宇宙緩慢的爬過一個個喈段,最終邁向死亡:《眺望時間的盡頭》選摘(1)

2021-04-20 05:10

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瓦特在1776年改良蒸汽機,此後就開啟工業革命的紀元。(取自維基百科)

瓦特在1776年改良蒸汽機,此後就開啟工業革命的紀元。(取自維基百科)

一九四八年一月二十八日晚上,BBC電台播出舒伯特A小調四重奏演出,還放送了一段英格蘭民謠節目,中間則夾了一段雙邊辯論,其中一方是二十世紀知識界最具影響力的泰斗伯特蘭.羅素(Bertrand Russell),另一方則是耶穌會教士弗雷德里克.科普斯頓(Frederick Copleston)。辯論的主題呢?神存在與否。羅素就哲學和人道主義原理方面的創新著述,會讓他獲頒一九五○年諾貝爾文學獎,然而他就政治和社會方面的反傳統觀點,卻導致他遭劍橋大學開除,還喪失了紐約市立學院(City College of New York)的教席。他在辯論時提出了多項論據,質疑甚或駁斥創世者的存在。

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從一條思路可以得知羅素的立場,而且這條思路和我們在這裡的探索連帶有關。「從科學證據看來,」羅素指出,「宇宙緩慢爬過一個個階段,在地球這裡產生出一種有點可憐的結果,而且它還要經歷更多可憐的階段,爬向一種全體死亡的狀況。」面對這般慘淡的前景,羅素歸結認定,「倘若這可以拿來當成目的的證據,那麼我只能說,那個目的是不能吸引我的那種。因此,我看不出有什麼理由該相信有什麼神。」相關神學思緒會縫綴交織納入後續章節。這裡我想專注討論羅素提到的「全體死亡」 科學證據的文獻。那是引自一項十九世紀的發現,而且儘管結論相當深邃,它的根源卻十分卑微。

一八○○年代中期,工業革命已經如火如荼地推展,而在滿滿矗立磨坊和工廠的各處地貌,蒸汽機成為了驅動生產的動力來源。然而,就算從人力到機械力成就重大的飛躍,蒸汽機的效能— 執行時有效的功與燃料消耗量相比—仍嫌低落。燃燒木材或煤炭所產生的熱,約有百分之九十五變成廢氣流失到環境中。這激發了少數幾位科學家深入思索支配蒸汽機的物理學原理,尋找能燃燒較少同時得出較多的做法。歷經幾十年,他們的研究逐漸產生出一種指標性結果,至今已經成為實至名歸的著名定律:熱力學第二定律。

依循(高度)口語化的說法,這項定律聲明,產生廢棄物是免不了的。而且第二定律之所以至關緊要,理由就在於儘管蒸汽機是催化劑,該定律卻是普遍適用的。第二定律描述所有物質和能量的一種固有基本特性,不論其結構或形式為何,也不論那是有生命的或者無生命的。該定律揭示(同樣是鬆散地表示)宇宙萬物都有種不可抗力的趨勢,它們會耗損,會降解,會凋萎。

看他以這類日常用語來陳述,你就能知道羅素的主張是從哪裡來的。未來似乎會承受一種延續劣化,一種堅持不懈將生產能量轉變為無用熱量的作用,或也可以這樣講,一種推動現實的電池組之穩定排放。不過對科學有了更精確的認識之後就能披露,這項總結陳述現實走向的摘要,遮蔽了一種豐富又細緻的進程,而且那是自大霹靂起就開始進行,同時會持續進行到遙遠的未來。這種進展當能協助解釋我們在宇宙時間軸上的地位,闡明美與秩序如何映襯一幅降解和衰變的背景幕自行生成,而且還提供了種種潛在的方式(儘管手法有可能很奇特),設法避開羅素設想的慘淡終局。由於接下來正是這門(牽涉到熵、資訊和能量等概念的)科學在後續大半旅程引領我們前進,因此值得我們花一點時間來更全面地理解它。

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