第一〇八章 困难
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对一个永远在膨胀、没有终末态的宇宙，热力学定律依然正确，这，毋庸置疑。
然而主宰一切的热力学第定律，却仿佛杀手，在无限长的路径上追击目标，永远跟在宇宙的身后，永远也无法得手。
膨胀，如何让宇宙避免热寂的宿命，一经点拨，方然很快就思路贯通。
即便孤立系统，如果允许系统占据的空间发生变化，譬如说，气缸容积变大一倍，那么，即便原本缸内的气体已达到参数的绝对均匀分布、处于熵最大的态势，也可以藉由向新增空间的扩散，来进一步提升熵值。
熵值有提升的空间，在热力学，也就意味着有做功的可能；
进而，就有被智慧生物所利用，借以维持新陈代谢之类精妙活动的可能性。
宇宙的膨胀，一种建立在科学观测上的假说，居然有这样的效力，面对热寂，坚若磐石的统计物理成果，时空持续膨胀的宇宙虽然无法彻底摆脱热寂的阴影，却始终可以快出一步，这种图景，让方然感到久违的放松。
面对无限膨胀的宇宙，曾被认为面目狰狞的热力学第二定律，原来……
也有它无法终结掉的存在，是这样吗。
坐在椅子上，脑海中冥想着那遥远到不可思议的未来，意识到那想象中的“叹息之墙”也许并不存在，一开始，方然几乎要表露出罕有的欣喜，理智却在提醒他，寻常人绝不可能因为这种事而高兴，这样泄露情绪，正该是身为永生的追寻者所竭力避免的，才勉强控制住表情。
不过，和默默体验心情的年轻人不一样，被话题引起了兴趣，理查德*费曼还在滔滔不绝，言谈间，又让方然有了新的忧虑：
“正因如此，‘热寂’这种假说，如今并没多少人会当真。
即便按相关理论的预测，根据不同的初始条件，关于宇宙何时会彻底进入热平衡态，分歧也很大，预期从10^10年到10^1600年不等；
就我个人而言，一种理论如果会导致如此悬殊的预测数据，本身就说明这理论‘不太靠谱’，呵呵。
不过，即便我们否决了‘热寂’理论，宇宙的长远景象，恐怕……”
“恐怕什么？”
面对眼神略显恐慌的方然，费曼教授的话，很突兀：
“你看，现在已经五点半了；
如果不想忍受餐厅的伙食，我们就叫一些外卖来吃，记在我的账上，怎么样。”
……
“坦率的讲，方，——你的名字是方然，对吧；
如今像你这样关心宇宙命运的人，即便在大学里，也真是越来越不常见喽。”
傍晚时分，理查德*费曼请了方然一顿挺丰盛的大餐，既是感谢他常来帮忙，同时，也有些志趣相投的意思。
教授话里的一丝落寞，不难听出来，方然则讪讪的劝慰着：
“可是，至少在伯克利的物理系，愿意探究宇宙奥秘的学生，还是很多啊。”
“哦，是这样。
搞物理的人，什么时候都不会少，要说这里面大部分人都是出于对物理的热爱、至少是兴趣，这一点我并不反对。
只不过，以实用主义的动机来学习自然科学，或者，以造福人类的志向来学习，总之大概是这些吧，难免令人失望；十个物理系的学生，得有八九个都是持类似的动机，他们钻研物理，无非是想凭借这么一种手段，去改变人类世界，仅此而已。
这样做，当然不能说没意义；
但纯粹受求知欲的驱使，想要知道浩瀚宇宙的过去和未来，持这种动机的人，就少得多喽！
话说回来，关于宇宙的宿命，”
一提到这方面，方然就不自觉的竖起耳朵，
“之前我们谈到‘热寂’，然后呢，即便这理论有些片面，甚至完全错误，宇宙的终末态，也还是无法脱出热力学第二定律的框架。
目前来看，宇宙一直在膨胀，不妨假设这膨胀会永远持续下去，那么，宇宙的确永远不会进入热平衡态，理论上讲，永远具备熵增过程发生的基础；然而再考虑到另一个方面，宇宙中物质的总量，几乎恒定，那么随着空间的膨胀，宇宙中物质的密度也会越来越低，越来越接近于零。
