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书本网 > 时间的秩序 > 11.特殊之处会出现什么

11.特殊之处会出现什么(2 / 4)

烧是个显著不可逆过程)。但木头不会自己燃烧起来,它会在低熵状态维持很久,直到有东西打开扇门,让它进入更高熵状态。堆木头就像副牌,处于不稳定状态,但除非有某样东西让它进入更高熵状态,否则它不会瓦解。比如说,这种东西可以是根火柴点燃火焰,这个过程会开启个通道,木头可以由此进入更高熵状态。

有些阻碍情况存在,进而减缓整个宇宙熵增加。例如,在过去,宇宙基本上是大片氢,氢会结合为氦,氦比氢熵要高。但这情况出现需要开启个通道:得有星星燃烧,让氢燃烧成为氦。什会使星星燃烧呢?这就需要另个熵增加过程——环行星系氢云引力造成收缩。收缩氢云比分散氢云具有更高熵1,但氢云太大,需要数百万年才能收缩。只有集中起来以后,它们才能加热到某个点,引发核聚变过程。引燃核聚变为熵步增加打开大门:氢燃烧为氦。

整部宇宙史都由这种断断续续或急剧熵增组成,既不迅速也不均匀,因为切会直陷在低熵凹地里(木头、氢云),直到某样东西把大门打开,让熵增过程出现。熵增本身也会打开新大门,由此熵继续增加。比如,山里水坝可以存水,直到它随着时间推移逐渐损坏,水会再流到山下,使得熵增加。在这个毫无规律过程中,宇宙中或大或小部分会在相对稳定状态下保持孤立,并且可能会持续很久。

生物也由类似错综复杂过程组成。光合作用把来自太阳低熵储存在植物里,动物则“进食”低熵。(如果们所需能量胜于低熵话,那们就会向撒哈拉热量进发,而不是去吃下顿饭。)在每个活细胞内,化学过程复杂网络都是个可以开关大门结构,低熵可以由此增加。分子功能是扮演让过程交织在催化剂,或是反过来阻碍这些过程。每个单独过程熵增使得整体能够运转。生命就是熵增过程网络,这些过程可以作为彼此催化剂。2有时人们会说,生命会产生特别有序结构,或是在局部熵会减少,这些说法并不正确。生命仅仅是分解与消耗食物低熵过程,它结构本身就是无序,和宇宙其余部分样。

即便最平淡无奇现象都由热力学第二定律掌管。石头会落到地面,为什呢?人们经常解读说,这是因为石头会把自己置于“较低能量状态”,因而最终会停在较低位置。但为什石头会让自己处于较低能量状态呢?如果能量是守恒,为什它会失去能量呢?答案是当石头撞击地球时,会加热地球:它机械能会转化为热量,并且热量无法收回。如果热力学第二定律不存在,如果热量不存在,如果微观聚集不存在,石头就会永远反弹下去,永远不会停下来。

让石头停在地面以及让世界运转,是熵,而不是能量。

宇宙形成就是个逐渐无序过程,

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