文/克莉絲汀.麥金利;譯/崔宏立

升上高四前,我已經充分理解熱力學第一定律:能量不生不滅,只會改變型態。我本人就是把重力位能轉換成動能的高手,可以和我朋友艾咪從她位在二樓的房間窗臺跳下來,卻不會壓壞她媽媽種的櫛瓜;還可以對著無辜者的後腦杓發動多次準確的橡皮筋攻擊,練習將彈性位能轉換成動能(好孩子不要學)。

學會熱力學第一定律所說的能量轉換後,就可以進到下一階段。路西鐸教練接下來說的熱力學第二定律,帶來一個驚人消息:混亂只會不斷增加。這個世界的每個過程、活動、改變、顫動,都讓它更沒有秩序。還有更令人不安的呢,這些會增加混亂的活動是不可逆的。就像被橡皮筋射瞎的眼睛,沒有機會重見光明。

為了讓我們了解「不可逆」是什麼意思,路西鐸教練要我們想想大家都很熟悉的能量轉換情況:木柴在火爐裡燒。他問班上同學,如果木柴燒過了,該怎麼做才能把它復原?我們可以試著反轉燃燒過程,把它給我們的熱能還回去;甚至可以用光照一照,把它給我們的光也還回去。但是不管怎麼加熱或用光線照射,那一堆可憐的焦炭都無法恢復原狀,只會得到變熱、照過光、燒得更透徹的木柴。了解熱力學第二定律,就不用再多花時間煩惱怎麼還原,還能讓我們接受事實,繼續向前。

宇宙的亂中有序

想了解到底什麼是熵,不妨看個沒那麼科學的類比。請小心你的腳步,我們即將進入極度非專業的領域;我只是想讓大家看看如何定義熵,以及熵是怎麼增加的。我們可以說,在媽媽肚子裡成長的小寶寶,就是大自然展現其混亂無序的一種神奇方式。

某天睡飽午覺,你和太太在浴室裡一起洗了好半天的澡,卻不是因為忙著刮鬍子或洗頭髮;或是在某個停電的冬夜,你們在床上抱成一團滾來滾去,全都是製造寶寶的好機會。在那之後,發生了一些令人難以置信的組織變化:一個小小人靠著細緻的臍帶逐漸成形、有小小的手指,而且很倒楣地有個像爺爺的大鼻子。這個過程應該違反了熱力學第二定律吧?如果每件事都朝向混亂,這場超級精密的組織化盛宴該如何發生?

現在你往後退兩步,看看更大範圍的世界,就會發現總體來說,混亂度仍持續增加。準媽媽所吃的食物是靠太陽的能量成長的(一大堆食物,而且想吃就要吃到,不准任何人多說一句話)。準媽媽的身體吸收食物營養,用來製造嬰兒的細胞,這整個過程都很沒效率。終於,這個小小的奇蹟願意從溫暖的小窩裡出來,用初生的肺部吸入第一口空氣,哇哇大哭。簡單來說,光是把他製造出來就已經燃燒了一大堆能量,全部源自我們生活中最集中的能量來源,也就是太陽(感謝老天,太陽有很多很多能量可以用。它要花上幾十億年才能把這些能量燃燒、四射、發散)。

不可逆程序才能幫你保守祕密

假設你擔任密探,拿到一張列印出來的紙,上面寫著如何找到政府設在土耳其的情報站。這時你必須熟記哪些過程可逆,哪些過程不可逆。現在你已經把相關方位背起來,還在附近找了家餐廳,享用羊肉丸子配上無花果冰沙。問題來了,你是要把指令撕掉呢,還是燒掉比較好?哪個才是真正不可逆的程序?

就算只是政府雇來的實習生,只要把他關在一個不見天日的碉堡裡夠久,就有辦法把一堆撕碎的紙片拼回完整的紙。然而,花再多力氣也無法讓一張燒毀的紙還原成本來的狀態;即使是把散發出來的熱和光等能量還給它,紙和上面畫的地圖還是無法回到剛剛可讀取的狀況。能量以混亂無序的方式燃燒、四射、分散,根本不可能重回秩序,所以撕掉這個選項就出局了。比較好的方法是:在旅館的廁所裡很快把紙燒掉,並且在煙霧偵測器啟動之前丟進臉盆沖走。你不需要整個房間泡在水裡、警示燈還會一閃一閃的那種混亂;只要夠用就好了。