这样一来，对任何熵增过程而言，发生的难度，也会变得越来越高。”
一席话，仿佛在自言自语，理查德*费曼的语调不紧不慢，方然听得却有些困惑，皱眉思考片刻，他才明白了教授话中含义，喉咙便有些发紧。
恐惧再度袭来，他知道，这是因为自己思考问题的立场，和教授不一样。
宇宙膨胀，物质的分布随之越来越稀薄，这意味着什么呢；
站在永不下车的立场，要永生，就得有持续到永远的熵增过程，来维持生命的低熵态，然而，宇宙的物质分布越稀薄，从“物质扩散”这一过程中获得能量、降低自身熵值的企图，就越困难。
要理解这情形，单凭想象即可，并不需要高深的宏观物理理论。
且看人类现有的低熵源，或曰，能量的来源，就有这样的规律，能量密度越高的能源，利用价值越高，从核能，到化石燃料，这些高密度的能源被人类广泛利用，而像太阳能，潮汐能这些密度较低的能源，不论科学家怎样努力尝试，也始终无法以相对低廉的成本来大规模利用。
能源，本身的性质都一样，太阳能并不比化石能源更低级。
最新的太阳能电池，转化率已胜过了内燃机。
然而太阳能的密度太低，需要富集的手段，和衍生而来的能量储存手段，就是化石能源体系不需要特别考虑的，这就带来了工程上的麻烦。
实践中，太阳能的利用要比化石能源难得多，成本也高得多。
以此类推，从宇宙的视角来观察，物质密度的无限摊薄，必然导致任何潜在能源的密度无限稀释，对文明来讲，随着时间的流逝，从越来越稀薄的宇宙空间中获得能量，降低自身熵值，即便理论上永远都可以做，实践上，却迟早会变得完全不可行。
究竟是什么样的困难呢，设想一下，倘若随着时间流逝，石油的能量密度降低到万分之一，甚至亿分之一，内燃机将会怎样：
在那种条件下，内燃机，根本就没办法存在了。
对一个永远在膨胀、没有终末态的宇宙，热力学定律依然正确，这，毋庸置疑。
然而主宰一切的热力学第定律，却仿佛杀手，在无限长的路径上追击目标，永远跟在宇宙的身后，永远也无法得手。
膨胀，如何让宇宙避免热寂的宿命，一经点拨，方然很快就思路贯通。
即便孤立系统，如果允许系统占据的空间发生变化，譬如说，气缸容积变大一倍，那么，即便原本缸内的气体已达到参数的绝对均匀分布、处于熵最大的态势，也可以藉由向新增空间的扩散，来进一步提升熵值。
熵值有提升的空间，在热力学，也就意味着有做功的可能；
进而，就有被智慧生物所利用，借以维持新陈代谢之类精妙活动的可能性。
宇宙的膨胀，一种建立在科学观测上的假说，居然有这样的效力，面对热寂，坚若磐石的统计物理成果，时空持续膨胀的宇宙虽然无法彻底摆脱热寂的阴影，却始终可以快出一步，这种图景，让方然感到久违的放松。
面对无限膨胀的宇宙，曾被认为面目狰狞的热力学第二定律，原来……
也有它无法终结掉的存在，是这样吗。
坐在椅子上，脑海中冥想着那遥远到不可思议的未来，意识到那想象中的“叹息之墙”也许并不存在，一开始，方然几乎要表露出罕有的欣喜，理智却在提醒他，寻常人绝不可能因为这种事而高兴，这样泄露情绪，正该是身为永生的追寻者所竭力避免的，才勉强控制住表情。
不过，和默默体验心情的年轻人不一样，被话题引起了兴趣，理查德*费曼还在滔滔不绝，言谈间，又让方然有了新的忧虑：
“正因如此，‘热寂’这种假说，如今并没多少人会当真。
即便按相关理论的预测，根据不同的初始条件，关于宇宙何时会彻底进入热平衡态，分歧也很大，预期从10^10年到10^1600年不等；
