深空之下(校对)第247部分在线阅读

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  这说明整个文明是非常健康的,于易峰对此很满意。
  时间一天天地过去,在人们日夜不停地建设下,只用了两个月的功夫,太空电梯建设正式完成。
  它的长度以及宽度均为五十来米,来来往往的内置电梯有一百多台,每天能运输大概三百万到五百万吨的物资。
  这个数量不少了,因为送上来的都是成品。
  只是几天的时间,更加大批量的挖掘机器通过太空电梯运了下去,这些机器在卫星导航的指引下,将自动前往各个矿区,然后……挖矿!
  挖矿!
  挖矿!
  四通八达的火车会把挖出的矿物,运送到太空电梯附近的主冶炼基地。冶炼基地将矿物冶炼完成后,再将最后的成品通过太空电梯运送上来……
  一整套工业体系就这样完成了,简单粗暴却又高效……
  只用了两个多月!
  当然了,肯定还有大大小小各种细节问题,不过这些细节就不归于易峰管了。否则,他一个人也不可能忙得过来。
  政府已经特地成立了一个特别研究组,用来应对突发事项,一些小事情也不需要他批准。
  结果,这个特别研究组成为最忙碌的地方,一群工作人员天天为着各种方案吵得面红耳赤。
  他们都是新一代的年轻人,年轻而富有活力,是时候锻炼一下工作水准。
  “……不行,这样不行啊!地表主冶炼基地的用电负荷非常大,我们现在运下去的能源完全不足……可能需要增加新的反应堆!小约翰,快去催一下!”
  “又要增加反应堆吗?已经增加了好多个了!”
  一位年轻人急急忙忙冲了出去,又被一位年纪大一点的一把拉住。“增加什么反应堆?!还不如把深空号多出来的电传输下去,我们可以将超导电线附在太空电梯上,不需要电线本身承重……”
  “如果能把电传下去,能节省多少铀资源啊!”
  “把电传下去吗……我查一查,是是是,深空号现在的发电量的确太大了点!”
  “那就把电传下去吧!我觉得可以用D63型超导电线!”
  众人查阅了一下,又讨论了一阵,纷纷同意这个方案,离子引擎熄灭后,核聚变反应炉的发电量太大了,很多都是浪费,用来冶炼金属倒也不错……
  结果太空电梯又增加了一项八千多公里的电线传输工程……
  这种问题还有不少,在这群年轻人手里,一个个解决,下方矿物基地的运行也变得更加圆润。
  七十多万人的工业能力,与五万人是不一样的,甚至相差了好几个数量级!
  七十多万高科技人才,已经能渐渐支撑许多大方面的科学发展。
  更何况一百六十多年间,人类的智力、科学技术已经有了飞跃性的进步。挖矿的速度非常快,整个星球几百万台机器,数量很多,却井然有序地进行着……
第十四章
宇宙自杀之迷
  从熵的角度出发,热力学第二定律可以被描述为:不可逆热力过程中,熵的微增量总是大于零。
  那么……问题来了,【熵】到底是什么?
  在统计学意义上,熵度量的是系统的无序度,也就是说,系统越杂乱无章,它的熵值越大。
  简而言之,热量从热的地方,流到冷的地方,经过足够的时间,所有的热量都会平均。这都是显而易见的特性,毫无神秘之处:开水变凉,冰块融化。要想把这些过程颠倒过来,就非得额外消耗能量不可。
  但就是这么简单的定律,太让人讨厌,让人对世界充满了绝望。
  科学家宁愿没有发现它,甚至有人因为它自杀。
  就最广泛的意义而言,热力学第二定律认为,宇宙的“熵”与日俱增。
  例如,机械手表的发条总是越来越松;你可以把它上紧,但这就需要消耗一点能量。这些能量来自于你吃掉的一块面包,做面包的麦子,在生长的过程中需要吸收阳光的能量;
  太阳为了提供这些能量,需要消耗它的氢来进行核反应。
  总之,宇宙中每个局部的熵减少,都须以其它地方的熵增加为代价。
  “在一个封闭的系统里,熵总是增大的,一直大到不能再大的程度。这时,系统内部达到一种完全均匀的热动平衡的状态,不会再发生任何变化,除非外界对系统提供新的能量。”
  但对宇宙来说,是不存在“外界”的。因此,宇宙一旦到达热动平衡状态,就完全死亡,这个最终的结果,简称为“热寂”。
  到那时,恒星熄灭,黑洞死亡,所有的原子几乎均匀分布在宇宙空间,所有空间温度相同。
  到了热寂时代,微小尺度的量子事件成为最终主导。
  “热寂”,是人类对宇宙结局的一大猜想。
  对于整个宇宙到达热寂,至少需要10^1000年,对于人类来说,这个结局还过于遥远。
  所以,让我们回到更小一点的角度来描述“熵增理论”。
  一间房子,如果无人打扫,随着时间的流逝,必然会沾满灰尘。这个时候,我们可以认为,房间的无序程度增加了,也就是代表整个房间的熵自发地增加。
  如果有人进入房间打扫,房间变得干净,是不是房间的熵减小了呢?
