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时间重生 · 第三十四节

《时间重生》第三十四节

本节论述引力约束系统为何属于“反热力学系统”。这类系统(如恒星、星系、黑洞)注入能量反而降温,能量提取则升温,因此不稳定并趋向形成复杂模式。

本节论述引力约束系统为何属于“反热力学系统”。这类系统(如恒星、星系、黑洞)注入能量反而降温,能量提取则升温,因此不稳定并趋向形成复杂模式。引力是长程且恒为吸引的力,行星获得能量后轨道变远、速度变慢;而电磁力在电荷中和后饱和,引力却使系统吸引更多物体。星系团中,双星与第三颗恒星的相互作用会把后者甩出,最终只剩双星与逃逸恒星云。这些现象仍符合热力学第二定律,只是系统终结于众多非均质态之一。作者认为,牛顿范式只能导出死寂的平衡宇宙,只有承认时间的真实性,才能解释宇宙结构与复杂性的持续增长。

随后讨论无穷大的玻尔兹曼宇宙:在无穷空间中,任何可能的涨落都会发生无穷多次,我们的宇宙可能只是一次统计涨落,且同样的场景会重复无穷次。这违背莱布尼茨“宇宙中没有两个一模一样的地方”的原则,也带来伦理困境——别处的“我”会替我作出一切选择——并使科学解释失去意义,作者称之为“无穷玻尔兹曼悲剧”。量子力学的测量问题也暗示宇宙中只存在一个“我”。为避免这一悲剧,作者支持爱因斯坦的设想:宇宙空间有限而无边界,拓扑取决于平均曲率(正曲率对应球面、零曲率对应环面、负曲率对应马鞍形)。有限闭合的宇宙既符合观测(尚未发现光绕行宇宙的图像),也保证解释的自给自足;而无穷大宇宙在无穷远处仍有边界,边界信息只能任意给定,违背充足理由律。

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