生活物理學:駕馭混亂無序

如果想應付無法避免的混亂,重點在於:培養正確的數量和種類。把你的努力投注在不可逆的程序上,讓它們為你所用,並且把無法避免的混亂導入不會對你造成傷害的地方。

只要用到能量,混亂就會增加。該怎麼做,才能讓它們乖乖聽話?難道你的生活一定要很混亂,一次比一次瘋狂,到最後還必須改名換姓逃到國外去才行嗎?熱力學第二定律所附的小字說明會幫你指點迷津:適用於封閉系統中。你可以畫一條小小的虛線,把任何系統圍在裡面──字宙、行星或紐約市的某一個遊戲場。如果你把系統定義為自己的人生,就可以暫時把混亂導入人生中某個你不太需要在意的位置。

有些人在人生某個階段會希望自己過著極度混亂的生活。我的理論是:即使我們不知道熱力學第二定律的確切名稱,但出於本能,我們依然了解宇宙中的亂度必須增加。為了人道理由,輪流或許是個很公平的方式,全心全意投入失序的生活,平衡其他守秩序的傢伙應該製造出來的亂度。但不管什麼情況,太積極拉攏混亂還是很危險的。當你把前女友的個人物品全扔進前院生起的火堆時,隨著遠處的警笛聲越來越清楚,你心裡的感慨也會越來越深。

坐著顛簸的小飛機飛越阿拉斯加冰河、第一次以戲劇製作人的身分參加令人不安的開幕夜,或是想為最要好的朋友做蝦湯,結果卻把廚房給毀了……有了這些經驗後,我已經學會如何讓激動的心情恢復平靜。我知道人生如戲、不如意事十之八九、生活就是充滿混亂、熵……不管怎麼說都行,我寧願讓它像位客人,在桌邊占一席之地,卻不希望它像個不速之客,總在奇怪的時間或地點來訪。

我花了一些時間區別什麼是好的混亂,什麼是不好的混亂,而現在光是用聞的,就能分出兩者有什麼差別。危險、沒有生產力的混亂,聞起來就像不小心被菸頭燒到的塑膠沙發;好的混亂聞起來則像是海邊那根被雷雨澆熄火苗的漂流木。它們都散發出類似的煙味,卻各有特色。只要勤加練習,你也可以大老遠就嗅出兩者的不同。一種陰沉而油膩,另一種清新而篷勃。

為了確定混亂知道我有條件歡迎它進入日常生活,我把口香糖包裝紙、蘋果核和加油收據全扔在副駕駛座的地板上。而且我這麼做的時候,還故意虛張聲勢,好讓掌管熵的女神注意到我已經獻上祭品。我讓生活中這小小一塊區域成為眾人皆知的尷尬災難。

如果有誰對我無法保持車內清潔感到不以為然,在上車前瞪我一眼,我也只會輕輕聳聳肩,表現出一副無能為力的態度。我想用這個動作告訴乘客:沒錯,我就只能做到這樣。要車子變得更整齊?不可能。拜託,坐好、繫上安全帶可以嗎?這些空咖啡杯可以當成額外的安全氣囊。我拒絕用不誠懇的道歉讓自己奉獻給熱力學第二定律的這些貢品失去價值。

請讓我人生這塊小小區域保持混亂、讓我在這小小宇宙裡遵循熱力學第二定律,我已經幫熵找好一塊無關緊要的聚會場所。就像愛因斯坦,在他腦子裡,整個宇宙都井然有序。他想了解宇宙裡的各種作用力之間有什麼關連、在大霹靂那瞬間如何產生這些作用力;他想為組成原子的所有東西找到定義,還想量化它們的性質。

他忙著整理整個宇宙,而裡面有好多東西等待釐清、等著被馴服。光是要問對問題就夠難的了,更別說要把答案化約成簡潔而優雅的公式。所以,他讓混亂駕馭一部分的日常生活,而且用不著解釋或對其他人感到抱歉:他把那一頭亂髮獻給掌管熵的神祇。那傢伙真是個天才。

※ 本文摘自《物理才是最好的人生指南:讓宇宙定律為你效勞》,原篇名為〈人生的混亂在所難免:熱力學第二定律〉,立即前往試讀►►►

 
  • 用Line傳送