  是的,局部熵减小了,但是“人+房间”的熵并没有减小。
  人在打扫的过程中消耗了体力,这导致了“房间”这个孤立系统的熵减小。由于能量转化过程会不可避免地产生不能做功的热能,所以这个增量,是大于“房间被打扫干净”带来的无序度减少的。
  从总体来看,“人+房间”系统的熵值还是增加了。
  对于这个熵增结论,科学家们非常不满,这意味着世界的无序程度一直在增加,未来是不美好的。
  为了找出一个更有力的反例,人们试图创造永动机或者其他的方式,来规避熵增。
  1871年,英国物理学家麦克斯韦设想了这样一个实验:有一个箱子被一块板一分为二,板上有一个活门,由一个从海加尔山抓来做苦力的小精灵把守。
  小精灵能测量气体分子的速度,对于右边来的分子,如果速度快,他就打开门让其通过,速度慢就关上门不让通过。
  对于左边来的分子,则速度慢的就让通过,速度快的就不让通过。
  一段时间以后,箱子左边的分子速度就会很快,右边则会很慢。
  这意味着箱子的无序度降低了,熵减少了。
  机智的麦克斯韦还假定,活门既无质量也无摩擦,那么在这一过程中小精灵并没有做功,这不就违反了热力学第二定律吗?
  直到60年后,这个问题才被圆满解决。
  匈牙利物理学家西拉德提出,做功的是小精灵的“智能”。
  他认为,获取信息的观测过程(小精灵判断分子的速度快慢)需要能量,必然会引起熵的增加,其数量不少于因分子变得有序而减少的熵。
  这样,由箱子、分子和小精灵组成的整个系统,就仍然遵守热力学第二定律。
  现在回头来看,获取信息需要额外做功是顺理成章的,然而在19世纪末,睿智如麦克斯韦也没有看出小精灵的“观测能力”,对箱子——分子——小妖系统的影响。
  直到20世纪,物理学家们才意识到,“观察者”在量子力学中扮演的重要角色后,信息与物理的关系才被理解。
  那么有人又会问了:既然自然界的所有过程最终都趋于无序,那么为何会有生命这种高度有序的存在呢?
  在这个哲学问题的思考上,薛定谔在上世纪四十年代写的《生命是什么》一书中提出,生命从环境中抽取“有序”来维持自身的“有序”。
  吃喝是摄取“有序”的过程,食物的有序度经过消化被降低,最终以拉撒的方式将“无序”排放回环境。
  另外,生物会通过散发热量,把生理过程中产生的剩余熵排放到环境中。温血动物较高的体温,有利于更高效地排除熵,因而能产生更强烈的生命过程。
  就总体而言,排放的熵要大于摄取的负熵,所以满足熵增原理。
  在这个意义上,生命,尤其是智慧生命的出现,加快了能量的均布,大力促进了宇宙的无序化进程!
  “我们猜测,宇宙嫌弃整个热寂的过程实在太慢,由此创造了生命,是不是如此呢?”
  举个例子,燃烧煤、石油、天然气的行为,释放了原本储存在化石燃料内部的能量,使其以辐射、热传递等形式更快地分布到了环境中,而核能的利用,甚至使生命有能力释放原子内部的能量。
  如果把熵增过程比喻为拆迁,那么,智慧生物就好比宇宙请来的城管。
  等级越高的文明,越能够帮助宇宙回归热寂。
  如此看来,宇宙的目的,像不像一场精心策划、情节波澜壮阔的自杀?
  但是,宇宙为何要自杀?为何想要回归热寂?
  为何熵会自发地增加,而不会自发减少?
  为何要设定这样的规则?
  很遗憾,这是一个宇宙级别的哲学问题,我们并不知道答案。

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