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以下这张图，是一滴水扩大10亿倍后的图，这张图，诠释着我们全部宇宙的奥秘。我们试着来探讨下，我们不竭活动的天下，是若何被这些小工具给规定着的。
图01 扩大10亿倍是一个什么量级？假如这滴水跟一个苹果一样大，这个苹果扩大10亿倍，那末大要就是我们地球这么大。 别的 ，由于我们只能在一个二维的平面天下来描写这滴水，是以需要大师发挥设想力，把它设想成一个三维的空间，这些水份子是在一个三维空间里，不竭活动着的，不竭地你挤我我挤你，时辰发抖不停。 是的，历来没停过，宇宙有137亿年，那末这些粒子历来没有停止过发抖，它们一向在相互碰撞着。
这就是能量的本质， 所谓能量，就是这些最小的粒子时辰不停的发抖的现象，能量是这些大量粒子不竭相互感化的宏观表示。 我们再看来以下这张图：
图02 这是一个水面，上面是氧气和氮气，还有水份子【水蒸汽】。下面麋集区是水，即水份子。我们可以看到有氮气跑到水里了，也有水份子跑到空气里了。 请大师留意，这也不是一张静态的图，这里空气中的份子在空气中时辰相互碰撞着，只是由于空气中的份子的密度较低，是以碰撞频次较低，也就是份子之间发抖得不是很利害。 下面水份子也没有片刻的安好，它们密度更大，相互碰撞的频次就很是高。 以水面作为分界限，不竭发生以下工作：
请留意，这就是熵增定律的一个最底层规定。 我们假定一个理想模子，空气中的份子与水中的份子，活动强度一样。
那末这个进程的宏观态就会表达为水的温度慢慢下降，空气的温度慢慢升高。当在单元时候内进入与出跳的水份子数一样时，即水与空气温度一样，此时到达大致平衡状态，但这个系统不会是以停止活动，不竭还是有进有出，只是进入的水份子与出来的水份子数目分歧，到达平衡态。 这就是能量守恒与熵增定律的最底层表达，本质上，这两条定律就是描写上面粒子微观活动的宏观态的，只是我们没法具体描写一个粒子的具体行为，我们只能一个系统与别的一个系统之间，这些粒子在宏观上的表示，因而就表达为我们的能量特征。 但一定要清楚，它的本质，就是这些最微观粒子的活动状态。 就是这些粒子的这些特征，决议着我们全部宇宙，决议着我们人类，甚至每一小我的命运。 是以，我们有需要，很是清楚这些粒子的活动模子，下面我们再进一层说明下。 水为什么会变冷？我们在图01已经说过，一切这些份子大概粒子，都在时辰不停的相互碰撞，相互之间远了就有吸引利巴它们拉近，近了就有排挤利巴它们弹开。 但偶然辰，边沿的份子，被弹进来的力大于吸引力时，份子就被弹进来。 因而有些在水概况的水份子，弹进来的力大于吸回去的力时，它就被弹了进来，被弹到了空气里面去，那末此时发生什么奇异的工作？ 被弹进来的水份子，带走的力，大于图02中水份子相互之间感化的均匀力，因而这个水就变冷了，这就是我们的蒸发。 什么意义？ 我们可以简单这样了解，只要有水份子分开水面，本来水的这个系统，就少了一个发抖，这使得全部系统的均匀发抖变小了，也就是全部系统的发抖由于少了一个发抖而变得缓慢了一点。 假如这是一杯热水，不竭有大量的水份子分开水面进入空气，那末这杯水很快就会冷下来。而四周的空气会变热，也就是空气中由于大量水份子的进入，使无暇气这个系统整体粒子的发抖加重，因而空气这个系统能量升高。 是以，热量是什么？热量就是这些粒子的发抖水平宏观表述。
图02的水面，时辰有粒子进入水里面，时辰也有粒子被弹出水面，假如：
