加载中…【宇宙的最后三分钟】
(2013-03-17 23:57:01)
标签：
文化 |
1856 年，德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹( Herman vonHelmholtz )作过一项调查，
以图了解在科学史上哪一个预言可能最令人灰心丧气。亥姆霍兹声称，那就是宇宙正在
走向死亡。这种启示式断言的根据来自所谓热力学第二定律。这一定律（现在常简称为
“第二定律”）最早是在19 世纪初提出的，当时此定律专门用于说明热机的效率。人们
不久就认识到它有着宇宙学意义：事实上也差不多就是宇宙的结局。
亥姆霍兹和其他— 些学者发现了一个称为“熵”的物理
量。在最简单的热流情况中，熵等于被传递的热能除以温度。当热量自发地从热处流向
冷处时，熵便增加。当驱使热量从冷处流向热处时，系统的熵就减少，但由于外部媒介
需要消耗能量，结果是媒介熵的增加比系统熵的减少要多，因而一个封闭系统的总熵总
是增加的。这就是第二定律的本质。
宇宙膨胀的速度会随时间而发生变化，这一点与引力有关。引力作用于星系
之间，实际上它作用于宇宙中一切形式的物质和能量之间。引力起刹车的作用，阻止星
系往外跑，这使膨胀速度随时间逐渐变小。结论是宇宙在过去必定比现在要膨胀得快。
白矮星就是太阳遥远未来的归宿。当太阳到达那一阶段时，它仍能在好几十亿年时
间内维持炽热状态。它的绝大部份密度非常高，结果内部热量被有效地封闭起来，其绝
热性能比我们现在已知道的最好的绝热体还要好。但是，热辐射在向寒冷的外部空间缓
慢地泄漏，而由于内部核熔炉永久性地关闭，因而再也不能指望有任何燃料贮备来补充
这种热辐射。我们曾经拥有过的太阳现在成了白矮星残骸，它将非常非常缓慢地冷却下
来并变得越来越暗，直到进入它的最终变化形态。在这一过程中它逐渐变硬，成为一种
刚性极好的晶体。最终，它会继续变暗直至完全消失，销声匿迹于黑暗的太空之中。
关于黑洞，有一
个绝妙动人的思想性实验。想象有一小球，譬如一个普通的台球，从远处落入黑洞。这
个球钻入黑洞后便会从视野中消失，它就这样丢失了，再也找不回来。但是，它在黑洞
的结构中会留下曾经存在过的一丝痕迹。作为黑洞，吞没这个球的结果是会变得稍稍大
一点。计算表明，如果这个球从静止状态直接落向黑洞中心，黑洞增加的质量将等于小
球原来的质量，任何能量或质量都没有逃逸出去。
熵，或者说无序，是信
息即有序的反义词：你处理的信息越多，或者说产生出越多的有序，那么所付出的熵的
代价就越大，这里的有序意味着另外某个地方的无序。这就是第二定律，熵总是赢家。
但是，结构和复杂性并不仅仅是有序和信息。它们只与某些类型的有序或信息有关。举
个例子来说，我们清楚地认识细菌和晶体之间的重要差别。这两者都是有序的，但方式
却不同。晶体点阵表现出严密的均匀结构；这种结构是很漂亮的，然而却显得呆板，实
际上多看便令人生厌。相反，细菌的构造安排得非常精巧，它会使人产生浓厚的兴趣。
要是大脑的功能没有限制，它可以做些什么呢？按照蒂普勒的观点，对于它自身的
存在以及它所卷入的那个宇宙，大脑应当有能力进行全面而又细致的考虑；不仅如此，
由于它有着无限的信息处理能力，大脑也能以某种丰富多采的虚假现实不断地模拟出一
些假想的世界。所以，最后三分钟不仅会变得无限地扩展，而且反映无数种不同的宇宙
活动的模拟现实也可以建立。
喜欢
0
赠金笔
前一篇：【正在消逝的服饰与职业】
后一篇：【讲故事的技巧】