揭秘宇宙的熵:从茶与牛奶说到时间的箭头

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熵,一个物理学中至关重要的概念,却鲜为人知。它支配着从分子碰撞到巨大风暴的一切,贯穿宇宙的诞生、演化直至不可避免的终结。甚至有观点认为,熵是决定时间方向的关键,也是生命存在的原因。

那么,地球从太阳那里得到了什么?仅仅是光和热吗?其实,地球从太阳那里获得的是一种低熵状态,一种高度集中的能量流。这种能量比我们回馈给太空的能量更有用,更紧凑,更集中。植物捕获这种能量,用以生长和制造糖分;动物则通过食用植物,利用这些能量维持生命和活动。每一个环节,能量都变得更加分散,直到最后,所有的能量都转化为热能,辐射回太空。

但问题是,能量在转化过程中,总是伴随着熵的增加。那么,太阳是如何获得这些低熵能量的呢?答案在于宇宙。宇宙的熵随着时间的推移而增加,这意味着宇宙过去的熵更低。而太阳,作为一个恒星,它的能量来源于宇宙早期的低熵状态。

熵的增加是如何与生命的存在相协调的呢?这要归功于地球不是一个封闭系统。我们有太阳,一个稳定的低熵能源。太阳为地球提供了高度集中的能量,使得生命得以存在和发展。而生命本身,也是一种高效的熵增加速器,将低熵转化为高熵。

但是,熵的增加并不是一件坏事。事实上,熵的低和高都对应着低复杂性,而复杂性最高的状态出现在熵的中间阶段。这正是我们所在的阶段,也是我们能够利用低熵状态做很多事情的阶段。

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让我们一起探索熵的奥秘,理解宇宙的运作,利用我们手中的低熵状态,创造更多的价值和美好。

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