教授的演講
課堂上,教授這樣說道,「熵增定律(熱力學第二定律)是物理學中的定律之一,它揭示了宇宙萬物演化的終極方向。簡單來說,它指出了一個不可逆的趨勢:在一個孤立系統中,事物總是自發地從有序走向無序,從確定走向混亂,且這個過程不可逆轉。」
「該定律指出,在一個孤立系統中,熵只會增加或保持不變。熱寂是物理學家們根據熵增定律推導出的一個終極宇宙猜想,也是所有宇宙最終的結局。」
「簡單來說,熱寂就是熵增到極限。當宇宙的熵達到最大值時,所有能量都均勻分散,不再有任何流動和交換,宇宙陷入永恆的寂靜。」
「儘管叫『熱寂』,但物理學告訴我們它描述的卻是一個極度寒冷的宇宙。萬億年後,所有恆星燃盡,所有物質衰變。宇宙各處溫度無限接近絕對零度,溫差徹底消失,能量亦不再流動。」
「屆時,宇宙將陷入永恆的黑暗。」
「雖然宇宙整體在熵增,但局部可以出現有序。比如地球生命就是靠太陽提供的能量(負熵),將簡單的分子組裝成複雜的DNA和生命體。這並不違反熵增定律,因為太陽在釋放能量的過程中,自身產生的無序(熵增)遠大於地球生命獲得的能量。」
「一個足夠高級的文明,最終會意識到開放宇宙註定熱寂。唯一的長期存活方案是:遷移到黑洞內部。」
「因為黑洞內部不是「毀滅」,而是另一種時空結構。在那裡,時間可以無限延續,能量可以循環利用,外部宇宙的熵增與它們無關。」
「而那些在外部宇宙漂流、仰望星空、好奇黑洞裡有什麼的文明,不過是還沒到時間入場的後來者。」
「當然,黑洞亦會蒸發。在熱寂的過程中,黑洞並非永恆的終點,它們會通過一種名為霍金輻射的機制極其緩慢地蒸發掉,最終完全消失。」
「在恆星全部熄滅後,宇宙進入『黑洞紀元』,只剩下黑洞和基本粒子。
「蒸發的這個過程極其漫長。一個普通恆星質量的黑洞完全蒸發需要約 10⁶⁷年,而最大的超大質量黑洞甚至可以存活 10¹⁰⁶年。」
「黑洞蒸發完則意味著宇宙中最後一個有序結構也消失了。之後宇宙中將只剩下光子、中微子等基本粒子,能量分布均勻,達到最終的死寂狀態。」
「該定律指出,在一個孤立系統中,熵只會增加或保持不變。熱寂是物理學家們根據熵增定律推導出的一個終極宇宙猜想,也是所有宇宙最終的結局。」
「簡單來說,熱寂就是熵增到極限。當宇宙的熵達到最大值時,所有能量都均勻分散,不再有任何流動和交換,宇宙陷入永恆的寂靜。」
「儘管叫『熱寂』,但物理學告訴我們它描述的卻是一個極度寒冷的宇宙。萬億年後,所有恆星燃盡,所有物質衰變。宇宙各處溫度無限接近絕對零度,溫差徹底消失,能量亦不再流動。」
「屆時,宇宙將陷入永恆的黑暗。」
「雖然宇宙整體在熵增,但局部可以出現有序。比如地球生命就是靠太陽提供的能量(負熵),將簡單的分子組裝成複雜的DNA和生命體。這並不違反熵增定律,因為太陽在釋放能量的過程中,自身產生的無序(熵增)遠大於地球生命獲得的能量。」
「一個足夠高級的文明,最終會意識到開放宇宙註定熱寂。唯一的長期存活方案是:遷移到黑洞內部。」
「因為黑洞內部不是「毀滅」,而是另一種時空結構。在那裡,時間可以無限延續,能量可以循環利用,外部宇宙的熵增與它們無關。」
「而那些在外部宇宙漂流、仰望星空、好奇黑洞裡有什麼的文明,不過是還沒到時間入場的後來者。」
「當然,黑洞亦會蒸發。在熱寂的過程中,黑洞並非永恆的終點,它們會通過一種名為霍金輻射的機制極其緩慢地蒸發掉,最終完全消失。」
「在恆星全部熄滅後,宇宙進入『黑洞紀元』,只剩下黑洞和基本粒子。
「蒸發的這個過程極其漫長。一個普通恆星質量的黑洞完全蒸發需要約 10⁶⁷年,而最大的超大質量黑洞甚至可以存活 10¹⁰⁶年。」
「黑洞蒸發完則意味著宇宙中最後一個有序結構也消失了。之後宇宙中將只剩下光子、中微子等基本粒子,能量分布均勻,達到最終的死寂狀態。」