《时间简史》中“穆菲定律”是什么?

作者&投稿:仝汤 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么是"穆菲定律"?~

你好,我想你询问的可能是“墨菲定律”。

墨菲定律,亦称莫非定律、莫非定理、或摩菲定理,是西方世界常用的俚语。墨菲定律主要内容是:事情如果有变坏的可能,不管这种可能性有多小,它总会发生。

★楞次定律是一个判断感应电流的定律,是一个反向定律,其电流方向通过右手定则判断出来后还需要反向:比如磁场是大拇指的方向,四个手指弯曲的方向则是感应电流的反方向;这和电流方向的判定不同。【注意感应电流和原电流的区别!】

★其实和楞次定律相同的还有热力学第二定律:热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体(不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化,这是按照热传导的方向来表述的)。

呵呵,这也可以看出,热是从高温传向低温的,当我们想要把热从低温传到高温的时候,就需要付出代价!——这也是永动机不能做成的原因之一!其实,在宇宙学上,热力学第二定律就是给出时间方向的一个定律:比如我们的住房,它总是会越来越脏、越来越乱,用物理学名词来说就是“熵增原理”,所有东西都是自发的向无序状态过度!

★在化学上,也有一个这样的定律:勒沙特列原理,是一个述说化学平衡的原理,A+B=C+D的可逆反应,比如说,针对这个反应,我不喜欢D,于是从反应器皿中移出D,但是,化学平衡就会控制整个反应向着生成D的方向进行,这是一个“事与愿违”的原理,再者,我想在反应器皿里要更多的A,于是我加进更多的A,但是,化学平衡马上就会控制化学反应朝着消耗A的方向进行……这是一个和楞次定律一样的“反向”定律!

★数学概率上同样也有这个“反向”的体现:比如你去超市购物买东西,假设每个收银员的收款速度都是一样的,事实上也是相差无几的,而每个客人买的东西也差不多,换句话说,对于一个大范围内的统计平均,每个顾客付款所需要的时间差不多都一样。这个时候,你是怎么排才会最快的结帐走人呢?事实上,概率上研究是找不出一条最快的途径来付帐,因为每个人都有这样的想法,所以,就把整个效应平均了,比如一个超市有10个收银员,100个顾客肯定会非常平均的按照最接近每队10个这样去排队付款!第二个顾客绝对不会排在第一个顾客的后边,他会选择一个空的没有人的通道去付款……

★社会学上,人总是会按资排历,到最后,或者一个很适合当小兵但是却没有能力当将军的人因为参加了很多战争而积累当上了将军,这个不和谐的定律当你在社会上摸爬滚打N年之后你就会有深刻地体会!

★●★那么,为什么会在各个学科之间都存在这么近似的一个“反向”、“事与愿违”、“不和谐”的定律呢?其实,这个规律在哲学上很早就被人总结出来了,叫做“穆菲定律”,也就是事情总是向着不好的方向发展,或者事情总是越变越遭!【你的房子不打扫,一直这么搁置下去,灰尘会越积越多,房间会越来越乱……这其实就是热力学第二定律描述的时间方向,有关熵增原理的内容。】

