第十八章 熵增定理
至此，整个高塔巫师已经拥有一位不朽传奇巫师，两位神话巫师和两位数的传说史诗巫师。 如果按照卡亚世界的说法，高塔巫师们完全可以建立一个属于自己的神系，当然对于巫师来说没有必要，巫师们已经有了魔法议会和最高评议团，没必要模仿卡亚众神的传统建立神系。 能量守恒定律的出现，让很多信仰“生命力”理论的巫师爆头而亡，但还有一部分“生命力”理论的巫师改良了理论，他们认为生命力最核心的乃是魔力，尚未有人能够解释的魔力。 “魔力肯定也必然是一种能量，我们通过施法，可以将魔力转化为机械能、元素能、电磁能、光能等等，我认为魔力是一种万用能量，它只是一种非常独特，位置序列极其高的能量，但归根结底，它就是一种能量。” 在中央高塔的大厅，托马斯斩钉截铁的说道。 一些巫师则提出了反对，一位年长的巫师高声说道：“机械做功产生了机械能，元素反应产生元素能，机械做功，元素反应，可以和电能转化，电能可以转化为光能，其中有一些热损耗，这套理论并没有问题，但是魔力呢？ 我们的魔力被安置在哪？ 魔力可以通过施法转化为刚刚提到的那些，但是那些并不能逆向转化为魔力！所以我认为能量守恒的范围仅仅是普通能量，魔力属于例外，需你们理论有局限。” 托马斯听了这个说法后，并没有着急反驳，他点点头说道：“我们确实没有观测到其他能量如何转化为魔力的现象，但是就魔力本身而言，魔力可以从低品质转化为高品质，只要进行一些消耗就可以，甚至可以达到‘神之精华’的层次，与大源源力等同。 也就是说魔力这个系统内部同样是遵循能量守恒定律的，至于魔力与其他能量有没有守恒，我认为可以推断为有，只是我们还没发现罢了。” 托马斯回到贝蒂巫师塔，向唐娜说道：“我突然想到了一个可能，会不会魔力就像高温气体，普通能量就像低温气体，高温气体向低温气体转化时，是很自然的过程，而要想逆转这一过程，恐怕要系统之外的加热。” 正在做实验的唐娜答道：“你是说蒸汽机？” 托马斯赞同的说道：“对，和蒸汽机有些相似。蒸汽机用蒸汽作为动力，推动活塞来回运动，我们这个世界的能量运转模型是不是可以比拟蒸汽机呢？有两个气缸，成为甲缸和乙缸。 当甲缸气温高时，活塞向乙缸运动，反之亦然，这一过程中，要是想要让活塞向甲运动，必须从系统外对甲缸进行冷凝才行！” 唐娜听懂了托马斯的意思，她压低了声音说道：“你的意思是说，其他能量的‘温度’比魔力低，所以无法再转化为魔力，要想转化为魔力，要么外部对其他能量‘加热’，要么魔力降温，变得比其他能量‘温度’更低，其他能量就变成了魔力。” 托马斯一拍大腿道：“就是这个意思。” 唐娜突然很神秘的说道：“这个理论假设模型很有趣，不过只是猜想，我倒是想到了另一个方面，关于热力学的。” 托马斯有些着急的催促：“什么方面？别卖关子啊。” 唐娜一挥手，魔力律动，很快形成了一副全息图景，一个切口的汽缸，中间是活塞，里面是气体，活塞上方是重物。 “假设有这样一个理想状态，活塞和汽缸之间没有摩擦，需要时汽缸可以完全绝热，汽缸内的气体由独立的分子组成，不会随着压强和温度的变化而变成固体和液体，也不会发生化学反应。” 托马斯看着那切开的全息汽缸图景，若有所思。 唐娜继续说道：“首先是处于等温吸热过程，活塞向上运动，汽缸体积增大，向外吸热，借以保持温度不变，设该温度为t1。 其后会进入绝热过程，在绝热状态下，虽然不加热，但是活塞由于惯性仍要对外做功，汽缸内的温度降低。 