一侧扩散,经过或长或短的时间,最终,空间内又会变成分子大致均匀分布的平衡态,或者,终末态。
考察处于平衡态的空间,微观上,任何一小块空间内的分子数量,总会有微弱的涨落起伏,但是从宏观上,分子的分布则非常均匀。
为什么会这样呢,浅显的表象,背后蕴含的机理却极端深刻,方然并无法看透。
只能说从形而上学的角度,统计规律,可以用来解释这样一种现象:考虑空气分子在空间中的分布,可能的方案有如恒河沙数,但其中绝大多数方案都是分子近似均匀分布、平平无奇的那种,所有分子聚集在一半空间、另一半出现真空的方案,则只有其中的极少数。
譬如说,在上面的案例中,如果空间内有10,000个空气分子,将空间等分成a、b两部分,则所有空气分子在其中任意分布,可能的情形会有210000之多。
210000,毫无疑问,这一数字是难以想象的巨大。
然而所有空气分子都跑到一边、另一边出现真空的情形,又有多少种呢?
要么所有分子都在a,要么所有都在b,数一数,这样的极端情形为何几乎不可能出现,原因也就不言自明:
这种情形,只有区区2种方案,可以做得到。
10000个空气分子的任意分布,自发出现一半空气、一半真空的概率是1/29999,这个数字究竟有多小呢,数学家可能会感兴趣,但是对物理学家而言,实践意义上,如此微末的数字根本就等于零。
而且这还是区区10000个空气分子的情形;
实践中,哪
第一〇五章 分布(2/4)