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明白热力学第二定律,比读任何鸡汤都更能让人感应幸福

作者:亿博体育官网入口app 时间:2022-12-15 00:22
本文摘要:高中物理里,有一个著名的热力学第二定律,惋惜属于选修,认真学过的人并不多。但一个诡异的事情是,结业事情之后,你会在很多多少领域(像是经济学、系统学、信息学...)看到它的身影,甚至许多人从哲学的角度,对它无比膜拜。写这篇文章,纯粹不是为了流量(这种文章不行能有流量的),而只是为了一些人。 如果是学生,认真读这篇文章,你会感应物理书里的工具,不光会资助我们明白客观世界,更会给生活、以致人生带来庞大的指导意义。如果是成人,希望大家能明白宇宙、生命和人生的一条基本纪律。

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高中物理里,有一个著名的热力学第二定律,惋惜属于选修,认真学过的人并不多。但一个诡异的事情是,结业事情之后,你会在很多多少领域(像是经济学、系统学、信息学...)看到它的身影,甚至许多人从哲学的角度,对它无比膜拜。写这篇文章,纯粹不是为了流量(这种文章不行能有流量的),而只是为了一些人。

如果是学生,认真读这篇文章,你会感应物理书里的工具,不光会资助我们明白客观世界,更会给生活、以致人生带来庞大的指导意义。如果是成人,希望大家能明白宇宙、生命和人生的一条基本纪律。这样,大家一起生活的,会感受到更多的感恩和爱,变得越发幸福。以下为正文。

分三个条理举行先容:1 物理学里的意义;2 对生活的启发;3 对人生的指导意义;1 物理学里的意义根据高中物理书上的说法。热力学第二定律,有三种表述形式,划分为:克劳休斯表述法:热量不能自发地从低温物体传到到高温物体;开尔文表述法:不行能从单一热库吸收热量,使之完全酿成功,而不发生其他的影响;微观表述法:一切自发历程总是沿着分子热运动的无序性增大的偏向举行。厥后,人们为“分子热运动的无序性”界说了一个参数,称之为“熵”,因此微观表述法也被称为“熵增定律”(这个词在许多领域都市提到)。

当年高中的时候,老师重复强调,这三种表述方法是等价的。但我一直都搞不明确,这三句话明显说的是三件事情,为什么书上却说是同一件事情?明白这个点,需要许多年的视察和感悟。

如果一个高中生真的能明白它的意义,毫无疑问会对物理学的哲学意义,发生浓重的兴趣。这篇文章只会大略带过物理学意义,因此只举一个例子来说明:空调。凭借生活履历,我们能感受到克劳休斯表述法(热量不能自发地从低温物体传到到高温物体)。

确实,热水放在屋里只会逐步变凉,而不行能逐步变热。一般人,可能也就明白到这了,但物理学家总会多想一步,因此有了开尔文表述法(不行能从单一热库吸收热量,使之完全酿成功,而不发生其他的影响)。它之所以这么说,就已经不满足于仅仅总结现象了,而是提升了思考的维度:如何能让热量从低温物体,传到高温物体?经由重复的试验,开尔文发现,这并非是不能实现的,只是你要支付“价格”,开尔文称之为“其他影响”。你可能以为,让热量从冷物体传到热物体,也就是冷的更冷,热的更热,这真的可能么?其实我们天天都在用,即空调。

炎炎夏日,外面很热,屋里可能会稍凉爽一点。根据热量从高温物体通报到低温物体的纪律,热浪只会不停从室外涌入室内,毫无措施。但空调的发现,实现了相反的历程:把热量从屋里抽走,排到外面去。

因此,屋里会越来越凉爽,而外面会越来越热。这是相当违反自然定律的事情,相当于桌上有一杯水,突然一半变得越来越热,另一半越来越冷。凭据热力学第二定律,为了实现它,我们要支付一定的价格:即花费分外的电能。

我们花费了许多电能,用来搬移热量,却不能消灭热量。相反,用电自己还会发生更多的热能。因此,从整体来讲,大量空调的使用,会让整个都会的整体问题升高,我们可以把它看成是,人类获得室内凉爽的“价格”。

至于第三种微观表述法(一切自发历程总是沿着分子热运动的无序性增大的偏向举行),对此的研究就更进一步了。它不是只形貌现象(克劳休斯表述法),也不是想着怎么去技术革新(开尔文表述法),而是真正实验去解释,这种客观纪律的基础原因,因此,它的适用性一下子扩展到了相当多的领域。2 对生活的启发微观表述法(一切自发历程总是沿着分子热运动的无序性增大的偏向举行)实际上形貌了世界运行的底层纪律:所有事物都市向着一个确定的偏向生长,而不幸的是,这个偏向是秩序的反面:无序。