你想多了解的话可以去看霍金的《时间简史》,或者百度搜“穆菲定律”等名词。,。。

光不代表时间,只是时间以光的速度前进。时间是没有准确定义的。还有爱因斯坦自己后来证明超光速也不会时光倒流。
长期以来人们关于时间性质的观点是如何变化的。直到本世纪初,人们还相信绝对时间。也就是说,每一事件可由一个称为“时间”的数以唯一的方式来标记,所有好的钟在测量两个事件之间的时间间隔上都是一致的。然而,对于任何正在运动的观察者光速总是一样的这一发现,导致了相对论;而在相对论中,人们必须抛弃存在一个唯一的绝对时间的观念。代之以每个观察者携带的钟所记录的他自己的时间测量——不同观察者携带的钟不必要读数一样。这样,对于进行测量的观察者而言,时间变成一个更主观的概念。
当人们试图统一引力和量子力学时,必须引入“虚”时间的概念。虚时间是不能和空间方向区分的。如果一个人能往北走,他就能转过头并朝南走;同样的,如果一个人能在虚时间里向前走,他应该能够转过来并往后走。这表明在虚时间里,往前和往后之间不可能有重要的差别。另一方面,当人们考察“实”时间时,正如众所周知的,在前进和后退方向存在有非常巨大的差别。这过去和将来之间的差别从何而来?为何我们记住过去而不是将来?
科学定律并不区别过去和将来。更精确地讲,正如前面所解释的,科学定律在称作C、P和T的联合作用(或对称)下不变。(C是指将反粒子来替代粒子;P的意思是取镜象,这样左和右就互相交换了;T是指颠倒所有粒子的运动方向,也就是使运动倒退回去。)在所有正常情形下,制约物体行为的科学定律在CP联合对称下不变。换言之,对于其他行星上的居民,若他们是我们的镜像并且由反物质而不是物质构成,则生活会刚好是同样的。
如果科学定律在CP联合对称以及CPT联合对称下都不变,它们也必须在单独的T 对称下不变。然而,在日常生活的实时间中,前进和后退的方向之间还是有一个大的差异。想像一杯水从桌子上滑落到地板上被打碎。如果你将其录像,你可以容易地辨别出它是向前进还是向后退。如果将其倒回来,你会看到碎片忽然集中到一起离开地板,并跳回到桌子上形成一个完整的杯子。你可断定录像是在倒放,因为这种行为在日常生活中从未见过。如果这样的事发生,陶瓷业将无生意可做。
为何我们从未看到碎杯子集合起来,离开地面并跳回到桌子上,通常的解释是这违背了热力学第二定律所表述的在任何闭合系统中无序度或熵总是随时间而增加。换言之,它是穆菲定律的一种形式:事情总是趋向于越变越糟:桌面上一个完整的杯子是一个高度有序的状态,而地板上破碎的杯子是一个无序的状态。人们很容易从早先桌子上的杯子变成后来地面上的碎杯子,而不是相反。
无序度或熵随着时间增加是一个所谓的时间箭头的例子。时间箭头将过去和将来区别开来,使时间有了方向。至少有三种不同的时间箭头:第一个,是热力学时间箭头,即是在这个时间方向上无序度或熵增加;然后是心理学时间箭头,这就是我们感觉时间流逝的方向,在这个方向上我们可以记忆过去而不是未来;最后,是宇宙学时间箭头,在这个方向上宇宙在膨胀,而不是收缩。
我将在这一章 论断,宇宙的无边界条件和弱人择原理一起能解释为何所有的三个箭头指向同一方向。此外,为何必须存在一个定义得很好的时间箭头。我将论证心理学箭头是由热力学箭头所决定,并且这两种箭头必须总是指向相同的方向。如果人们假定宇宙的无边界条件,我们将看到必然会有定义得很好的热力学和宇宙学时间箭头。但对于宇宙的整个历史来说,它们并不总是指向同一方向。然而,我将指出,只有当它们指向一致时,对于能够发问为何无序度在宇宙膨胀的时间方向上增加的智力生命的发展,才有合适的条件。
