2018-08-10

【酷物理】熱力學與天下沒有白吃的午餐

不勞而獲是人類永恆的夢想;作夢使得人類偉大,作懶惰的夢則使人類進步。用科學術語來說,不勞而獲就是:只要一單位的「能量」,就會產生無窮多的「功」。要討論功與能量的問題,我們需要「熱力學定律」。

熱力學定律」是討論物理系統中能量轉換與作用的學問。根據光復書局出版的「大英科技百科全書」,熱力學定律有二:
1.能量守恆定律:能量不能被製造,也不能被消滅,只會從某個形式轉換到另一個形式。
2.熵值增大定律:能量形式轉換時,會有部分的能量轉化為不可重複利用的形式。

「熵」讀如「商」,又被稱為「系統混亂度」,指的是系統中能量無法被利用的比率。根據這兩個定律可以了解:
A.一個獨立系統內的能量總和是固定的,但其中能被再利用的能量會逐漸減少。
B.如果系統內某部分趨向於秩序性,一定是因為其他部分趨向於混亂,而且趨向混亂的能量仍然比趨向秩序的能量多。

來自世界各地的無數資源豐富了我們的生活,這些資源就是使生活運作的「能量」,必須符合熱力學定律。於是我們可以得到「資源轉換定律」:
1.資源守恆定律:資源不能被製造,也不能被消滅,只會從某個形式轉換到另一個形式。
2.資源浪費定律:轉換資源形式時,會有部分的資源轉化為不可重複利用的廢物。

人一生擁有的能量是固定的。我們可以將某些形式的能量轉換成另一種,例如:上班加班,把「時間」轉換為「財富」;休閒旅遊,把「財富」轉換為「快樂」。然而不管是哪種轉換,所付出的能量都比得到的多,所以永遠不可能不勞而獲。Q.E.D.

【額外證明】
根據熱力學定律,任何獨立系統都會逐漸趨於瓦解,因為蘊含系統中可供運作的能量都會逐漸消耗,完畢時就是系統的末日。所以宇宙會終結;任何一個行星的生態圈都會面臨末日,星際旅行是唯一的救贖之道;任何政治系統都會崩潰,不論民主還是專制;人的思想系統要時時增加外來的能量,所以我們要多看書,多和人聊天,還要常常溫習古書男子的酷系列。(喂)

【延伸閱讀】
牛頓出版社的「現代科技大辭典」中有第三條熱力學定律:「在物質的熱力學溫度趨近於凱氏溫度 0K 時,物質的熵趨近於零。」 0度K就是絕對零度,在此狀態下系統中所有分子的動能(就是熱量)都等於零,是一片寂靜、荒涼、毫無生氣的世界。這個定律翻成白話就是:「想要減少混亂,就毀滅世界吧!」謹以此獻給有志成為大魔王的人。

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自己的英語自己救 Save your English NOW!

我研究的領域是科技輔助語言學習,不只是華語,各種語言都可以;所以正在自己救自己的英語。 我的求學時代國中才開始有英語課,而我幾乎是一開始就放棄了學習英語。雖然我喜歡看書,但沒有人提醒我英語的閱讀資源是最豐富的。等我到了碩士班,因為修課需要直接閱讀原文期刊,才開始過著艱辛的英語學習...