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混沌的星星 熵增是基本的定律 理解熵增其实很容易：一个独立不受外界影响的容器，里面有规律的间隔，隔开空气区间和真空区间；一旦撤除容器内部所有间隔，整个容器就会形成一整个均匀的状态。这就是一个自然的过程，也是熵增的过程。（如下图） 熵增过程 先描述一下容器开始的状态：空气区间和真空区间是明确分开的。也就是说，孤立系统局部状态是不同的，我们说这是有序状态。 再描述最后均匀的状态：最终容器中任何一个点的气体密度都相同，温度也相同。也就是说，整个孤立系统内所有局部状态到处都是相同的，我们说系统变得更加混乱了，也就是无序状态。 1854年，克劳修斯首次提出“熵”的概念 这个是一个比较理想化的实验，但和现实紧紧相连。在现实中，取消区隔其实就是自然的状态。也就是说一个孤立的系统，在自然状态下，总是从有序的状态，变成更加无序。这就是熵增的本质。 熵增是宇宙基本定律 熵增是宇宙的动力 你可以继续追问：为什么取消区隔，空气会向没有空气的真空移动？空气移动的动力或者动机到底是什么？ 这个问题从本质来看，是在问，为什么自然状态下孤立系统总是从有序变成无序？ 其实这个问题本身，就是答案本身。也就是说，答案是熵增定律：世界就是要从有序变无序。宇宙运动的动机，就是要从有序变成无序，无序是一个最稳定的状态。所以空气，会从有空气的地方走向没有空气的地方；热量会从热量高的地方，流向热量低的地方；最终达到一个混乱但是非常稳定的状态。 高度有序变为无序 尝试把宇宙看做孤立的系统 宇宙到底是不是孤立的系统？人类还无法确定这个问题的答案，但现阶段人类认识宇宙主要有两个理论：宇宙大爆炸理论和宇宙膨胀理论。 宇宙大爆炸理论认为，宇宙最初是从一个无限小的奇点开始的。 宇宙大爆炸 宇宙膨胀理论认为，宇宙是不断增大的，增大的速度甚至可能超过光速。 宇宙膨胀 宇宙大爆炸理论和宇宙膨胀理论，会推导至一个结论：宇宙是有边界的。 宇宙有边界，那我们可以认为宇宙是一个孤立的系统。 宇宙是个孤立的系统 那熵增到极致的宇宙是什么状态？ 从文章最初我们的实验里可以看出，熵增最极致的结果，就是“一片混乱”。整个宇宙孤立系统任何一个点，任何一个局部，都没有任何区别。 这种状态下，我们现在眼前所见到的所有东西，都会消失，一切都灰飞烟灭。 熵增到极致 平均的状态是什么样的呢？ 可能1：假设宇宙中的物质有最基本的最小粒子，那这个平均的状态，就是宇宙的所有有质量的东西全部拆开成最小单位的基本粒子，并且这些粒子平均分布在宇宙的每个角落。 这个假设的前提，是存在最小的基本粒子，而且不是我们说的原子，甚至不是比原子更小的夸克。 因为原子是有序的，原子由原子核和电子构成，直接说明了原子本身就是一个有序的结构； 原子的结构 夸克比原子还要小，现代理论认为夸克和电子都是不可再分的基本粒子，但是夸克和电子质量是不同的，也就是有序的，那最终均匀的“基本粒子”，不会是夸克，也不会是电子。也许是重量和体积在夸克和电子之间的一种粒子。
原子核的结构 据说还有一个弦理论，这个理论认为物质基本构成是弦，读者如果熟悉弦理论也可以思考弦理论下的宇宙最平均状态。 可能2：其实上面的假设还有一个很大的漏洞：只要仍存在粒子和空间，粒子和空间仍然是不同的，宇宙仍然有序，仍然未达到最极致的均匀状态。进一步的均匀状态，应该是再也不存在物质和空间的区别。这种状态可能是我们现在无法想象的状态。
或许我们应该庆幸我们的宇宙仍然如此美好 也许可以用老子的一句话形容这种平均态“有即是无，无即是有”。那这种状态跟什么都没有又是否有区别呢？ 而中国古代故事，盘古就是把世界从混沌状态中创造出来的，最终宇宙归宿也是一切平均的混沌状态吗？
混沌中孕育了盘古
盘古开天辟地 指尖科技说小编通过想象和推理，暂时似乎只能带大家到这里了。留下的问题只能留给您和小编一起思考，也欢迎您留下宝贵的想法。指尖科技说期待未来和您分享更多脑洞和思考。 |
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