类似的例子太多了。墨水滴到水里会徐徐散开,再也没法重新聚集;花瓶很容易摔碎,而且一旦摔碎了,就很难回复;如果没人扫除,都会会越来越乱,以至于无法居住;甚至物理学预测的宇宙,也会逐步化为一团飞灰,不再有任何生机。

热量会从热的物体传导到冷的物体,也只不外是这纪律的一个侧面而已。知道了这个,对我们的生活有什么意义呢?是有的,你可能会多一个角度来评价生活的意义。从工业革命的大生产时期,人类徐徐形成了一种价值观。我们总感受物质、能量,这些工具是最重要的。

因此,我们拼命扩张领土、聚集财富、把公司越做越大、认为拥有的房产、钱财、权利越多就越乐成。我们天天口中所说的,小到小我私家的财富危机、大到全球的能源危机,都是从总量上去评价,这是一种能量思维。

但徐徐人们发现,只要技术足够,能量基础不是问题。我们总是担忧石油用完了会怎么办,可只要有技术,能源其实是取之不尽的。

不管是太阳能还是核能,或者到太空里去寻找新的矿石能源,宇宙里的物质和能源,险些等同于无限。甚至我们一直抱有的思想:我们会“用掉”能源,也是很傻的想法。能量是守恒的,我们基础没法把它“用掉”,只不外是把它从一种形式,酿成了另一种形式而已。

徐徐人们发现了,我们缺少的并不是“能量自己”,而是“能量的秩序”。什么叫能量的秩序呢?特别简朴,我把一勺酒精点燃了,酿成了水和二氧化碳,放出了热量。这里,无论是物质还是能量,都是守恒的,真正变的,只是能量的秩序:从化学能酿成了热能。再举一个例子,我把一个小球从高处抛下,落到地上。

看似损失了重力势能,但其实并没有损失,它只是转酿成了热能、形变能、声能等。我们所谓的发电,也并不是真的“制造能量”,而是把一种能量,转酿成电能而已。

而能量有一种特性,很容易从秩序高的能量,转化为秩序低的能量,但无法反过来。所以我们只听说过太阳能、核能、火力、水力发电,因为这些能量秩序都很高,容易酿成秩序稍低的电能;但很少听说声能发电,因为声音这种能量的秩序太低了,以至于险些不行能再重新收集起来,转化为高级能量。因此,我们确实是在“用掉能量”,只不外是在不停把能量从“高秩序”用成“低秩序”而已,而不是把他们的总量用掉了。

你可能会问,为什么会有那么多高秩序能量可以用呢?这就要谢谢太阳了。太阳提供的光子流,是一种秩序极高的纯能量,生物通过叶绿素把这种高级能,转化为地球能量最常见的形式:化学能。

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所有的生命能够生存,理论上都来自于近乎无限的高秩序能量输入。因此,太阳的价值,并非只是提供能量,而是提供了“高秩序”的能量。试想,如果有个庞大的能量源,一只开着大喇叭朝地球发声(暂不思量传输问题),理论上也是可以不停传输能量的,但基础无法让生命降生。

只因为声音虽然也算能量,但基本算是能量里用剩下的“污水”,很难再被生命二次使用了。解释了这么多,都是在于论述“能量思维”的局限性,真正的智者,需要徐徐认真思量“能量秩序”的问题了。这对生活的启发极大。

以学习为例,大部门孩子现在仍处在不停吸收知识总量的阶段。他们以及他们的家长都以为,花的时间越多、背的知识越多、做的题目越多,掌握的工具也就越多。这种学习法,很类似于不管什么工具,都往家里拾。看似拥有的财物总量大,却是一团乱麻,毫无秩序,以至于家里没有任何舒适感。

许多孩子的脑子,都是这种状态。他们基础没有任何总结和梳理能力,不知道知识点之间的结构联系,根据我们物理学的尺度来说,拥有的都是“毫无秩序”的知识。这种知识结构,看似总量许多,但秩序太低,以至于没有什么再使用价值,也不行能催生出真正有思想的大脑。

只需要多思量一下拥有之物的秩序,会对生活里的种种事情,发生纷歧样的评价尺度。禅修之人讲求“少即是多”,在意的就是拥有之物的秩序,而非数量。

日本“断舍离”式的整理之法,也是通过清理过多的数量,让家里充满整洁和秩序之美,以提升整小我私家的幸福感。冥想,也类似于一种头脑清理术,你会发现,思考的问题少了,才气更好地思考问题,到达更高的境界。3 对人生的指导意义最后我想说的,是热力学第二定律对人生观的影响。