所以汽缸体积增大，气温降低到t2。 然后就是等温放热过程，活塞反向下降，汽缸体积减小，向外界放热，借以保持温度不变。 最后是绝热过程，活塞由于惯性继续下降，汽缸体积减小，气温升高到t1。 如果将重物换成汽缸的另外一部分，就是整个汽缸的工作原理了。” 托马斯望着那循环的汽缸切面图景，一拍手说道：“我明白了，你这个循环中，系统对外做的功就等于吸收的热量减去放出的热量，这个模型可以称为唐娜热机，循环过程称为唐娜循环，唐娜热机的工作效率等于一减去t1除以t2！” 唐娜笑着说道：“就是这样，我们提高效率的最好办法就是让温差加大，只要温差足够大，动力就会特别强。你对魔力的思考也很有趣，我觉得我们可以将这两者思考整合为两篇论文发表，和其他巫师进行讨论。” 一周值周，两篇论文相继发表，唐娜的《关于热的动力》一文假设的模型引起了机械学派的广泛讨论，很多实干型的应用巫师已经依据理论着手提高动力引擎的动力。 巫师们已经度过了蒸汽动能的阶段，他们发现各种化学能也可以转化为机械能，唐娜提出的理想模型具有很大的实践意义。 而托马斯的假如世界是蒸汽机的假设，显得幻想过多，讨论和批评声不断。 一直关注这件事的艾斯则看到了两人的论文，祂眼眸一亮。 “托马斯的思考很有趣，这个设想还真的有可能性，但是具体到热力学还差一点，你们还是没有注意到另一个关键点，看来我只能亲自上场了。” 艾斯展开一卷魔法纸，在上面写下一个标题《热力学第二定律——从唐娜热机开始思考》。 窗外艳阳高照，一切如常，没有人注意到一个惊世的怪物即将诞生。 大源之力在不断的翻腾，似乎想给予艾斯巨大反馈，却被艾斯一个巴掌按下，巫师世界丛的大源反馈对艾斯已经没有什么实际意义，不如祂通过高维裂痕获取的维度崩坍带来的能量强，不如留给其他人。 按巫师世界丛当前的情况，还可以再支持四五个人成就神话，至于其他可能成就神话但是没资源的巫师，未来也可以返回卡亚世界，那里的资源要广博的多。 一天之后《魔法》特刊再次发行，几乎所有人都看到了标题《热力学第二定律》，第一作者艾斯。 贝蒂惬意的躺在巫师塔，沐浴着阳光，阴影乌鸦飞来，将特刊送到她手中，她不经意的看了眼特刊，随后坐直了身体。 “热力学第二定律？” 她缓缓的读着，艾斯这个名字似乎有着神奇的效果，虽然艾斯冕下已经很长时间没有发表理论专著，但是作为巫师们的导师，唯一一位不朽传奇，没有人敢看轻祂的研究。 开篇是对唐娜热机的称赞，这让贝蒂与有荣焉，她准备好好夸奖夸奖唐娜，接着就是艾斯提出了两个问题。 “一是唐娜热机的效率能否等于一？ 在这种情况下，必须保证t1无穷大或者t2为零，温度无穷大是不可能的，温度为零也无法实现。 这里的温度为零并不是指通俗意义上水的冰点，因为这只是约定俗成的度量单位，我们需要建立起一个新的温标，绝对温标。 我们知道，同温下，气体的体积与压强成反比关系。 而经过我的测量，对一定体积的任何气体，当温度升高或者降低一传统温度时，其压强的增加或减小也是恒定的，约等于1/273. 因此，如果我们将一种传统温度为零的理想气体降温到零下273度，它的气压将会归零，体积也会归零。 换句话说，温度不能再往下下降了，再降体积就是负数了，这显然不可能。 因此，传统温度零下二百七十三度即为绝对零度，绝对零度不存在，所以唐娜热机的效率无法达到100%。” 