纵览网丨宇宙的轮回之谜：熵增定律与庞加莱回归的哲学思考

试想有一副新买的扑克牌，随着洗牌次数的增加，排序混乱程度就会越来越大，但如果我们一直洗牌这副牌会回到最初的次序吗？答案是肯定的。据计算，大约需要2.310^72次方次洗牌，即可回到最初的排序。

由此会产生一个问题，我们知道的包括人在内的任何物质都是由微观粒子组成的，这些粒子时刻都在进行着无规则运动。

如果宇宙永恒存在，那么经过足够长的时间后，组成宇宙的这些粒子会不会回到过去某一时刻的状态，或者从物理学的角度来讲存在轮回吗？今天小编将带你了解，宇宙中最令人绝望的熵增定律和看似荒诞关于轮回的庞加莱回归。

1865年，一位名为克劳修斯的德国物理学家首次提出了熵的概念上，熵的通俗理解就是系统的混乱度。他认为在一个封闭的孤立系统内，热量总是从高温流向低温，从有序走向无序，系统的熵总是增大，且这一过程不可逆。后来这一定律被人类总结为热力学第二定律：熵增定律。

根据这一定律，宇宙间所有的事物都会朝着更加混乱的方向发展，小到生命大到天体，甚至是我们这个宇宙总有一天都会走向死亡。为了能够让我们充分感受熵增定律带来的绝望感，我们有必要描述熵增导致的宇宙终极命运：热寂。

大约10亿年后，我们的太阳将膨胀为一颗红巨星，其体积为现在的200倍。届时地球将被无情的吞噬。100亿年后，太阳将变成一颗白矮星，进而成为黑矮星并最终死亡。宇宙中所有恒星的命运跟太阳一样，它们都会死去，夜空中的星星一颗接一颗的熄灭，宇宙散落着死去恒星的残骸，渐渐冷却，再也不会诞生新的恒星。

大约10的14次方年后，随着最后一颗恒星的熄灭，天空中再也看不到星星，白矮星散发着微弱的白色光芒，其亮度不足太阳光的百万分之一，但这也是不满死星和黑洞的宇宙中唯一的亮光。随着时间的推移，未被黑洞吞噬的物质发生衰变开始自动毁灭，曾经灿烂的宇宙只剩下光子和黑洞，不再有行星、恒星或者可停留的星体供生命停留。

宇宙在大部分时间里都是冰冷、黑暗，空旷的。在烈焰般的诞生和寒冰般的终结之间，它只给了生命极短的时间。从宇宙诞生到最后一个黑洞蒸发，生命的延续时间在其中只占0.000……01%。

科学家曾认为黑洞会永远存在，但由于霍金辐射它们最终也会死去。现在我们谈论的事情是难以想象的时间尺度，以几千万亿年为单位，在那样的时间尺度下连黑洞也会蒸发，无数年后最后一个黑洞爆炸，这也是宇宙最后一次出现光亮，宇宙中将只剩下光子。随着宇宙膨胀光子也将逐渐朝着绝对零度冷却，最后的残骸化为乌有之后，万物都达到了相同的温度，宇宙的故事就此终结。

宇宙自诞生以来第一次进入永恒不变的状态，此刻时间也失去了意义，熵增也终于停下了脚步。因为宇宙已经到了无序的尽头，什么都不会发生，就这样直到永远。显然宇宙如此悲惨凄凉的命运很难让人们接受，于是科学家们纷纷开始寻找熵增定律的破绽，但是没有人成功。直到法国数学家庞加莱出现。

庞加莱，理论科学家和科学哲学家。庞加莱被公认是19世纪后和20世纪初的领袖数学家，是继高斯之后对于数学及其应用具有全面知识的最后一个人。他提出了庞加莱猜想是数学中最著名的问题之一。

庞加莱比爱因斯坦的工作更早一步，并起草了一个狭义相对论的简略版。庞加莱认为在一个封闭的系统中，任何粒子，经过一个漫长的时间后，必然能回到无限接近其初始的位置，这样的一个周期被称为庞加莱回归。

宇宙中，大约有10的80次方个原子，每个原子都在做着毫无规律的运动，宇宙之所以时刻都在发生变化，究其原因是原子的无规则运动。既然单个粒子经过长时间的运动后能回到过去某一时刻的状态，那么我们可以计算出宇宙中所有原子同时运动到过去某一时刻状态的概率，进而计算出宇宙回归到过去某一状态所需要的时间。

这个时间大概是这么多年：10的10次方的10次方的10次方的2.08次方，而宇宙的年龄不过10的11次方年。很显然，庞加莱回归时间之长远超我们的想象，它的数量极过于庞大，对于宏观世界已经失去了意义，尤其对人类而言没有现实意义。

但对宇宙本身而言，回归的时间长短是没有意义的，它的意义在于到底是归零重现还是热寂。从另一个角度来讲，对于一个没有观察者的宇宙，时间本身或许就失去了意义，再长的时间也就是一瞬间了。2018年3月维也纳大学的研究人员在一套多粒子量子系统中成功的证实了一种庞加莱回归现象。

最后我们再思考这样一个问题，如果庞加莱回归真的成立，宇宙真的能回到过去某一时刻的状态，这就意味着将出现一个跟现在一样的你，我们不禁要问这是轮回吗？那个你跟现在的你是同一个你吗？要回答这个问题，或许就要了解意识的本质，而意识是科学中最大的谜团之一。