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“但熵又是什么?”
“古希腊语中,‘熵’意为转化。这是一个很模糊的概念,热量也是如此。即便我们有最精密的测量仪器,因为量子变量典型的非对易现象,也无法得知同一刻的所有微观状态。我们选用一个模糊笼统的物理量描述状态,因为我们无法精确识别细化到最小单位的每个状态下的数据特征。”
“熵只是我们模糊视野无法识别的微观状态的数量。”
“但是为什么,在我们观察到的现象里,一切系统总是以低熵向高熵转化,而不可逆?”
年轻的男教师提出问题,深邃沉静的眼睛看向台下,停顿了片刻以给予学生充分的思考时间。
“因为这就是客观的宇宙真理?”他轻轻摇了摇头,“真相是,因为我们自己决定了这一特殊性。”
“举个例子。我们认为字母表是有序的,是‘低熵’的排列。而现在我从末尾至开始,将每一个字母提前,得到一个完全打乱了的字母表,是‘高熵’,对不对?但之所以出现这种区别,是因为我们认为字母表原本的排列是特殊的——我们规定了一种低熵的状态。”
“反过来说,如果我们认为倒置的字母表是有序的呢?”
台下响起此起彼伏的吸气声。
“你们一定明白我接下来要说什么——是因为我们人类处于特殊的物理系统,宇宙相对于我们才很特殊,就像我们曾经以为太阳围绕我们旋转。如果我们可以观测到事物所有的微观状态,那么就不存在有序无序之分,任何状态都是特殊独一无二的,就像是每一个单词独一无二。也就是说,抛弃我们的视角,过去与未来在微观状态上没有区别。”
他说:“时间在这个层面上不再是矢量。过去并不能决定未来,只不过由于我们物理系统的特殊性,让所谓过去的痕迹留了下来,造成人类模糊的错觉。这是被人类误解的第二个关于时间的真相。”
时欢的思维一直被他所牵引,然而听到结论的时候还是大受震动。
乍听上去根本就像是无稽之谈、妖言惑众,挑战着人类最根本认知和直觉。而这样的话是周箨口中说出的。
他的逻辑从头至尾都十分清晰,无可置疑。她只是惊叹于物理学的颠覆性,似乎有些理解到周箨之前所说,这门科学摄人心魄的美感。
“所谓时间先后顺序,其实在宇宙中是局部而非整体的。”他转过身,在黑板上画下两条相交的直线,“数学上我们把这个叫做‘偏序’。宇宙的时空结构由一个又一个这样的光锥构成,当引力波经过时,它们互相倾斜,甚至首尾相接。”
“这是爱因斯坦最初以为的时空图景。然而当量子力学出现后,这个图景也被推翻了。”
“在座的你们都知道,在没有发生相互作用时,我们无法给出电子的具体位置,所以有了‘电子云’。时空的这些光锥也和电子一样,具有量子的不确定性,它会涨落,会叠加,远远不是寻常人眼中线性、统一、均匀的简单矢量。”
“关于时间的话题先告一段落。”
他转过身来,站在讲桌前:“之所以选择在这学期课程的最初讲这些,是想告诉你们,物理学这门学科自诞生之始,就是在对人类认知和直觉发出挑战的学科,甚至是彻底颠覆前人研究以图发展的学科。”
“我相信你们中的大多数人通过高考或是学科竞赛的厮杀,来到物院坐在这里,是对物理学术抱有期待的。”
“假设如此,你们要从现在开始,对自己的直觉产生怀疑,对我产生怀疑,对一切固有的秩序产生怀疑。”
他的声音斯文却铿锵有力,掷地有声。
堂下一片安静。
-
时欢坐在那里,看着台上的青年沉着而冷静的模样,一时间有些移不开目光。
她和他一起长大,无论是一路认识的老师、同学还是她自己,都坚信周箨在物理领域有着超乎寻常的天赋。
然而直至此时,她才终于隐约地有些明白周箨的物理学天赋从何而来。
所有的人都认为,周箨虽然性格清冷,但为人斯文谦逊,温和知礼。然而他们都错了,他的天赋是潜藏在内心最深处的离经叛道。
也许因为是年幼时那样一段曾被所有人抛弃的时光。
然而对真正聪慧远超常人的少年来说,即便是叛逆也不流于俗。他不屑于逃课、打架、喝酒、顶嘴,做所有违反家长期盼和校规的事。
那不过是平庸的人世间的规则。
周箨想要知道的是这个世界本来的模样,他因此而产生好奇,并将这份对所处世界的反抗藏匿在温和知礼的表面之下。
他要发掘未知的真相,颠覆所有人眼中这个世界万物本应固有的秩序。
而这正是科学最深刻的本质。
作者有话要说: 这一章的物理学相关仍然是参考《时间的秩序》。
啊,读书的时候就觉得,物理学家的叛逆真的是很有魅力的事啊~
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