就我个人而言，一种理论如果会导致如此悬殊的预测数据，本身就说明这理论‘不太靠谱’，呵呵。
不过，即便我们否决了‘热寂’理论，宇宙的长远景象，恐怕……”
“恐怕什么？”
面对眼神略显恐慌的方然，费曼教授的话，很突兀：
“你看，现在已经五点半了；
如果不想忍受餐厅的伙食，我们就叫一些外卖来吃，记在我的账上，怎么样。”
……
“坦率的讲，方，——你的名字是方然，对吧；
如今像你这样关心宇宙命运的人，即便在大学里，也真是越来越不常见喽。”
傍晚时分，理查德*费曼请了方然一顿挺丰盛的大餐，既是感谢他常来帮忙，同时，也有些志趣相投的意思。
教授话里的一丝落寞，不难听出来，方然则讪讪的劝慰着：
“可是，至少在伯克利的物理系，愿意探究宇宙奥秘的学生，还是很多啊。”
“哦，是这样。
搞物理的人，什么时候都不会少，要说这里面大部分人都是出于对物理的热爱、至少是兴趣，这一点我并不反对。
只不过，以实用主义的动机来学习自然科学，或者，以造福人类的志向来学习，总之大概是这些吧，难免令人失望；十个物理系的学生，得有八九个都是持类似的动机，他们钻研物理，无非是想凭借这么一种手段，去改变人类世界，仅此而已。
这样做，当然不能说没意义；
但纯粹受求知欲的驱使，想要知道浩瀚宇宙的过去和未来，持这种动机的人，就少得多喽！
话说回来，关于宇宙的宿命，”
一提到这方面，方然就不自觉的竖起耳朵，
“之前我们谈到‘热寂’，然后呢，即便这理论有些片面，甚至完全错误，宇宙的终末态，也还是无法脱出热力学第二定律的框架。
目前来看，宇宙一直在膨胀，不妨假设这膨胀会永远持续下去，那么，宇宙的确永远不会进入热平衡态，理论上讲，永远具备熵增过程发生的基础；然而再考虑到另一个方面，宇宙中物质的总量，几乎恒定，那么随着空间的膨胀，宇宙中物质的密度也会越来越低，越来越接近于零。
这样一来，对任何熵增过程而言，发生的难度，也会变得越来越高。”
一席话，仿佛在自言自语，理查德*费曼的语调不紧不慢，方然听得却有些困惑，皱眉思考片刻，他才明白了教授话中含义，喉咙便有些发紧。
恐惧再度袭来，他知道，这是因为自己思考问题的立场，和教授不一样。
宇宙膨胀，物质的分布随之越来越稀薄，这意味着什么呢；
站在永不下车的立场，要永生，就得有持续到永远的熵增过程，来维持生命的低熵态，然而，宇宙的物质分布越稀薄，从“物质扩散”这一过程中获得能量、降低自身熵值的企图，就越困难。
要理解这情形，单凭想象即可，并不需要高深的宏观物理理论。
且看人类现有的低熵源，或曰，能量的来源，就有这样的规律，能量密度越高的能源，利用价值越高，从核能，到化石燃料，这些高密度的能源被人类广泛利用，而像太阳能，潮汐能这些密度较低的能源，不论科学家怎样努力尝试，也始终无法以相对低廉的成本来大规模利用。
能源，本身的性质都一样，太阳能并不比化石能源更低级。
最新的太阳能电池，转化率已胜过了内燃机。
然而太阳能的密度太低，需要富集的手段，和衍生而来的能量储存手段，就是化石能源体系不需要特别考虑的，这就带来了工程上的麻烦。
实践中，太阳能的利用要比化石能源难得多，成本也高得多。
以此类推，从宇宙的视角来观察，物质密度的无限摊薄，必然导致任何潜在能源的密度无限稀释，对文明来讲，随着时间的流逝，从越来越稀薄的宇宙空间中获得能量，降低自身熵值，即便理论上永远都可以做，实践上，却迟早会变得完全不可行。
究竟是什么样的困难呢，设想一下，倘若随着时间流逝，石油的能量密度降低到万分之一，甚至亿分之一，内燃机将会怎样：
在那种条件下，内燃机，根本就没办法存在了。