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第十四章 宇宙自杀之迷 (第3/5页)
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
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