贝蒂似乎感觉到了什么，又好似什么都没有抓住，这就好似脚心很痒，偏偏隔着靴子挠痒，怎么都不爽利。 祂继续看着艾斯的第二个问题：“唐娜热机的效率等于零为如何？” 贝蒂轻声说道：“这很简单，t1=t2就行。” “可二者相等意味着什么，意味着唐娜热机空转白忙活，也就是说同一热源下，唐娜热机无法工作。 因为我们可以判定，不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响，简单的说，单一热源系统下做不了有用功。” 贝蒂如遭雷击，喃喃道：“单一热源系统下做不了有用功，我们的世界算不算单一热源系统？星界算不算呢？” 祂低头看着艾斯的文章：“就如同将热水和冷水用隔板隔开，当抽下隔板后，只会冷热均匀，不会热更热冷更冷一样。变化存在两个方向，一种是自然演变的方向，一种是非自然的方向。 自然方向是自发而独立进行的，非自然方向则必须受到外界影响才能进行。 这就是热力学第二定律：热量无法从低温物体转向高温物体而不产生任何影响。” 简单的总结，却让贝蒂心神巨震，她那颗闭环系统的机械球甚至有些不稳，她继续阅读着，两眼却有些看不清。 “这样一个纯粹的孤立系统，内部的热量早晚会变得均等，一样的寂寥，如果将整个星界看成一个孤立系统，星界内部能量的转化看成一个唐娜热机，不断从系统中的高温物体吸取能量，向低温物体传递能量，总有一天高温物体和低温物体的温度相等，那样的话整个星界就无法运作了。 因此我创立了一个概念，熵。 一个系统的熵等于该系统在一定过程中所吸收（或耗散）的热量除以它的绝对温度。这就是熵的定义，在孤立系统内部，这是不可逆的过程，即热量从高温物体流向低温物体是不可逆的。 此即孤立系统中，从有序到无序的必然不可逆过程，这个过程可以称之为热寂。” 轰！ 贝蒂仿佛看到无穷世界崩解，上位世界坠落，星界最终扁平化，整个星界归于寂寥。 “不一定，真的不一定。首先，我们世界就不是一个孤立系统，而是一个开放系统，世界可以与星界产生交换，能量、物质、信息三者都可以交换，那这个星界，说不定也存在未知的星界可以交换，只是我们无法理解而已。” 稳定的心神，贝蒂也看到艾斯最后那一段话：“孤立系统总是趋向于熵增，最终达到熵的最大状态，也就是系统的最混乱无序状态。但是，对开放系统而言，由于它可以将内部能量交换产生的熵增通过向环境释放热量的方式转移，所以开放系统有可能趋向熵减而达到有序状态。” 艾斯的这篇文章一石激起千层浪，关于热力学第二定律和熵增定理几乎城了最火热的讨论，零星的无头尸体并不能阻止巫师们的讨论和研究，熵增定理简直如石破天惊，从简单的唐娜热机推导出整个世界的真实面貌。 托马斯第一时间宣称，魔力其实就是某种熵增，他非常怀疑魔力就是从某个更高层面向星界这个较低层面传递能量的过程，而这一过程正好符合熵增和热寂。 “越是无序，则熵增越大，我们应该推动秩序，实现熵减才对。而且整个星界的最终热寂太过遥远，就如同人终究要死去一样，虽然真实但也遥远，我们不需要担心。 我认为我们巫师现在要做的，就是让我们这个巫师世界丛尽可能的熵减，作为一个开放系统，不断从外部，从其他世界掠夺资源。” 布鲁双眸炯炯，在中央高塔的最高评议会议上侃侃而谈。 泰勒斯也站了起来，高声道：“熵增定理更是证明了一件事，星界就是一个黑暗森林，每个世界文明都试图掠夺对方的资源，让自己的世界熵减，达到秩序最大化，让其他世界熵增，迎接最终的毁灭。”