所以，当我们想要让一杯热水快点冷下来时，用风吹可以快速使得它冷下来，由于风会快速带走大量水份子。 假如我们把一杯水放在空气中，只要时候够长，终极这杯水会蒸发掉，由于空气中的水份子进入水的速度永久比水中的水份子进入空气慢。 反相，假如我们拿个盖子盖上这杯水，那末一路头水份子进入空气中而且被盖子限制在一个地区内，这个地区内的水份子密度会越来越大，随着水份子在这个地区中的密度越来越大，终极水份子从空气返回水份里的速度与本来从水里跑到空气的速度会到达分歧，也就是到达平衡状态，因而，这个有盖子的水，就会一向连结稳定。 一样，要让一杯热水变冷，就翻开盖子；要让他连结温度，就盖上盖子，就是这个道理。
我们烧开水时，要盖上盖子，这样使得被弹离水面的水份子大量聚集在盖子下与水面上之间的地区，使得这个地区水份子密度增加，成果这个地区的水份子发抖得越来越剧烈，终极就会有更多的粒子被弹回水里，使得水更快烧开。 请不要小视这些粒子的发抖以及系统之间粒子的活动，他就是能量的本质，粒子发抖的特征及活动就组成了我们全部宇宙。 能量的本质【不竭发抖的粒子】图02，我们可以把水面以上的空气假定为系同一，把水假定为系统二。这2个系统相互打仗，他们之间能量的活动以下：
在系同一与系统二之间，不竭有粒子从系同一进入到系统二，同时不竭的也有粒子从系统二进入到系同一。
这就是能量的本质，也就是势力学第一定律和势力学第二定律。
其最低层的规定性，就是这些粒子不竭相互之间碰撞的本质。我们人类把这个现象叫能量，粒子之间碰撞所发生的现象，就是今朝全部宇宙的规定性。
把系同一和系统二毗连上，那末终极这两个系吐洌子活动会到达平衡状态，我们简单了解成粒子发抖剧烈水平到达一样。 比如，一杯冷水和一杯热水混在一路，那末他们终极的温度会处于本来两杯水的均匀温度，也就是一切粒子的发抖碰撞水平，终极到达一样。 这就是熵增定律的本质。 熵增定律我们上面描写粒子在发抖时，默许有个条件，就是我们没法描写单个粒子的微观状态，也就是没法描写一个微观粒子的活动状态，我们研讨的是一个系统一切粒子的均匀活动状态，也就是这个系吐洌子活动的宏观态。 热量与熵增定律对系吐洌子宏观态的表达，我为了方便大师了解能量的本质，是以一路头我们从粒子切入，下面我们来看看粒子活动所组成的系统的宏观态，有什么特质。 一杯冷水和一杯热水混在一路，终极这个系统会到达平衡，也就是一切水份子的活动状态，发抖水平到达一样。 我们倘使有一杯100度的水A和一杯0度的水B，体积一样：
我们可以简单了解，25度的这杯水E的水份子发抖比50度的水C慢一倍。由于水份子的发抖水平，就是温度。 我们可以继续拿这杯25度的水E继续跟0度的水夹杂，然后不竭夹杂下去，新夹杂成的系统水份子的发抖水平会变得越来越小，可是新夹杂成的系统，总能量是稳定的，由于夹杂后份子数增加一倍，但变化的是新系统的粒子发抖水平处于本来2个系统的均匀水平。 也就是一个高能系同一与低能系统只要一毗连上，新系吐洌子的发抖水平会比本来高能系吐洌子的发抖水平小，这个新系统，假如再打仗到一个比他低能的系统，立即又构成另一个新系统，因而粒子均匀发抖水平再次变小。 就这样，随着分歧系统之间粒子的活动，整系统吐洌子的均匀发抖水平在一向变缓下去。 这就是能量的单向活动，这就是熵增定律的本质。 能量永久自觉从高温系吐澉向高温系统，也就是从粒子发抖水平大的系统向发抖水平小的系统活动。 