真的明白它,有助于你酿成一个充满感恩的人。佛学里有三毒的观点,即贪、嗔、痴。前两者贪欲和嗔怒,在我看来都来自于对生活的不满。

现实世界里,你能看到大把的人,充满了诉苦和恼恨。开车的时候,前面有人转弯挡了他一下,他会骂对方没脑子;事情的时候,向导摆设事情没太思量周全,会吐槽一晚上;外出用饭发现一个服务没到位,恨不得抓住时机狠狠训服务员一顿;固然,和家人交流的时候会有更多的细节摩擦,会感受为什么总是跟我过不去?记得有个电视节目,模拟了一个场景。

节目组在饭馆里事先摆设好,趁主顾不注意的时候,打翻他们桌上的红酒,然后快速脱离,只留服务员在桌边扫除卫生。险些所有的主顾,回过头看到红酒被打翻,都市直接指责服务员,说是他打翻的,而基础掉臂“自己基础没有亲眼看到”的事实。只因为一个原因,红酒翻了,服务员离得最近,因此他要卖力。这种思维,扎根于一种巨婴式的人生观里:一切不顺利,都是因为别人的过错,需要有个坏人来卖力!而真正明白热力学第二定律的人,就不会这么来明白问题。

因为我们明确,世界原来就会朝着无序的状态生长。马路自然会脏的、杂草也会丛生,这是纪律;屋里会越来越乱,这也是纪律;饭菜不会自己跑到桌子上,这是纪律;人会生老病死,这更是纪律。一切并非是某小我私家的责任。但为什么,我们发现马路并没有越来越脏呢?屋里也一直很整洁?总会有适口的饭菜?而人的寿命,也会越来越长?明白热力学第二定律的人,不难问出这个问题。

而一旦问出这个问题,就离发现这个世界最优美的秘密不远了。那是因为,有无数的人在花费着庞大的努力,努力维持着一切的秩序。他们以一己之力,抗衡着物理学纪律,也因此,他们在默默支付着我们之前提到的“价格”。

早晨4、5点钟,清洁工就在努力事情了;爸妈天天在花费时间,整理着屋子,为你做适口的饭菜;无数医生加班加点努力事情,为我们提供最好的医疗服务。只不外,没人能真正把一件事做到100分。这时候,看问题的视角就显得特别重要,足以决议他和世界的关系。

巨婴们,总是以为世界应该到处令他们满足,稍有不足,就是某个坏蛋在跟自己做对,因此他们愤恨着别人。而成熟的人们,知道世界本就是不完美的,而且会一直朝着无序的偏向生长。当他们享受到任何哪怕不太完美的服务时,也会报以感恩的心,因为他们明确,能在无序的宇宙中缔造出这么一点秩序,也一定是某些人、支付了相当的价格才换来的。

就我自己来说,自从想明确这一点,去到相同的麦当劳里,看到的事情就全然差别了。以前的我,会种种挑剔,感受他们都没有用心去做,如果我来开店一定会做得更好。然而,真的自己开店了之后,才发现哪怕天天擦一遍门,也并不简朴,才发现原来麦当劳里做到的种种,真的是一个团体经心支付了庞大努力才气维持的。

再到那里,我为能在炎炎夏日里、能在暴雨暴雪中、能在深夜晚归时,找到这么一个舒适的情况,能吃到尺度化味道的食品,而深深地感恩。4 小结感恩并非是一种可以被塑造的行为,也不是通过控制情绪所能到达的状态。

它的本质,是对客观纪律的深刻明白。就像之前提到的佛学三毒“贪嗔痴”,贪嗔体现出的不满,只是一种表象,其泉源仍然在于最后一点“痴”,即缺少智慧。不明白一切的原因,是终究无法通过控制情绪来实现感恩的。

而治疗三毒的方法,佛学里也提供了条理鲜明的三种路径:“戒定慧”。戒,指通过外在的行为戒律,来约束心田,为低级;定,通过禅修打坐等意念的修行,来化解情绪,为中级;慧,通过洞悉基础纪律,获得大智慧,完成最终的涅槃。

从这个角度来讲,学习数学和物理,显然是明白万物基础纪律的好方法,是获得大智慧的基本功。惋惜的是,我们现在的数学物理课程,多还是纠结于套路息争题,即即是如此有韵味的热力学第二定律,多数老师基础讲不明确,只是让学生背下来,这不能不说是暴殄天物。曾经,试探性地跟一些初高中的孩子,聊过这些问题。

能量守恒啊、空间和维度啊、相对论和时空穿梭啊、另有热力学问题,看似是物理,实则关系到天天的生活、乐成的秘诀、生命的原理、人生的意义、宇宙的归宿。从他们的反映来看,至少会对物理学的深刻,有了一些基本的认知;天资比力好的,会有一种神游天际的感受,眼睛里闪着光。这种感受,是刷50套试卷,也无法带来的,是对某个学科、某种领域的赞叹和憧憬。

而这,正是当今学生们最缺少的工具。文章转自顽皮小海 引光小站。


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