首先,我要讨论热力学时间箭头。总存在着比有序状态更多得多的无序状态的这一事实,是使热力学第二定律存在的原因。譬如,考虑一盒拼板玩具,存在一个并且只有一个使这些小纸片拼成一幅完整图画的排列。另一方面,存在巨大数量的排列,这时小纸片是无序的,不能拼成一幅画。
假设一个系统从这少数的有序状态之中的一个出发。随着时间流逝,这个系统将按照科学定律演化,而且它的状态将改变。到后来,因为存在着更多的无序状态,它处于无序状态的可能性比处于有序状态的可能性更大。这样,如果一个系统服从一个高度有序的初始条件,无序度会随着时间的增加而增大。
假定拼板玩具盒的纸片从能排成一幅图画的有序组合开始,如果你摇动这盒子,这些纸片将会采用其他组合,这可能是一个不能形成一幅合适图画的无序的组合,就是因为存在如此之多得多的无序的组合。有一些纸片团仍可能形成部份图画,但是你越摇动盒子,这些团就越可能被分开,这些纸片将处于完全混乱的状态,在这种状态下它们不能形成任何种类的图画。这样,如果纸片从一个高度有序的状态的初始条件出发,纸片的无序度将可能随时间而增加。
然而,假定上帝决定不管宇宙从何状态开始,它都必须结束于一个高度有序的状态,则在早期这宇宙有可能处于无序的状态。这意味着无序度将随时间而减小。你将会看到破碎的杯子集合起来并跳回到桌子上。然而,任何观察杯子的人都生活在无序度随时间减小的宇宙中,我将论断这样的人会有一个倒溯的心理学时间箭头。这就是说,他们会记住将来的事件,而不是过去的事件。当杯子被打碎时,他们会记住它在桌子上的情形;但是当它是在桌子上时,他们不会记住它在地面上的情景。
由于我们不知道大脑工作的细节,所以讨论人类的记忆是相当困难的。然而,我们确实知道计算机的记忆器是如何工作的。所以,我将讨论计算机的心理学时间箭头。我认为,假定计算机和人类有相同的箭头是合理的。如果不是这样,人们可能因为拥有一台记住明年价格的计算机而使股票交易所垮台。
大体来说,计算机的记忆器是一个包含可存在于两种状态中的任一种状态的元件的设备,算盘是一个简单的例子。其最简单的形式是由许多铁条组成;每一根铁条上有一念珠,此念珠可呆在两个位置之中的一个。在计算机记忆器进行存储之前,其记忆器处于无序态,念珠等几率地处于两个可能的状态中。(算盘珠杂乱无章地散布在算盘的铁条上)。在记忆器和所要记忆的系统相互作用后,根据系统的状态,它肯定处于这种或那种状态(每个算盘珠将位于铁条的左边或右边。)这样,记忆器就从无序态转变成有序态。然而,为了保证记忆器处于正确的状态,需要使用一定的能量(例如,移动算盘珠或给计算机接通电源)。这能量以热的形式耗散了,从而增加了宇宙的无序度的量。人们可以证明,这个无序度增量总比记忆器本身有序度的增量大。这样,由计算机冷却风扇排出的热量表明计算机将一个项目记录在它的记忆器中时,宇宙的无序度的总量仍然增加。计算机记忆过去的时间方向和无序度增加的方向是一致的。
所以,我们对时间方向的主观感觉或心理学时间箭头,是在我们头脑中由热力学时间箭头所决定的。正像一个计算机,我们必须在熵增加的顺序上将事物记住。这几乎使热力学定律变成为无聊的东西。无序度随时间的增加乃是因为我们是在无序度增加的方向上测量时间。拿这一点来打赌,准保你会赢。
但是究竟为何必须存在热力学时间箭头?或换句话说,在我们称之为过去时间的一端,为何宇宙处于高度有序的状态?为何它不在所有时间里处于完全无序的状态?毕竟这似乎更为可能。并且为何无序度增加的时间方向和宇宙膨胀的方向相同?