我们简单点说，能量的单向活动，就是粒子发抖水平越来越慢的同一进程。 假如我们把眼光放到全部宇宙，把全部宇宙当做一个系统，宇宙最起头是一个能量最高点，即粒子均匀发抖水平最大，然后不竭的往粒子均匀发抖水平小的偏向活动，这个不竭活动的进程就是我们今朝137亿年，能量照旧在单向活动，从粒子均匀发抖水平大的向均匀发抖水平小的偏向活动，这就是能量的单向活动，我们把这个进程也叫能量的单向衰变，流向那里？流向终极的热寂。 也就是流向终极一切粒子发抖的最小水平，热寂就是宇宙一切粒子的均匀发抖水平到达最小且一样时，即能量不再活动，时候届时停止，空间不再扩大。 这就是现代宇宙论，一个今朝比力公认的模子。在这个模子下，可以诠释我们现在这个天下的一切现象。 熵增定律的别的一个界说：孤立热力学系统熵永不削减，就是说，你要让能量从高温流向高温，你得对他做功，不做功，它的自觉偏向就是从高温流向高温。 也就是说，你要让空气中的水份子更多的流入一杯热水中，你得有外力感化，否则热水中出逃的水份子永久大于进入水面的水份子。 一切粒子活动的自觉状态，就是从从粒子均匀发抖水平大的向均匀发抖水平小的偏向活动，熵熵定律就是说，假如没有外力感化，粒子永久就是粒子均匀发抖水平从大到小的偏向活动。 时候与空间从能量奇点最高点粒子发抖的水平最大，到一切粒子均匀发抖水平不竭变小的进程，就是时候。 立即候是粒子第一根基属性，他是权衡发抖水平的量，发抖水平单向变小，就是时候单向活动的间接说明。 粒子发抖水平只会自觉从剧烈到缓慢，而不会自觉从缓慢到剧烈，也就是上面图02，剧烈发抖的系统如热水，弹进来到空气的粒子数永久比从空气进入热水的粒子数多，直到这两个系统到达平衡状态。 是以，时候一定也是一去不复返的。 空间就是粒子不竭发抖所延展开的天下，我们先简单这样了解。 生命是反熵促进程粒子发抖的自觉偏向，就是一切粒子终极发抖水平会到达分歧。 比如我们往一杯清水里滴入一滴墨水，这滴墨水会不竭分散开，终极均匀散布在整杯水，假如把这个进程录下来，然后把录像倒着放，我们会看到从均匀散布在水里到聚集成一滴墨水的进程，这在自觉状态下，是一定不会发生这类现象的。 墨水一滴进水里，一定会不竭自觉分散开，终极均匀地散布到整杯水，这就是我们能量的自觉状态，这个天下的本质，就是这个状态。 你要让均匀散布到整杯水里的墨水重新聚焦成一滴墨，需要外界对他停止做功，才能够实现这个进程。
而空调紧缩机，就是这个外力强迫性逆着上面这个自觉进程，生命就类似这个反熵增的进程。 能量单向活动的耗散进程，也就是熵促进程，表达在结构上就是结构的越来越无序化，也就是从有序能量向无序能量自觉改变的进程。 比如我们烧一壶水，里面的水份子是高速有序化活动的，水放凉了，水份子的活动状态终极会回到均匀活动的状态，即完全无序的状态。 也就是这个天下，一切结构的自觉偏向是越来越无序化，去结构化的，终极到达热寂，一切粒子均匀散布。 我们生命就是这样一个反熵增的进程。 比如，人体的体温时辰都比外界空气高，是以，自觉状态下，假如人体不从外界获得任何能量，则人体这个系统会跟外界空气这个系统看齐，终极人将消失掉。 是以，我们时辰都必须从外界获得能量，来连结我们的体温，来连结我们日凡人体功用开销，而熵增的进程，就是我们人体这个高度结构化，均匀粒子高速发抖的系统，它永久要向四周空气看齐。 高度差越大，反熵增越大，保存难度越大比如，水永久从高往低流，水的这个高度差越大，则水的流速越快。 