好像有点lag,现在才注意到这篇文章. 没太多要说,只想提供另一种观点. 看到这篇文章多半都是从粒子或是相对论的观点入手.但是本人是学凝态 的,所以实在搞不懂太高深的物理. 仅提供一种作凝态的人的观点. 当然 这种观点姑且听之,茶余饭後就好. 我自己都没把握能对几分,甚至很荒谬 也说不定.如果有先进有点想法欢迎指正. 对作凝态的人来讲,比较喜欢的还是电啊,热啊,光啊,这类的观念,我个人比 较想从热力学的观点来切入这个关於光速问题.在开始讨论之前,我想把光 速是极限这件事情分成两件事来讨论,第一是,这个宇宙间的速度,该不不该 有一个上限.第二个是,如果有,那为什麽是光. 先回答第二点,为什麽是光? 我的回答很简单,因为光的质量等於零.而我们 对质量最古典的定义,本来就是物质在空间变换速度的难易程度.从这 观点来看,猜测是质量=0的跑最快,似乎也满合理的. (当然我知道这解释你 肯定不会满意,不过容我不在这问题上纠缠,我想讲的是另一个问题.) 所以另一个问题是,那这个世界上讯息传递的速度,该不该有一个上限? 这里我想企图在一种纯古典的概念下,也就是相对论出来前的认知下 阐述这件事情: "如果宇宙间的速度没有上限.我们将可能得到一台完美的卡诺热机!" 但是卡诺热机显然是只存在於理想中的东西,现实生活中是不存在的.因此 只能否定速度可以无穷大这种事情了. 我们知道,相对论其实并不否定这世界上有超光速的事实. 例如光的相速 度就是可以超光速的. 但是群速度始终都是不可超越光速. 这其实不难理 解,因为平面波本身并不带有讯息,是波包才带有讯息. 而相对论真正约束 的,其实是讯息传播的速度. 那麽,什麽是讯息呢? 如果有学过深一点的热力学的人一定都知道,讯息指的是一种系统中出现 局域的负熵的状态. 有些人更直接用"负熵流"来描述讯息的产生与散失. 如果从这个观点来看的话,相对论似乎给了这种状态的传播一种上限.不过 这当然并不是很精确,因为相对论指的是一种微观的行为,而负熵指的却是 一种多粒子宏观的行为.但是这个宏观的行为仍不可超光速应仍是正确的. 那麽,假如宇宙间的速度并没有上限,这也就是说,我可能创造出一个局域的 负熵态,而且将这个局域的负熵传递到很远的地方去,而所需的时间为0. 假定热力学的经验法则正确,且适用於所以系统,那麽我们知道,所有的热平 衡反应都是需要时间的.从资讯的观点来看,热平衡这件事情就是在讯息中不 断的添加"噪音".当熵极大时,等於讯息完全被抹去,只剩噪音了. 这也就是说,我把一个负熵的局域态传递到另一个地方.这过程中将可以避开 热平衡.这也就是说,我把讯息从A传到B,这个过程中并没有任何讯息的流失, 换言之,不存在熵增.宇宙间无所不在的"噪音"(熵增)并没有被掺杂进我的 讯息之中. 我对讯息进行了某种操作,可是讯息却毫无流失,这意味着在F=U-TS的过程中, 内能的变化完全等於自由能的变化.这显然怪怪的,怎麽可能从A点传播资讯到 B点,过程中完全没有添加噪音呢? 从卡诺机的观点来看,这等於是有了一台 美的卡诺机了 但妙就妙在,传统上我们怎麽创造一台卡诺机呢? 考虑到热平衡总之需要时 间的,所以我们在想像卡诺机的时候,必须假想我们的卡诺循环进行的非常非常 慢,对於每一步我们都要求要无穷长的时间. 这等於和我们前面假想的完全相 反了. 不过速度无限大的讯息传递也好,无限慢的卡诺循环也罢. 这都只能是假想. 热力学的第二定律总是要求熵增的. 完美的卡诺机只能存在於教科书中. 提供另一种观点来看光速传递的问题. 不晓得说不说的通就是了. 不过从这 个观点切入,只是想凸显"讯息"的传递跟热力学中的"负熵"间的关联. 当然 这样的想像并无助於回答速度能不能非常接近无限大但不是无限大这类的问 题. (也就是上面那台假讯息传播的想热机,是否其效率是否有比1更低许多的 真实上限) 只是纯粹提供另一种从热力学看光速有限的观点. // =========== 不过个人觉得从熵的观点入手来理解许多宇宙间的大问题都是很值得期待的. 例如霍金从研究黑洞的高负熵来得出关於黑洞蒸发的理论. 例如熵增的不可逆 性给出了时间一个明确的方向,而这个不可逆和微观的时间反演对称该如何调 合目前仍在争论不休. 当然前几年最引人注意的话题,莫过於是透过熵力概念 来解释引力,竟然也得到了满令人意外的成果. 从1877波兹曼提出s=klnW到今天也过了135年了.这麽长的时间过去,许多物理学 上的难题都被破解了,但我想大多数人还是在问同一个问题: 到底什麽是熵? -- ★人生中最温暖的夏天是在纽约的冬天★ --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 128.120.178.195 ※ 编辑: pipidog 来自: 128.120.178.195 (10/09 12:57)