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第4部分(第4/5 页)

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比光速还快,而是另一个存在。它是通过跳跃从一个维度达到另一个维度,而且在同一时间超越了时间和空间。没有任何方法能计算出到底有多远。它能够一瞬间抵达任何地方,这也是一种时间旅行。为了征服超空间,我们渴求一种关于相对论与时空曲率的更深远的知识。

从熵到时间掌控

熵是一种科学序列,指的是体系的混乱程度,在物理科学中,熵主要是用来描述热力学、心转移性质、分子、热力发动机甚至是作为一个整体的宇宙。在社会和生活科学中,它也作为一种媒介理论运用于不同的领域。

1865年,德国物理学家鲁道夫?克劳修斯(Rudolf Clausius)在萨迪?卡诺(Sandi Carnot)和开尔文男爵(Lord Kelvin)早期实验的基础上,首次提出了熵的概念。克劳修斯发现,即使在“完美的”或者是“完全可逆转的”物质系统内转换热能量也无法避免有效能量的缺失。他称这种缺失为熵的增加,并且把这种熵增加定义为在这个过程中绝对温度下热能量的转化。因为只有极少过程是真正可逆转的。真实的熵增加甚至比这个量还要大。这个原理是基本自然规律之一,被称作是热力学第二定律。

热力学第一定律是说能量是守恒的。能量在转化过程中产生的能量不会超过其本身的能量,或者说有效能量不会超过100%。第二定律更具有限制性,它是说能量在转化过程中由于废热导致不可避免的熵增加,从而使得能量少于100%。例如,大的煤电站不可避免地浪费了煤总能量的67%。其他热力发动机,比如说汽车发动引擎和人类的身体效率甚至更低,浪费了80%的可用能量。假想的永动发电机为了追求效率公然藐视自然规律。在这样一个机器中,其产出的能量来自于本身,在操作过程中有100%的有效能量都被保存了下来。因为有摩擦,所以这是不可能发生的,因为摩擦会把一部分能量转化为废热。

时间之箭

熵的另一个表现是系统的趋势是随着时间的流逝变得更加混论和无序。自然状态下,物质会变得平衡和均一而失去其有序的状态。例如,一块方糖在咖啡里溶解后不会再重新聚合成一块方糖,空气中的香水分子不会再重新聚合到香水瓶里。同样地,化学反应是自然地存在于包含了更多无序状态(熵)而不是反应物的物质当中。另一个例子是普通燃料的燃烧。这样的反应不会自发地转化自身能量,它会趋向于无序的自然状态——我们称之为“时间之箭”。

自然连续的熵增加的结果可能最终减少了宇宙中所有有效的能量。物理学家认为宇宙最终会达到一个温度的平衡,这样一来就达到了无序的巅峰,有用的能源不再维持生命或者运动。这种“热寂说”唯有在宇宙被物理定律束缚,并且作为一个整体被地球上观测到的热力学定律支配时才有可能存在。

熵的概念在现代学科的信息理论中扮演着重要角色,它暗示了交流的趋势,由于噪音或者静电变得混乱。美国数学家克劳德?E。香农(Claude E Shannon)在1948年第一次使用了这个专业术语。信息论的例子是复印材料。像这样的材料被不断地复印再复印,它们的信息不断地被削弱直到变得模糊不清。类似的削弱也出现在电子通信和音乐录制上。为了减少这种熵增加,信息可能用成串的数字0和1编码,这样即使是在高“噪音”的层面也能识别出来,也就是说,在一般状态下是无用的信号。

对于一些观察者来说,地球上的生命和文明的开始和发展的过程是与第二定理的熵从不会减少理论相互冲突的。其他人回应说,地球不是一个封闭的系统,因为它从太阳那里获得有效的能量,然后第二定理允许局部的熵减少,只要这些熵能和其他的的熵相互抵消。例如,尽管熵在一个运行的冰箱里减少了,但是由冰箱排除的废热在厨房里引起了整个熵增加。地球上的生命可能在宇宙中出现一个局部的熵减少,但是宇宙整个的熵总是增加的。

比利时化学家利亚?普里高津(Ilya Prigogine)和其他人一起正致力于扩展传统热力学的研究范围使其包括生物有机体,甚至是社会系统。

时间或者说持续时间的实验在文学和哲学上获得了很大的关注。由于其主观因素,这种实验在个体中的变化可能是前后矛盾的。在科学工作中,数值度量会用来观测事件顺序。假如“现在”是一个有效的数值0,然后按照惯例把它分配给早期消极价值观和后期积极价值观。为了获得一个时间标度,一些以恒定速率重复出现的

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