第一〇五章 分布
《永不下车》作者：阳电 2020-02-13 01:32
热寂，定义并不甚明了，用来形容宇宙的最终命运，在物理界却尽人皆知。
宇宙的终局，或者，人类认识范围内的任何一种客观存在，如果当做孤立系统，最终的结局必然是熵达到极大值，在那之后，倘若时间的概念仍然存在（这一点并非经地义），系统本身也不会有任何变化，成为真正意义上的一潭死水。
热力学三定律，一百多年前的科学原理，给出的就是这样的一种景象。
在理查德*费曼面前，方然没有解释这些基本原则的必要，他只是言简意赅的道出疑问。
“宇宙的末日”，这，是任何一个学习过现代物理，特别是热力学的学生，多多少少都会思考过的问题。
区别只在于，寻常人的这种思考，很快就会被生命的逝去、和时间的流逝冲刷殆尽。
一旦意识到人的一生何其短暂，遥远到不可思议的宇宙之末日，再怎样努力，也无助于解决眼前的问题，这种思考就会知趣的无疾而终，甚或用“人类连十年、二十年后的世界都无法预测，又怎能奢望洞悉宇宙的奥秘”来自我安慰。
但是方然呢，即便只是一个永不下车的憧憬者，无限长的生命还是未知数，思维的角度，也已经和常人大不相同。
热力学定律，自身而言，是基于统计的直白叙述。
想象一个充斥空气的密闭空间，在没有外界的物质、能量影响时，其中的空气分子，会大致均匀的分布在整个空间里，而几乎绝对不可能自发的集中在空间一侧、让另一侧出现真空；事实上，即便通过外力，让这种情形出现，一旦撤去外来的干涉条件，气体分子会迅速向真空一侧扩散，经过或长或短的时间，最终，空间内又会变成分子大致均匀分布的平衡态，或者，终末态。
考察处于平衡态的空间，微观上，任何一块空间内的分子数量，总会有微弱的涨落起伏，但是从宏观上，分子的分布则非常均匀。
为什么会这样呢，浅显的表象，背后蕴含的机理却极端深刻，方然并无法看透。
只能从形而上学的角度，统计规律，可以用来解释这样一种现象：考虑空气分子在空间中的分布，可能的方案有如恒河沙数，但其中绝大多数方案都是分子近似均匀分布、平平无奇的那种，所有分子聚集在一半空间、另一半出现真空的方案，则只有其中的极少数。
譬如，在上面的案例中，如果空间内有10，000个空气分子，将空间等分成A、B两部分，则所有空气分子在其中任意分布，可能的情形会有^10000之多。
^10000，毫无疑问，这一数字是难以想象的巨大。
然而所有空气分子都跑到一边、另一边出现真空的情形，又有多少种呢？
要么所有分子都在A，要么所有都在B，数一数，这样的极端情形为何几乎不可能出现，原因也就不言自明：
这种情形，只有区区种方案，可以做得到。
10000个空气分子的任意分布，自发出现一
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宇宙的终局，或者，人类认识范围内的任何一种客观存在，如果当做孤立系统，最终的结局必然是熵达到极大值，在那之后，倘若时间的概念仍然存在（这一点并非经地义），系统本身也不会有任何变化，成为真正意义上的一潭死水。
热力学三定律，一百多年前的科学原理，给出的就是这样的一种景象。
在理查德*费曼面前，方然没有解释这些基本原则的必要，他只是言简意赅的道出疑问。
“宇宙的末日”，这，是任何一个学习过现代物理，特别是热力学的学生，多多少少都会思考过的问题。
区别只在于，寻常人的这种思考，很快就会被生命的逝去、和时间的流逝冲刷殆尽。
一旦意识到人的一生何其短暂，遥远到不可思议的宇宙之末日，再怎样努力，也无助于解决眼前的问题，这种思考就会知趣的无疾而终，甚或用“人类连十年、二十年后的世界都无法预测，又怎能奢望洞悉宇宙的奥秘”来自我安慰。
但是方然呢，即便只是一个永不下车的憧憬者，无限长的生命还是未知数，思维的角度，也已经和常人大不相同。
热力学定律，自身而言，是基于统计的直白叙述。
想象一个充斥空气的密闭空间，在没有外界的物质、能量影响时，其中的空气分子，会大致均匀的分布在整个空间里，而几乎绝对不可能自发的集中在空间一侧、让另一侧出现真空；事实上，即便通过外力，让这种情形出现，一旦撤去外来的干涉条件，气体分子会迅速向真空一侧扩散，经过或长或短的时间，最终，空间内又会变成分子大致均匀分布的平衡态，或者，终末态。
考察处于平衡态的空间，微观上，任何一块空间内的分子数量，总会有微弱的涨落起伏，但是从宏观上，分子的分布则非常均匀。
为什么会这样呢，浅显的表象，背后蕴含的机理却极端深刻，方然并无法看透。
只能从形而上学的角度，统计规律，可以用来解释这样一种现象：考虑空气分子在空间中的分布，可能的方案有如恒河沙数，但其中绝大多数方案都是分子近似均匀分布、平平无奇的那种，所有分子聚集在一半空间、另一半出现真空的方案，则只有其中的极少数。
譬如，在上面的案例中，如果空间内有10，000个空气分子，将空间等分成A、B两部分，则所有空气分子在其中任意分布，可能的情形会有^10000之多。
^10000，毫无疑问，这一数字是难以想象的巨大。
然而所有空气分子都跑到一边、另一边出现真空的情形，又有多少种呢？
要么所有分子都在A，要么所有都在B，数一数，这样的极端情形为何几乎不可能出现，原因也就不言自明：
这种情形，只有区区种方案，可以做得到。
10000个空气分子的任意分布，自发出现一