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關于時間6時間與熵的方向

時間與熵的方向

我們日常生活的經驗表明,時間和空間還是有區别的。我們可以重複從空間的一點移到另一點的N次可行性。但是,我們不能把時間倒過來。我們不能交換過去和未來。

熵是熱力學第二定律給出的,測量一個系統無序程度的理論值。它的數學表達式是:用熵增過程中加入物質的熱量,除以物質的熱力學溫度得出的商。在熱力學裡這個商用熵表示。它的物理意義是:用熵值來估量無序的程度。物質系統自發的變化過程,總是向熵增大的方向進行。按照熵理論,“在一個封閉系統裡,所有能量從有序向無序狀态轉化。當熵處于最小值,即能量集中度最高,有效能量處于最大值時,那麼整個系統處于最有序狀态,相反,熵為最大值,有效能量完全耗散的狀态,也說是混亂度最大狀态。”(《熵——一種新的世界觀》)而孤立系統(我們的宇宙本身也是孤立系統)的熵總是增加的。所以,如果不進行外加幹涉,事物總是傾向于增加它的無序度。這是迄今為止的一個非常重要的宇宙觀,它從理論上證明:宇宙及其系統内的所有事物的時間過程(先後的過程),一定是從秩序開始并向無序演化,是不可逆的。熱傳播的作用,是使高溫向低溫的分布逐漸均勻,直到完全均勻。誰都知道這是個不可逆的過程。熵與時間一樣,隻承認一個方向。時間的不可逆本身緊密地連接着熵。為使時間倒流,我們必須克服一個無限大的熵壘。或者說,我們不能創造出一種,能向我們的過去演化的情形。無邊界條件也告訴我們,即使當宇宙在收縮相時,無序度仍會繼續增加,這就于膨脹相一緻,熱力學第二定律仍适用,所以這時的熱力學,和心理學的時間箭頭不會反向。

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