什么是熵增定律科學(xué)家：它能決定宇宙的命運(yùn) 人類也受支配

來源：探秘志(www.ambaditextiles.com) 時(shí)間：2023年11月20日編輯：liulijun手機(jī)版

在夜晚的深空，星星點(diǎn)綴著黑色的宇宙，有些星星早已存在于太陽(yáng)系形成之前，而有些則將在太陽(yáng)熄滅后依然熠熠生輝。人們通常將太陽(yáng)看作永恒的象征，把太陽(yáng)和其他類似的天體冠以恒星的美名，仿佛它們是宇宙中永恒存在的符號(hào)。然而，隨著科學(xué)的發(fā)展，我們逐漸認(rèn)識(shí)到，包括太陽(yáng)在內(nèi)，宇宙中沒有什么是永恒的。甚至宇宙本身也有壽命。

根據(jù)目前的宇宙學(xué)理論，我們的宇宙誕生于138.2億年前的一次大爆炸。在這個(gè)大爆炸之前，不存在時(shí)間和空間，只有一個(gè)奇點(diǎn)，這個(gè)奇點(diǎn)可以看作是宇宙的種子，是一切物理定律、恒星和我們的起源的源頭。

在138.2億年前的某一刻，這個(gè)奇點(diǎn)發(fā)生了爆炸，宇宙迅速膨脹，時(shí)空和物質(zhì)逐漸成形。大爆炸后，30萬年過去了，光子開始在宇宙中傳播，星云凝聚成第一代恒星，然后是含有重元素的第二代恒星。我們的太陽(yáng)就是一顆典型的第二代黃矮星，而地球及其上的生命則是這些恒星的產(chǎn)物。

時(shí)至今日，在天文學(xué)家的觀測(cè)中，我們的宇宙仍在加速膨脹。這一速度在距離地球145億光年外的地方已經(jīng)超過了光速，這意味著人類將永遠(yuǎn)無法看見那些星系。盡管我們對(duì)宇宙的認(rèn)知不斷深化，但宇宙也并非永恒存在的。

物理學(xué)家早已認(rèn)識(shí)到宇宙有生命極限。研究中涉及的熱力學(xué)中的熵增定律表明，在封閉系統(tǒng)中，系統(tǒng)的混亂程度總是上升的。這意味著在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，事物只會(huì)自發(fā)地從低熵（有序）向高熵（無序）演變，而且這個(gè)過程是不可逆轉(zhuǎn)的。

將這一定律應(yīng)用于宇宙，我們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)總有一天會(huì)熄滅，黑洞會(huì)在漫長(zhǎng)的時(shí)間后蒸發(fā)殆盡。雖然新的恒星不斷誕生，但宇宙中的物質(zhì)總量是有限的，因此在熵增定律的影響下，宇宙中的所有恒星最終都會(huì)熄滅，宇宙將變成一片死寂。

從微觀角度來看，宇宙中的所有物質(zhì)都由微小粒子組成。這些粒子在無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)中不斷碰撞，運(yùn)動(dòng)速度越快，物質(zhì)溫度越高。然而，這也代表著內(nèi)部粒子運(yùn)動(dòng)的無序度越高，即“熵”值越大。這與熱水傳熱的過程相似，熱水中的高熵粒子會(huì)轉(zhuǎn)移到冷水中的低熵粒子，使整體的熵值增大。

熵增定律告訴我們，在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，事物總是朝著混亂的方向發(fā)展，而宇宙是最大的封閉系統(tǒng)。因此，宇宙內(nèi)的熵增是不可避免的。

在未來的50億年里，太陽(yáng)將內(nèi)部的氫元素耗盡，膨脹到現(xiàn)在的200倍體積，吞噬水金星，直至地球。氦元素燃燒完后，太陽(yáng)將在一次大爆炸中變成白矮星，發(fā)出幽幽的白光。然而，這幽光也將在幾十億年內(nèi)逐漸熄滅，太陽(yáng)將成為黑矮星。

其他一些超大質(zhì)量恒星將發(fā)生大爆炸，形成中子星或黑洞。中子星會(huì)在高速自轉(zhuǎn)中發(fā)射脈沖，通常只有較短的幾億年壽命。而超大質(zhì)量黑洞可能是宇宙最后仍然存在的天體，吞噬掉所有已經(jīng)消亡的恒星。然而，黑洞自身也在蒸發(fā)，最后在一次大爆炸中迎接死亡。