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生命是什么
1.2.7.7 7.钟的运动
7.钟的运动

我们可以分析研究一台真实的时钟运动。它绝对不是一种单纯的机械现象。如果是一台纯粹机械的钟的话,那么它自身就没有必要安置发条,更不必上发条。运动在它那里开始以后,就将永远进行下去。而一台真实的钟,如果没有发条的话,由于它的机械能转化成了热能,于是摆动几下就不动了。针对这种运动,物理学家提出了一般的图像,不过他们必须承认相反过程是有可能的:依靠消耗环境的热能和自己的齿轮的热能,一台没有发条的钟可能突然开始走动了。“这是由于时钟本身经历了一次较为强烈的布朗运动所致”,在这种情况下,物理学家们通常都这么认为。发现这类事情只需要使用一种非常灵敏的扭力天平,这是我们在前文第一章第9节里讲到的;然而对于时钟来说却是不可能的事情。

那么,动力学型或统计力学型的合法事件到底能不能包含一台时钟的运动呢?这在很大程度上取决于我们的态度。要想使钟走动,一根比较松的发条就可以做到,而这根发条需要克服的热运动干扰本身是很小的,所以可以忽略不计;这个时候我们注意的是有规则的运动,我们可以称它为一种动力学现象。然而,如果没有发条的时钟由于摩擦阻力的存在而渐渐地停摆,那么这种过程我们就可以理解为一种统计力学现象。

时钟的热效应和摩擦效应在现实环境中来看是多么的微不足道,尽管如此,没有忽视这些效应的第二种看法更为基本,这是毫无疑问的。即便眼前就是一只用发条开动的时钟的规则运动,上面的观点也是成立的。这是由于认为时钟开动的机制和过程与统计力学的性质没有任何关系的观点是荒谬不可信的。当然,包括摩擦和热的真实的物理学图像中不排除这样的可能性:通过消耗环境中的热能,一台正常运行的时钟可以立刻使它的运动逆转回去,重新上紧自己的发条,向后倒退地工作等。同没有发动装置的“布朗运动大发作”的时钟相比,这种事件与它是没有什么差别的。