生命反熵增就类似这个进程： 结构体耗能越大，表现在结构上才能越大，结构越复杂，我们简单了解为，此时这个系统的粒子均匀发抖水平就越大，此时，他就与空气差异就越大，我们还是简单把它设想成上面水的高度差，因而随着水的高度差变大，这股从高流向低的自觉气力就越大。 而作为生命，就是要从外界最少获得同等量的能量来抵消这个高度差的耗散能量，因而就表达为我们才能越大，结构越复杂，要连结这样的结构需要的能量就会越大，因而保存难度就越大。 而我们人类，作为一个最复杂的结构体，才能也是最大的，这自己就意味着，人类这个物种，保存情势也是最卑劣，求存难度也是最大的。 我们再打个例如，方便大师了解：
水永久有流向1楼的感动，就是能量熵增的本质，也就是上面粒子发抖的本质，而作为生命，我们把才能提升到了哪一层，就永久需要最少从外界抓取等量的能量，才能保持我们的结构系统。 请留意，这里的结构，包括一切实体结构与虚的结构，只要触及到能量支出的，都是我们所说的结构，是以，一切能描写的属性，都是结构，都需要能量来保持，都是反熵增的进程，都需要我们为此支出价格。 我们平常生活里面的全部生活系统，都需要有能量的输入，才能连结阿谁结构，这个结构体越庞大，我们就需要越多的能量来保持，是以，就需要更大的反熵增，因而每小我的压力就会越大。 过度反熵增万物都在求存，生命更不破例，生命更有求存的迫切性，由于他是更高的结构体，他的反熵增高度差相比无机物更大，大太多，能量的不竭衰变进程，万物显现属性及才能越来越大的进程，其背后的本质，就是反熵增高度差越来越大的进程，这就表达为保存情势越来越卑劣的进程。 我们还是以水为比方： 进化到二楼的结构及才能，也就是把水提升到二楼的才能，最少需要从外界获得1层楼的功，才能保持水一向在二楼。 当随着流量的衰变大概外界合作，当前的二楼才能不敷以获得充足的才能时，物种随即提升才能，我们假定它把才能提升到三楼，就能获得充足的能量了，此时它一方面提升才能获得保存上风，另一方面也支出了价格，水【才能或结构】到了三楼，就必须时辰从外界获得2层楼的能量，而之前只需要1层。 此时，在尚且能获得到充足的能量时，万物绝不会自动去提升才能到4楼，由于那还意味着要时辰做3层楼的功的价格。 除非，当保存情势又恶化了，三楼的才能不敷以获得充足的能量时，物种再次提升才能，此时它就必须到4楼了，也是以，必须时辰从外界获得3层楼的能量才能保持他的结构了。 就这样，在这样一条原则下，万物一向演变进化下去。 而这条原则，就是最小感化量原则，万物都遵照这条定律。 演变进化至人类诞生，人类随即主宰了这个地球，我们假定此时的人类是十几万年前的智人，才能提升到了100层，即此时的智人，时辰必须从外界抓取99层楼的能量，才能保持他的生命。 此时，智人尚未主宰这个地球，他照旧在食品链中与其他动物奋斗，生齿极为稀少，他的生活也极为简单，几小我群居，然后结合起来对于猛兽，这个进程用时十几万年。 随着时候推演，能量耗散及保存情况恶化，种间合作等等，人类开启了我们的农业文化，我们假定此时才能及结构到了1000层，农业文化一旦展开，农业所获得的能量是让一块地盘长草然后猎杀动物所能获得能量的200倍，人类随即获得大量的能量，生齿起头大量增加，地盘资本就变得不敷，因而大范围开辟农耕地，致使植被及森林被大规定破坏，耕空中积变大，生齿进一步增加，又进一步开辟农耕地，终极保存情况再次恶化，资本起头变得不敷，而生齿又已经翻了无数番。 