“如果概率的分布,本身就是最自然、最随机的?那个叫‘平衡’的状态,其实不是力的均衡,而是最混乱、最无序的状态?乱到任何其他状态跟它一比,都显得不自然了?”
这个想法,就是对物理学根基的决定论的一种背叛,是一个危险的错误。
但艾文抓住了这个灵感。他开始建立数学模型,定义了一个函数来计算系统的混乱程度——他叫它“熵”。
他的核心假设很简单,甚至有点狂:在一个孤立系统里,熵只会自己增加,系统最后会变成熵最大的状态——也就是热力学平衡。
这个假设被强行加进了索菲亚建立的理论框架里。
一开始,整个框架都在排斥它,公式变得扭曲,符号也闪烁不定。但慢慢的,当艾文把这个错误的基础和索菲亚正确的部分小心翼翼的结合后,奇迹发生了。
之前卡住的推导一下就通了!
热力学第二定律不再只是一个观察现象,而是从微观概率里自然推导出来的结果。
能量均分定理、状态方程......一个个关键结论都被解了出来。
整个统计力学体系在一个动态的、概率的图像中,变得完整又合理了。
可就在艾文以为自己成功的时候,他笔下的公式发生了可怕的变化。
他正想写出熵的最终数学表达式,把它和微观状态数联系起来,推导里却冒出了一个很不和谐的东西。
纸上的墨水在他手中好像活了一样,扭来扭去,最后变成了一个绝对不该出现在物理学公式里的单位——