yo大家,
上週三公司包下了整個遊樂園(Great America)來舉辦 summer event,讓大家可以免費帶家人朋友一起去玩,這好像是我第一次參加這種公司大型活動,其實比想像中還要有趣。裡面的食物大都不用花錢,結果就是遊樂園裡面的星巴克從早開始就大排長龍,果然還是免費的東西比較好吃。
不過這次我自己最大的收穫還是克服了我對雲霄飛車長久以來的心魔!在這之前我一直都不敢坐有360度旋轉的雲霄飛車,所以從小到大的畢業旅行不管是去劍湖山還是六福村,我基本上都只在下面當觀眾、幫忙大家顧包包,而這次在Great America有搭到幾個比較刺激的雲霄飛車,終於有種踴躍參與的感覺。不過雖說克服了一點心魔,但我還是不會有事沒事自己跑去搭雲霄飛車ㄉ,就像我不會自己跑去看鬼片嚇自己一樣🫣
那我們進入本週主題吧!
這週想跟大家聊聊看了The Most Misunderstood Concept in Physics這部影片之後,對於亂度(Entropy)豁然開朗的全新理解。(先別關掉,我保證會很有趣ㄉ!🥹
「亂度(熵)」這個詞相信大家或多或少都有聽過,聽起來就是在說東西「有多亂」?簡單來說的確可以這樣理解,但是這聽起來很鬧的東西卻在宇宙、生命、時間這些大哉問中扮演著無比重要的角色...
這一切都可以從一個簡單的問題出發:
What does the Earth get from the sun?
我們從小的自然教育就說太陽孕育了地球上的萬物,太陽給了我們光亮和溫暖、有了太陽才有光合作用、才有氧氣、才有動物,所以才有人類 blablabla。所以更廣義地來說,是太陽提供給我們的「能量」孕育了地球上的萬物。
既然我們從太陽那得到能量,那麼地球輻射出去的能量有多少呢?20%、30%? 還是 80%、90%呢? 都不是,答案是100%!因為能量不會不見(熱力學第一定律:能量守恆),地球從太陽那得到的能量,會百分之百再從地球輻射到宇宙中,否則地球會變得越來越熱越來越熱。
ㄟ等等!既然我們把所有接收到的能量都吐出去了,那我們到底是從太陽那得到什麼特別的東西呢?😵💫
答案是「低亂度 (low entropy) 的能量」!
雖然說能量的總和不變,但是能量有「好不好使用」之分。影片中以一個理想的熱引擎(ideal heat engine)為例,舉出雖然能量守恆,但是亂度低的能量比那些變成摩擦熱的能量還要更容易使用。細節就請有興趣的人自己去看影片講解了。
所以說太陽提供了我們低亂度(容易使用)的能量,而我們地球上的萬物將這些能量「轉換」成高亂度的能量再將其輻射回宇宙中。海藻 → 微生物 → 小動物 → 大動物,在這食物鏈的過程中,我們正是在一步步地將低亂度的能量轉換成高亂度。
宇宙的平衡傾向於「最大亂度」。
— 熱力學第二定律
氣體會擴散、冷熱會均衡,到最後一切亂到已經無法用時間來判別先後順序時,時間的概念也將不復存在。我們存在的這個宇宙就是這樣運作著。
因為生命特別擅長將低亂度變成高亂度,甚至有個學說指稱生命的存在就是宇宙為了加速達到最大亂度的產物:
You start with a random clump of atoms, and if you shine light on it for long enough, it should not be so surprising that you get a plant.
— Jeremy England
依照這個說法,生命(我們)的存在可能就是必然的結果,是宇宙本身為了加快達到最大亂度而創造出的「催化劑」!
你們覺得還有什麼東西跟能量一樣:就算總量相同,但聚在一起(低亂度)的時候比分散開來(高亂度)還要更有力量🙂? 錢、意志、還是復仇者聯盟呢?
Have a great week :)
-KY