谁毁了月光宝盒?
2017/9/21 中国科学院北京综合研究中心

    

     小时候看《大话西游》,最想得到的宝物就是能够穿越时空的月光宝盒,在剧中只要手握月光宝盒,念一句“般若波罗蜜”就可以穿越时空,回到过去,改变现在和未来,这对于容易后知后觉的我们实在太有吸引力,虽然现今各种烂俗的穿越文大多秉承“历史无法被改变”的悲剧主题,但是如果能够真的穿越一次的话,相信大多数人都无法抗拒这个诱惑吧。

    

     理论上来讲,回到过去并非不可能,我们都知道,根据爱因斯坦的狭义相对论,时间和空间都与物质(宏观)的运动相关,随着物质(宏观)运动速度的变化而变化,由于物理体系的状态变化时,用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个来描述,对描述其状态的变化并无影响;同时任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度c(光速)运动着,不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。因此,物体运动的速度越快,时间就越慢,越接近光速运动,时间就越接近停滞,当然如果我们超过光速运动,时间就会倒流。

    

     但是爱因斯坦也告诉我们,事实上,人类永远也不可能达到光速。解释这个问题,首先要隆重请出著名的质能等价理论,即方程式E=mC2,其中为E能量,m为质量,C为光速;也就是说,一切物质都潜藏着质量乘于光速平方的能量。 一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中,一旦运动,就要产生动能,当物体低速(显著低于光速C)运动时,能量接近物体的质量,越接近光速运动,其能量就越高。换一种说法来讲,由于质量和能量等价,运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加。当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微。但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了。当速度达到光速的90%时,其质量增加了一倍多,但随着继续加速,所需要的能量就开始呈现指数上升。当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而直线上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,也就需要无限多的能量。因此,任何物体的运动速度都不可能达到光速,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,如光子,没有任何物体或信息运动的速度可以超过光速。也就是说爱老先生给了我们一个回到过去的希望,又亲手把它毁了~

    

     不过,这样的伤害显然是不够的,小编还有另一把大屠刀要劈向月光宝盒,那就是宇宙运动的终极法则概念——熵。

     熵的概念由德国物理学家克劳修斯于1865年提出,用来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度,能量分布得越均匀,熵就越大。一个体系的能量完全均匀分布时,这个系统的熵就达到最大值。根据熵理论,在一个系统中,如果听任它自然发展,那么,能量差总是倾向于消除的。换句话说,系统中的熵值是持续升高的,也就是熵增加原理。需要说明的是,这里的系统是一个相对概念,它可以是物理学意义上的原子分子组成的独立个体,也可以是一个相对封闭的环境,比如一个关上门的衣橱,甚至可以代表社会学中的一些体系,如香农的信息熵理论等。

     熵增加原理在我们的生活中经常可以碰到,比如一个花瓶可以被打破,但是无法自动还原,一张纸可以被撕碎,但是无法自己复原,一盆水可以被打翻,但是无法自动收回。有朋友可能会问,如果我打翻一盆豆子,是可以把它们都捡回盆子里的啊,的确,豆子可以被捡回来,但是捡豆子的活动消耗了我们自身的热量,对空气也会产生扰动,在系统内仍然造成了熵的增加。

     熵增加原理也说明宇宙的发展演化是单向的,不断朝着能量均匀分布的方向,也就是无序的方向发展,而时间作为描述宇宙发展演化的单位,也就一定是单向的。值得一提的是,与熵增加原理有关的一个宇宙假说叫做热寂理论,该理论认为,作为一个"孤立"的系统,宇宙的熵会随着时间的流逝而增加,由有序向无序,当宇宙的熵达到最大值时,宇宙中的其他有效能量已经全数转化为热能,所有物质温度达到热平衡,即热寂。这样的宇宙中再也没有任何可以维持运动或是生命的能量存在,宇宙将最终走向终结。

    

     说到底,在偌大的宇宙中,我们能够作为一种智慧生物而存在,实属偶然中的偶然,在人类历史上,我们能够生活在文明社会,实为幸运中的幸运,往事虽然不可追,但当下已如此可遇而不可求,我们何必固执的抱着一个月光宝盒的美梦呢?毕竟声控装置不够精确,一旦操作失误,最终回到哪个时空点就说不准了……我们只要珍惜自己,珍重当下,哪有那么多事情值得后悔呢?更何况,人生又有多少际遇是塞翁失马焉知非福。

     更何况有些人天生就幸福,没什么事情需要后悔啊~~O(∩_∩)O~

    

    

     本期编辑:冯凯悦

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