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《哈利波特》里的魔法棒是一种非常神奇的东西。比如说,有一次邓布利多带着哈利波特去找一个变成沙发的朋友,看到房间乱糟糟的,就用魔法棒一挥,房间顿时就被整理得干干净净了。又有一次,哈利波特将魔法冰棒指着一滩水,那滩水很快就结成了冰。
尽管在魔法故事里,我们相信这种神奇的事情,但在现实生活中,这些事情会出现吗?回答是,根本不可能。比如说,我们现在都是手机一族了,无论是大人还是小孩,没事就拿着手机、捧着手机。和手机配套的是耳机线,它经常给我们带来不愉快的麻烦:每次从口袋里掏出它,它就会变得乱七八糟。
那么,你有没有见过这种事情发生:一团乱麻一样的耳机线放进口袋里,掏出来的时候竟然变整齐了?我跟你打一块钱的赌,你一定一定没有遇到过这种情况。同样,一个乱糟糟的房间,根本不可能用魔法棒一挥,就会变得整整齐齐。那你肯定会问,魔法棒指一下水,水就会结成冰吗?当然不会。原因很简单,因为冰和水比起来,就像是整齐的房间和乱糟糟的房间一样。
本来有条理的东西会变得乱糟糟,而乱糟糟的东西不会变得有条理,这是这个世界的一个根本规律。再举一个例子,一只杯子掉到了地上,水撒了出来,水渗入地板中了,杯子也碎掉了。我们从来没有见过与之相反的情况,一只杯子的碎片会自动合拢成一个完整的杯子,地板上的水也没办法跑回来再跳进被子里。这就意味着,我们这个世界就像是一部电影,它从来都是向着一个方向放映的,不可能倒着放。
也就是说,时间就只有一个箭头。其实,古人早就注意到这个现象了。成语“覆水难收”讲的就是这么个现象。该成语来自汉代的一个故事。汉景帝的时候,有一个穷书生叫朱买臣,娶了个妻子崔氏。他平时除了读书就是砍柴,后来崔氏实在过不了贫穷的生活,要和朱买臣离婚。到了汉景帝的儿子汉武帝即为,没过多久朱买臣就得到了汉武帝的赏识,做了会稽太守。崔氏得知了这个消息后,蓬头垢面跑到朱买臣面前,请求他允许自己回到朱家。朱买臣听后让人端了一盆清水泼在马前,告诉崔氏,若能将泼在地上的水收回盆中,他就答应让她回来。当然,此时是做不到的。
但是,很久之后,物理学家才找到这个故事背后的根本原因。这是一个很复杂的过程,发现这个根本原因的人,就是奥地利物理学家玻尔兹曼。要理解玻尔兹曼找到的道理并不难。现在,你可以拿两个玻璃球,将盒子隔成一边一半,你闭起眼睛将玻璃球一个一个扔进盒子里。现在,要求你将两个玻璃球都扔进左边的那个盒子,你会发现,尽管是可以做到的,但平均下来,每做四次才能做到一次。
原因很简单,两个玻璃球都在左边是一种可能,两个玻璃球都在右边是一种可能,但还有两个可能是两个玻璃球一个在左边一个在右边。我们继续做这个实验。现在的玻璃球越来越多,你闭起眼睛将所有玻璃球都扔进左边,会发现越来越难。这是因为所有玻璃球扔进左边只有一种可能,而又很多很多可能是玻璃球乱七八糟地分布在两边。
你看,玻璃球同时在一边相比玻璃球乱七八糟地分布,看上去更整齐,而越整齐的情况越难做到。这个道理说起来非常简单,但是我们可以用这个道理解释前面提到的耳机线问题。耳机线被整理得有条有理,相对耳机线乱七八糟的样子比较罕见。那么,玻尔兹曼针对覆水难收提出解答。任何物体都是由分子构成,我们将这种情况叫作有序,而当分子排列得乱七八糟的时候,我们将这种情况叫作无序。
相对无序,有序的可能性更小,所以不容易做到。他说,任何物体一定是从有序变成无序的,而不是相反。因为无序总是更有可能发生。这么简单的道理,我们现在应该很容易接受了。
可是,玻尔兹曼却由于当时很多科学家不接受他的理论而自杀了…