一只杯子掉在地上,摔碎了。它摔成了几十块碎片。如果是把录像倒着放,碎片会飞回去,重新拼成杯子。但在现实中,这从来不会发生。
先澄清一件事,这很重要:这件事并不违反物理定律。你把每个碎片的速度反过来,每一步都完全符合牛顿定律。力学上没有任何一条被违反,只是从来没有人见过。那到底有多少种排法呢?
先说完整的那只杯子:完整的杯子只有一种状态,每块碎片都在它该在的地方。可一旦碎了,每一块碎片都可以待在很多不同的位置,排法的数量是天文数字。那这个概率到底有多小?我们拿二十块碎片来算,它们的排法有二十的阶乘那么多种,这个数字一共有十九位。
而其中只有一种排法,就是完整的那只杯子。所以它自己拼回去的概率,大约是十的负十九次方。那熵到底是什么东西?熵衡量的是排法的数量,更准确地说,是排法数量的对数,再乘上一个物理常数。
所以熵大并不等于乱,而是说它的可选排法非常多。那时间为什么会有方向?因为宇宙总是从排法少的状态,走向排法更多的状态。这不是物理定律要求的,而是概率在推着它走。
所以下次看到杯子摔碎,你可以想一想这件事:它没有违反任何一条定律,只是那个能拼回去的排法,在所有的排法里实在太少了。想聊的在评论区说说。