2015年5月1日 星期五

意志力考察之三:從熱力學的亂度(Entropy)來思考



柯文哲這部演講影片我看了數十次,他從亂度引到生死觀的觀念很能引起我的共鳴,因為那正是我大學熱力學所學的東西。他說世間一切都是趨向最低能量,最高亂度,也就是△S≧0。理論上世間的一切是趨於愈來愈混亂,但我的存在是△S system<0。

△S total=△S system+△S surrounding≧0

也就是說個人的存在,雖然是△S <0,但我們活著勢必破壞環境,△S surrounding會變大,讓最終的△S total>0。所以我要存在,就必須得破壞這個環境,當有一天我無法存在了,所以我只好破壞我自己→死亡,讓△S total維持>0的情況。所以柯P從科學來看死亡的結論是:「存在之目的是為了破壞,當不能在破壞,只好破壞自己(死亡)。」

每次看都覺得柯P講得真好。讓我想好好想重新思考「亂度」的事。

要了解亂度,首先要了解能量。在這世上我們所見的每樣東西都有其能量。而相同能量的東西則以不同的樣貌呈現在我們眼前,就以我最愛的蛋糕來說吧!一個小巧可口的蛋糕,它的熱量可高的驚人哩,可要好幾個大波羅才比得上呢!他們的成份都是麵粉和水(當然還有其它成份,如、糖、蛋、酵母和一些香料…等,但這裡只以主要成份來做解釋)。麵包師傅花了許多功夫把麵粉和水烘培成蛋糕時,在烘培的過程需要施與能量,而這過程並不是什麼了不起的事,師傅只是把「能量」聚集成更精巧的形式,讓難以下嚥的、低密度能量的麵粉變成可口的、高密度能量的蛋糕。了解能量的概念之後,就可以能量來解釋亂度→「能量愈密集,亂度就愈小,能量愈散亂,亂度就愈大。」

舉個例來說:在一個「密閉」的房間裡,把它「獨立」在於其它的系統之外,它在自然情況下是由較小的亂度逐漸變成較大的亂度,然而強調其獨立且密閉,所以其能量是維持不變的。當然,這裡指的是在自然情況下,若有其它能量的介入,則亂度可能維持不變或變小。 現在我們想像,在這個房間裡,有一個蛋糕師傅、麵粉、水,還有許多做蛋糕該有的器具,而現在是下午的一點鐘,到了兩點鐘,經過師傅的手藝,散亂能量形式的麵粉和水變成精巧能量形式的蛋糕,然而,在兩點鐘時這個獨立且密閉的房間裡的總能量仍是不變的,但以在一點鐘那時的麵粉來講,它的能量被聚集了,它的亂度變小了,若以整個房間來說,它的亂度變大了。你也許會問,為什麼呢? 能量不是被聚集了嗎? 嗯!沒錯,但應該是說小部分能量被聚集了。 當麵包師傅在工作時,要花他的體力來揉麵團,要燃燒瓦斯來烘培,而這些,一般人認為所耗費的能量,其實就是把聚集的能量「轉化」成鬆散的能量,如師傅身上原有的體力代謝成熱量、瓦斯燃燒成水和二氧化碳。 由此可知,當有某種能量被聚集了,一定有某種能量被消耗了,也就是被鬆散化了。然而被鬆散化的能量一定比被聚集的能量還大。 因為不管怎樣,能量一定是趨於鬆弛的,也就是亂度一定是愈來愈大。這也是為什麼中國人把Entropy翻譯成「能趨疲」了。

雖然亂度變小在短時間內是可能的,但以時間的恆長性來說,每一系統的亂度一定是愈來愈大的。就如同上面那個房間裡,經過百年後,那個房間裡也只剩一具已朽的軀殼和空氣裡腐敗食物的氣味了,而此時的亂度自然比百年前大的多,然後逐漸趨於最大亂度。那能量呢? 自然不變。

若以日常生活中,我們每個人穿在身上的衣服來說。不管是機器或手工的衣服,在經過許多製衣的程序下,一件精美的衣服展現在我們眼前。當我們穿上它,就如我們現在身上的衣物,穿過幾次後,它會發皺、發黃、磨損,就算是此時此刻,若我們能以科學的公式在計算的話,它的亂度也在慢慢的增大,只不過很慢罷了。若下課後回到宿舍,我們洗完澡,把它丟進洗衣機裡,那時它的亂度增大的速度則快的多了。就算我們很愛惜它,把它擺在衣櫃裡,只是純粹欣賞的話,雖然可能到你離開人世的那天,它依然光鮮亮麗,你那知會不會突然有一天一場大火就把它燒成灰燼了呢? 不管怎樣,天底下的任何事、物,甚至人類本身都是趨向高亂度。

人若不進食,就沒有能量維持其本身,我們要維持住現在這一刻自身的樣貌,一個完完整整的人,不會像沙塑的人兒一樣,微風一吹就嘴歪鼻斜了,就算是堅硬的岩石所雕成的人形,只要沒有能量的維持,經由日晒雨淋,它也會偏向亂度較大的沙礫,最後變成小沙子。天底下任何的事物都經不起時間的考驗,除非有能量的維持。

我喜歡以人來做例子,因為科學本因人而生的。人們喜歡用「海枯石爛」來形容愛情的長久,但若愛情沒有「愛」來維持,也會趨向最大的亂度。

從人與人的關系來看,原本兩個互不相識的人,互相吸引成為情侶,在這個獨立的世界裡,他們的亂度是變小的,他們之間的能量密度是變高的。這也需要能量來維持,而這能量就是愛。在同樣的世界中,也就是在同一獨立的系統(世界)中,這兩人處在一種高能量的狀態,他們會常常手牽著手散步,而不再是各走各的,因為愛 ; 就算其中有一人不喜歡看電影,也會約一起去看同一部電影,因為愛 ; 就算其中有一人沒有早起的習慣,也會特地早起一起去吃早餐,因為愛。當兩人的愛消失了,維持他們之間的高密度能量形式的元素不在了,不看電影的那方不再進電影院,沒有早起習慣的那方也不再早起。他們之間的亂度愈來愈大,不再有熱烈的情感,只剩下平平淡淡的回憶。 你看,若要有經得起時考驗的愛情也需要有能量的維持啊!那就是「愛」的存在。

可見亂度不僅僅是熱力學課本裡的公式運算後所得到的數值而已,它可以解釋日常生活中的許多世務。當我們覺得自己愈來愈散亂時,沒錯,這是一種自然的現象,是宇宙間的法則,但……我們可以就這樣順其自然嗎?我們可以用自己意志力制止自己散漫的天性,就算我們的肉體會死亡,會趨於那最大的亂度,但我們每天仍然會做出一些事來,我們工作,我們求知,我們創造,而不是只是漫無目地的活著。雖然知道一切我們的所做所為都會消失(大多數的動物不像人可以用大腦理解到死亡的必然性),甚至自己本身也會變成紛亂的原子、分子,但我們仍會努力的追尋夢想,這也是人類與眾不同之處吧!