在经典广义相对论中,因为所有已知的科学定律在大爆炸奇点处失效,人们不能预言宇宙是如何开始的。宇宙可以从一个非常光滑和有序的状态开始。这就会导致正如我们所观察到的、定义很好的热力学和宇宙学的时间箭头。但是,它可以同样合理地从一个非常波浪起伏的无序状态开始。在那种情况下,宇宙已经处于一种完全无序的状态,所以无序度不会随时间而增加。或者它保持常数,这时就没有定义很好的热力学时间箭头;或者它会减小,这时热力学时间箭头就会和宇宙学时间箭头相反向。任何这些可能性都不符合我们所观察到的情况。然而,正如我们看到的,经典广义相对论预言了它自身的崩溃。当空间——时间曲率变大,量子引力效应变得重要,并且经典理论不再能很好地描述宇宙时,人们必须用量子引力论去理解宇宙是如何开始的。
正如我们在上一章 看到的,在量子引力论中,为了指定宇宙的态,人们仍然必须说清在过去的空间—时间的边界的宇宙的可能历史是如何行为的。只有如果这些历史满足无边界条件,人们才可能避免这个不得不描述我们不知道和无法知道的东西的困难:它们在尺度上有限,但是没有边界、边缘或奇点。在这种情形下,时间的开端就会是规则的、光滑的空间—时间的点,并且宇宙在一个非常光滑和有序的状态下开始它的膨胀。它不可能是完全均匀的,否则就违反了量子理论不确定性原理。必然存在密度和粒子速度的小起伏,然而无边界条件意味着,这些起伏又是在与不确定性原理相一致的条件下尽可能的小。
宇宙刚开始时有一个指数或“暴涨”的时期,在这期间它的尺度增加了一个非常大的倍数。在膨胀时,密度起伏一开始一直很小,但是后来开始变大。在密度比平均值稍大的区域,额外质量的引力吸引使膨胀速度放慢。最终,这样的区域停止膨胀,并坍缩形成星系、恒星以及我们这样的人类。宇宙开始时处于一个光滑有序的状态,随时间演化成波浪起伏的无序的状态。这就解释了热力学时间箭头的存在。
如果宇宙停止膨胀并开始收缩将会发生什么呢?热力学箭头会不会倒转过来,而无序度开始随时间减少呢?这为从膨胀相存活到收缩相的人们留下了五花八门的科学幻想的可能性。他们是否会看到杯子的碎片集合起来离开地板跳回到桌子上去?他们会不会记住明天的价格,并在股票市场上发财致富?由于宇宙至少要再等一百亿年之后才开始收缩,忧虑那时会发生什么似乎有点学究气。但是有一种更快的办法去查明将来会发生什么,即跳到黑洞里面去。恒星坍缩形成黑洞的过程和整个宇宙的坍缩的后期相当类似;这样,如果在宇宙的收缩相无序度减小,可以预料它在黑洞里面也会减小。所以,一个落到黑洞里去的航天员能在投赌金之前,也许能依靠记住轮赌盘上球儿的走向而赢钱。(然而,不幸的是,玩不了多久,他就会变成意大利面条。他也不能使我们知道热力学箭头的颠倒,或者甚至将他的赢钱存入银行,因为他被困在黑洞的事件视界后面。)
起初,我相信在宇宙坍缩时无序度会减小。这是因为,我认为宇宙再变小时,它必须回到光滑和有序的状态。这表明,收缩相仅仅是膨胀相的时间反演。处在收缩相的人们将以倒退的方式生活:他们在出生之前即已死去,并且随着宇宙收缩变得更年轻。
这个观念是吸引人的,因为它表明在膨胀相和收缩相之间存在一个漂亮的对称。然而,人们不能置其他有关宇宙的观念于不顾,而只采用这个观念。问题在于:它是否由无边界条件所隐含或它是否与这个条件不相协调?正如我说过的,我起先以为无边界条件确实意味着无序度会在收缩相中减小。我之所以被误导,部分是由于与地球表面的类比引起的。如果人们将宇宙的开初对应于北极,那么宇宙的终结就应该类似于它的开端,正如南极之与北极相似。然而,北南二极对应于虚时间中的宇宙的开端和终结。在实时间里的开端和终结之间可有非常大的差异。我还被我作过的一项简单的宇宙模型的研究所误导,在此模型中坍缩相似乎是膨胀相的时间反演。然而,我的一位同事,宾夕凡尼亚州立大学的当·佩奇指出,无边界条件没有要求收缩相必须是膨胀相的时间反演。我的一个学生雷蒙·拉夫勒蒙进一步发现,在一个稍复杂的模型中,宇宙的坍缩和膨胀非常不同。我意识到自己犯了一个错误:无边界条件意味着事实上在收缩相时无序度继续增加。当宇宙开始收缩时或在黑洞中热力学和心理学时间箭头不会反向。
