奇点。宇宙空间的膨胀会稀释宇宙中的物质的运动,这就意味着宇宙在奇点状态的时候熵很小,然后在宇宙膨胀的过程中宇宙的熵一直在增大

有人问:宇宙的熵增加还是减少

海云青飞 https://www.tuenhai.com 答:目前看来,宇宙的熵在增加

人类生活在宇宙中,宇宙的命运和人的命运有关系,因此,如果宇宙的熵一直增加下去,那么人类即使与宇宙同寿也会随同宇宙一起灭亡

有人得出结论,熵增原理使人绝望。且慢绝望,宇宙的熵未必一直增加,宇宙还有一线生机,宇宙的生机在哪里呢?

宇宙的一线生机

如果宇宙一直膨胀下去,宇宙的命运就不容乐观。然而,宇宙的命运还存在一个变数,那就是升物(生物),正是因为升物的存在,给宇宙留了一线生机。如果升物能持续、快速进化,那么宇宙的膨胀就可能得到遏制

宇宙的物质,按照组织结构复杂的程度,大致可以分为六个层次:

  1. 光子
  2. 电子
  3. 核子,包括中子和质子
  4. 原子
  5. 简单分子
  6. 复杂分子,升物(生物)

包括人类在内的升物高分子,处于物质进化的最高层次,也就是熵最小的物质层次,如果 升物能持续、快速进化,到了一定进化阶段,那么就有可能控制整个宇宙的膨胀,使宇宙的熵减小。

注意我这里说的是 如果。至少就目前来说,人类的身体是处在退化中的,也就是人类普遍而言,人体的熵在增大,这个趋势继续下去人类必定会灭亡

怎么知道人类的熵在增加?可以从多个方面分析:

  • 人类的私有观念在发展壮大
  • 人类越来越不够直立
  • 人类的脑容量在减小

以上三条都在证明人类的熵在增加,人类的未来不容乐观

你可能有疑问,人类是宇宙中的最高升物吗?关于这个问题,我们所能给出的最可靠的答案是:谁也不知道

如果宇宙中存在比人类高级的升物,那么人类的灭亡也不是什么大问题,只要更高等的升物继续进化就行了

如果万一人类是宇宙最高等的升物,那么人类的退化一定程度也意味着宇宙的退化,人类的退化就成了宇宙中的头等大事,这是否意味着宇宙的一线生机也断绝了呢

人类在地球的出现也就是几百万年的事情,几百万年,对于宇宙来说,只是一眨眼的时间,目前的人类的退化,也许只是个暂时现象。因为人类的出现并不是个孤立的偶然的事件,海云青飞 相信人类最终会认识到目前的发展模式存在的问题,宇宙还是有一线生机

72 既然宇宙在不断衰亡,那它开始时是怎样兴起的?

《你知道吗?——现代科学中的100个问题》

阿西莫夫著 暴永宁等译 碧声扫 https://www.tuenhai.com 整理

关于这个问题,我们所能给出的最可靠的答案是:谁也不知道

就我们所知道的情况而论,我们只能够说,一切变化都朝着熵增大的方向、朝着无序程度增大的方向、朝着无规性升高的方向、朝着衰老的方向进行。然而,宇宙曾经一度占有一个很高的地位,才能使它在几亿亿年里一直这样衰亡下来。但是,它是怎样达到那样高的地位的呢?

我能够想出三个可能的答案,这三个答案都仅仅是猜测而已

(1)宇宙中所产生的各种各样的事物,我们并不全都知道。我们所观察到的变化,确实全部是朝着熵增大的方向进行的。不过,也许在宇宙的某些地方,可能有一些变化在我们还无法进行研究的条件下,是朝着熵减小的方向进行的。在这种情况下,宇宙作为一个整体,就有可能一直维持下去了。这就是说,我们所能观察到的、似乎在衰亡的,只是宇宙的一小部分,而在其他地方却在发生着可以抵消这种衰亡的上升运动

(2)假定宇宙在任何地方都没有发生熵减小的情况,因而它一直衰亡下去。在熵达到最大值时,宇宙中的所有能量全部均匀分布,因而时间就既不会向未来,也不会向过去推进,但是,所有能量都仍然存在,而宇宙中的所有原子全都占有这些能量的一部分,所以它们会进行无规运动

这样一来,通过这种完全无规则的运动,可能有一定数量的能量偶尔集中在宇宙的某一部分,也就是说,通过无规运动,又一次产生了一定的秩序。不过,一旦发生了这种情况,那一部分宇宙就会再一次开始衰亡

很可能,熵达到最大值是巨大的无限宇宙的正常状况,要经过很久很久的时间(这是指我们通常的时间尺度)才发生一次能量集中,并且每一次又只有很小一部分宇宙获得某种秩序,而我们现在就恰好处在这样一小部分宇宙中

(3)也许,宇宙中的熵似乎在不断增大的唯一原因,只不过是由于目前宇宙碰巧在膨胀着。在这种条件下,比较可能实现的只能是无序排列,而不是有序排列

有些天文学家认为宇宙不会永远膨胀下去。最初的一次爆炸使得它四分五裂,但是,宇宙各个部分之间通过万有引力互相吸引,可能会逐渐降低它的膨胀速率,可能让它的膨胀停止下来,然后还可能缓慢地迫使它重新开始收缩。而在收缩着的宇宙中,很可能是比较有序的排列会变得比无序排列更容易实现。这就是说,那时的自然变化将朝着有序程度比较高的方向进行,因而熵就会不断减小

如果情况真的是这样,那么,当宇宙膨胀时,它就会不断衰老,而当它收缩时,它就会再一次复兴,并且,它可以没完没了地一次又一次这样反复进行下去

如果我们考虑到“黑洞”的话,就甚至还可以把第一个猜测与第三个猜测结合起来。黑洞是质量极其集中、引力极其强大的区域,因此,每一种东西都会落入黑洞中去,没有任何东西——甚至包括光在内——能够从黑洞中跑出来。它们是收缩宇宙的一个极小的样板;也许,在这些黑洞里,热力学第二定律被颠倒过来了。因而 尽管宇宙的大多数区域是在衰亡,但在黑洞里却在逐渐复兴呢

阿西莫夫《你知道吗?——现代科学中的一百个问题》科学普及出版社 1984年

任何人生疑惑,请找 海云青飞 https://www.tuenhai.com