注视着太阳缓缓落下,哥白尼看到世界在旋转。凝视
杯水,玻尔兹曼看到原子与分子在剧烈地运动。
们看着杯中
水,就像宇航员从月亮上看着地球:宁静,闪闪发光,湛蓝。在月球上,无法看到地球上生机勃勃
生命,无法看到植物与动物,无法看到欲望与绝望,只能看到
个蓝色
球体。在
杯水
表面之下,也有着类似
勃勃生机,由无数分子
运动构成——远比地球上
生物更多。
这种扰动让切都动
起来。如果某个区域
分子是静止
,就会被附近疯狂
分子带动,也运动起来:振动会传播,分子之间相互碰撞。这样,低温物体与高温物体接触后就被加热
:低温物体
分子被高温物体
分子推动,躁动起来。它们升温
。
热振动就像在不停地洗
。其核心在于热量只能从高温物体传到低温物体,而非反过来。
请原谅写
这个方程——这是本书中唯
个方程。它是时间之矢
方程,
忍不住要把它加进这本关于时间
书里。
在文章这
页中,克劳修斯首次引入
“熵”
概念与用法。方程给出
个物体熵
变化
数学定义(S-S0):温度为T时,离开物体
热量dQ
总和(积分)。
在基础物理学中,这是唯个能够表明过去与未来有所区别
方程,唯
个涉及时间流动
方程。在这非同寻常
方程背后,整个世界隐匿其中。
揭示它重任落在
个不幸却富有魅力
奥地利人身上,他是
个钟表匠
孙子,
个悲情又浪漫
人物——路德维希·玻尔兹曼(LudwigBoltzmann)。
模糊
玻尔兹曼发现ΔS≥0这个方程背后
含义,在理解世界
基本原理
过程中,把
们带入
最令人困惑
探究。
玻尔兹曼先后工作于格拉茨、海德堡、柏林、维也纳,然后又回到格拉茨。他喜欢把这种漂泊生活归因于自己在狂欢节期间出生。他并没有开玩笑,因为他
性格真
很不稳定,总在快乐与抑郁之间摇摆。他又矮又胖,留着深色
鬈发和络腮胡,他
女朋友叫他“
亲爱
甜心小胖”。这位路德维希,就是让时间
方向性倒霉
英雄。
萨迪·卡诺认为热量是种物质,
种流体。他错
。热量是分子
微观振动。热茶中,分子振动得剧烈;凉茶里,分子振动得没那
剧烈。加热并熔化
块冰,会让分子剧烈地振动,失去它们之间紧密
联结。
19世纪末,仍然有很多人不相信分子与原子存在。路德维希相信它们存在,并为
他
信仰加入
争论,他对那些怀疑原子存在
人
抨击堪称传奇。“
们这
代人在心底里都支持他。”多年以后,
位当时尚年轻
量子力学知名人士这样评论道。还有
次在维也纳
会议上,
位知名物理学家反驳他,断言科学唯物主义已死,因为物质规律不遵从时间
方向性。即便是物理学家也难免会胡说八道。[3]
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