当你发现自己犯了这样的错误后该如何办?有些人从不承认他们是错误的,而继续去找新的往往互相不协调的论据为自己辩解——正如爱丁顿在反对黑洞理论时之所为。另外一些人首先宣称,从来没有真正支持过不正确的观点,如果他们支持了,也只是为了显示它是不协调的。在我看来,如果你在出版物中承认自己错了,那会好得多并少造成混乱。爱因斯坦即是一个好的榜样,他在企图建立一个静态的宇宙模型时引入了宇宙常数,他称此为一生中最大的错误。
回头再说时间箭头,余下的问题是;为何我们观察到热力学和宇宙学箭头指向同一方向?或换言之,为何无序度增加的时间方向正是宇宙膨胀的时间方向?如果人们相信,按照无边界假设似乎所隐含的那样,宇宙先膨胀然后重新收缩,那么为何我们应在膨胀相中而不是在收缩相中,这就成为一个问题。
人们可以在弱人择原理的基础上回答这个问题。收缩相的条件不适合于智慧人类的存在,而正是他们能够提出为何无序度增加的时间方向和宇宙膨胀的时间方向相同的问题。无边界假设预言的宇宙在早期阶段的暴涨意味着,宇宙必须以非常接近为避免坍缩所需要的临界速率膨胀,这样它在很长的时间内才不至坍缩。到那时候所有的恒星都会烧尽,而在其中的质子和中子可能会衰变成轻粒子和辐射。宇宙将处于几乎完全无序的状态,这时就不会有强的热力学时间箭头。由于宇宙已经处于几乎完全无序的状态,无序度不会增加很多。然而,对于智慧生命的行为来说,一个强的热力学箭头是必需的。为了生存下去,人类必须消耗能量的一种有序形式——食物,并将其转化成能量的一种无序形式——热量,所以智慧生命不能在宇宙的收缩相中存在。这就解释了,为何我们观察到热力学和宇宙学的时间箭头指向一致。并不是宇宙的膨胀导致无序度的增加,而是无边界条件引起无序度的增加,并且只有在膨胀相中才有适合智慧生命的条件。
总之,科学定律并不能区分前进和后退的时间方向。然而,至少存在有三个时间箭头将过去和将来区分开来。它们是热力学箭头,这就是无序度增加的时间方向;心理学箭头,即是在这个时间方向上,我们能记住过去而不是将来;还有宇宙学箭头,也即宇宙膨胀而不是收缩的方向。我指出了心理学箭头本质上应和热力学箭头相同。宇宙的无边界假设预言了定义得很好的热力学时间箭头,因为宇宙必须从光滑、有序的状态开始。并且我们看到,热力学箭头和宇宙学箭头的一致,乃是由于智慧生命只能在膨胀相中存在。收缩相是不适合于它的存在的,因为那儿没有强的热力学时间箭头。
人类理解宇宙的进步,是在一个无序度增加的宇宙中建立了一个很小的有序的角落。如果你记住了这本书中的每一个词,你的记忆就记录了大约200万单位的信息——你头脑中的有序度就增加了大约200万单位。然而,当你读这本书时,你至少将以食物为形式的1千卡路里的有序能量,转换成为以对流和汗释放到你周围空气中的热量的形式的无序能量。这就将宇宙的无序度增大了大约20亿亿亿单位,或大约是你头脑中有序度增量——那是如果你记住这本书的每一件事的话——的1干亿亿倍。我试图在下一章 更增加一些我们头脑的有序度,解释人们如何将我描述过的部分理论结合一起,形成一个完整的统一理论,这个理论将适用于宇宙中的任何东西。

