物理学家改写了描述无序性的基本定律

编译 王晓涛

对熵增过程的理解，只要利用简单的概率学原理就可以了吗？我们是否可以引入量子力学的公理来解释熵增？

在所有物理定律中，最神圣的原则莫过于热力学第二定律——熵，一种表征无序性的量，始终保持增加或不变。英国天体物理学家亚瑟•爱丁顿（Arthur Eddington）在他1928年出版的《物理世界的本质》一书中写道：“如果有人告诉你，你最喜欢的理论与麦克斯韦方程组不一致——那么你可以说，麦克斯韦方程组出了问题。如果你的理论与观测现象相矛盾——好吧，做实验的人有时确实会把事情搞砸。但如果你的理论违反了热力学第二定律，那我就没办法给你圆场了。你恐怕只能在深深的屈辱感中逐渐崩溃。”我们从未观察到过任何违反这一定律的现象，也从不会预言这种事件的发生。

但是，对于热力学第二定律，物理学家依然有一些不理解的地方。有人怀疑，这一定律的理论基础可能并不牢固，我们对它的解释也可能并不合理。虽然它被称为定律，但我们通常认为，它只是在描述一种概率性的现象：根据热力学第二定律，任何过程的结果都是最可能发生的那一种。也就是说，即使考虑到所有可能，那个唯一的结果也是不可避免的。

然而，物理学家并不满足于只是描述可能发生的事情。“我们喜欢精确的物理定律。”牛津大学的物理学家基亚拉•马莱托（Chiara Marletto）说。除了作为对可能发生事件的描述，热力学第二定律还能否表示为其他形式？

许多独立的研究小组似乎正在向这样的方向努力。……