农业文化用时1万年，我们所设此时才能及结构的保存情势到了1000层，要应对这样的保存情势及结构，需要从外界获得999层的能量。 随着保存情势快速恶化，我们很快就必须靠工贸易文化才能获得充足的能量，才能保持我们保存，假定此时才能到了10000层，我们的保存难度也提升到了，时辰必须从外界获得9999层的能量 ，才能满足能量需要。 人类每开启一期新文化，随即获得大量的新能量，新能量一获得，我们随即起头大范围的消耗能量，提升生齿，提升才能，提升结构等等。 这间接致使的成果就是，我们很快又到了该时代资本垂危的情况，因而又必须进入下一层文化。 工贸易文化200年-300年，我们随即进入明天的信息文化，假定此时必须才能提升到了100000，这就是我们明天的保存难度及保存情势。 这也是为什么，我们明天的保存压力是最大的，比以往任何时辰都大，而且不是线性般的上升，是指数般的上升。 原本，一切生命都不敷以存在，因而都必须反熵增，但万物反熵增一定遵照最小感化量原则，由于过渡提升才能意味过度消耗能量，意味必须更大的反熵增，这在进化里面是要首先被淘汰的。 人类生齿每40年翻一番，今朝已经高达75亿人，假如继续依照这样的速度，到2059年，生齿可达150亿，这是一个不敢设想的数字，再加上依照人类的成长速度，届时人类的能耗将会翻好几番，这是一个不太敢设想的未来，由于单单今朝而言，我们已经出细髦种危机，如天气异常，情况净化，生态破坏，物种灭绝等等。 万物都在求存，任何物种，在资本充沛时，城市疯狂增加物种数目，直至资本不敷，这是任何物种的赋性，人类也不破例，但人类每次到达资本限制时，经过提升才能，随即获得大量的新能量，因而继续增加物种数目，如此一向循环，按这个逻辑趋向推导下去，我们未来极有能够会自作自受。 可见，今朝我们是极有必须深思一下，我们的文化，题目出在那里，任何一种文化，都不是永久的真理，都有一定的时候范围，都只是临时的正确，过了正确的时候，就极有能够表达为伤害感化。 而常常，文化正由于持久的有用性，致使载体味被它严重遮蔽，是以，面临当下的人类的保存情势，我们是有需要深思现古人类的文化的。 汇总
能量单向衰变原本就规定万物的保存情势会越来越卑劣，能量137亿年前衰变至明天，出现我们人类这么高才能的结构体以及我们最强大的社会配合体，已经说明保存难度的最恶化了。 而且能量还在一向衰变下去，这自己就意味着保存情势一定还会继续恶化下去，成果，一方面能量自己变不敷，而我们还在加速反熵增，这是最大的题目地点。 万物都在求存，而人类是求存难度最大的，是以我们才需要如此强大的社会配合体，我们主宰这个地球，这使得我们相当自豪，甚至自豪，看不起我们底下的这些动物们，而本色上，假如仔细思考，恰恰相反，我们正由于保存情势的极端恶化，才需要如此大的才能，是以，这没有任何可以值得自豪的。 相反，我们恰正是阿谁最需要求存的物种，求存难度最大的物种，我们明天谁都必须靠社会这个配合体才能存活，但人类似乎被自我严重遮蔽，看不到这一点，还一味过度折腾，过度消耗，过度滋生生齿，这些过度的做法，又反过来剧烈的进一步地加速我们的保存情势的继续恶化。 是以，我们在尽力图存的同时，我们是有需要深思有哪些做法，是会更快速加速我们保存情势恶化的，而不是任性的过度消耗，这一定会自作自受的。 |
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