穆菲定律的一种形式:事情总是趋向于越变越糟

墨菲定律
http://bk.baidu.com/view/40544.htm

真是长见识!


时间简史佳句美段
——霍金 《时间简史》 2、为何我们从未看到碎杯子集合起来,离开地面并跳回到桌子上,通常的解释是这违背了热力学第二定律所表述的在任何闭合系统中无序度或熵总是随时间而增加。换言之,它是穆菲定律的一种形式:事情总是趋向于越变越糟:桌面上一个完整的杯子是一个高度有序的状态,而地板破碎的杯子是一个无序...

时间简史中的佳句
——霍金 《时间简史》 2、为何我们从未看到碎杯子集合起来,离开地面并跳回到桌子上,通常的解释是这违背了热力学第二定律所表述的在任何闭合系统中无序度或熵总是随时间而增加。换言之,它是穆菲定律的一种形式:事情总是趋向于越变越糟:桌面上一个完整的杯子是一个高度有序的状态,而地板破碎的杯子是一个无序...

霍金说过的经典名言
换言之,它是穆菲定律的一种形式:事情总是趋向于越变越糟:桌面上一个完整的杯子是一个高度有序的状态,而地板破碎的杯子是一个无序的状态。人们很容易从早先桌子上的杯子变成之后地面上的碎杯子,而不是相反。——霍金《时间简史》 已赞过 已踩过< 你对这个回答的评价是? 评论 收起 ...

玉门市19879077169: 高中物理楞次定律那块的,为什么能用右手定则判断电流方向,这只是现象啊,也就是他的微观理论是什么啊. -
昌之西咪: 之所以叫定律就一定是这样 这是建立在无数科学实验的基础上的 毋庸置疑

玉门市19879077169: 《时间简史》主要讲了什么理论? -
昌之西咪: 时间简史主要是介绍当时最新的天体物理学理论,连带有一些基础知识

玉门市19879077169: 时间简史的简介 -
昌之西咪: 《时间简史》主要向人们介绍了什么是宇宙论,以及宇宙论最新的发展状况.由于针对的是非专业读者,为了不至于吓倒他们,通篇只放了一个数学公式,就是著名的爱因斯坦质能方程:E=MC^2. 上个世纪的科学进展是无与伦比的,《时间简...

玉门市19879077169: 简述霍金所著的《时间简史》 -
昌之西咪: 时间简史 ——从大爆炸到黑洞史蒂芬·霍金 著 许明贤、吴忠超译扫校底本:《时间简史》10年增订版,湖南科学技术出版社,第一推动从书 根据《时间简史插图本》补充部分插图下载阅读(757KB)译者序第一章 我们的宇宙图...

玉门市19879077169: 有关时间简史中一段话的解释
昌之西咪: 很高兴遇到一个同样对宏观宇宙理论感兴趣的人.我的理解是: 在大尺度宇宙观的研究上,不存在绝对的中心的概念,正如绝对时间和绝对空间一样.“中心”一词是相对于“有限”存在的.爱因斯坦曾试图拒绝“无限”的概念,甚至引入“宇...

玉门市19879077169: 时间简史讲了什么
昌之西咪: 我买了这本书《时间简史》主要向人们介绍了什么是宇宙论,以及宇宙论最新的发展状况.由于针对的是非专业读者,为了不至于吓倒他们,通篇只放了一个数学公式,就是著名的爱因斯坦质能方程:E=MC^2. 上个世纪的科学进展是无与伦比...

玉门市19879077169: 穿越时空回到过去有没有科学依据?
昌之西咪: 爱因斯坦的相对论 以及霍金的虫洞理论,他著的《时间简史》有提到时光隧道的理论,可以去看看.

玉门市19879077169: 介绍一下<时间简史> -
昌之西咪: 《时间简史》是怎样一本书?霍金原先把书名暂定为《时间简史少年版》.吴忠超收到的电子文本最终被定名为A Briefer History of Time,这和《时间简史》 A Brief History of Time 相比只有两个字母之差,即将Brief变成比较级Briefer,可以译...

玉门市19879077169: 霍金的黑洞理论,是怎么个概念? -
昌之西咪:[答案] 史蒂芬·霍金在他辉煌的畅销书《时间简史》中完全改变了我们有关物理学、宇宙和实在本身的观念.这位被广泛尊崇为自爱因斯坦以来最杰出的理论物理学家,向我们展现了当代有关宇宙的最重要的科学思想.现在史蒂芬·霍金回过身来探讨时空最...

玉门市19879077169: 分子(原子)在绝对零度下保持相对静止吗?我在霍金写的《时间简史》
昌之西咪: 绝对零度是绝对达不到,在理论上分子原子到达绝对零度不运动按照这种温标测量温... 这是我们生活着的宇宙所具有的一个基本物理定律.那么当粒子处于绝对零度之下,...

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