首页
「物极必反」背后的物理学原理是什么?
2024-11-19 阅读 11
「物极必反」这个说法并不是物理学原理,而是哲学或者文学上的一个概念。它描述的是事物发展到极端或者极端状态时,往往会出现相反的结果或者反向的趋势。在物理学中,并没有一个特定的原理可以直接解释这个说法。物理学上的原理更多是描述自然界中的规律和现象,而不是描述哲学上的概念。
更新于 2024年11月21日
实际上应该反过来说,就是物开始反的时候就意味着它到达一个极值了。也就是说物反必极。
而正过来却不一定,也就是说物极未必反。比如说他可以陷入一个不动点。
因为世间所有真事事物都是多因素同时其作用的复杂事物,而人们进行一件事,又只能针对或强调其中单一或部分因素进行,所以绝大多数情况的“物极”都仅仅是单一因素上强调的同时,忽略了其余因素的做法,而忽略了的因素却没有被关注到。所以到达一定情况后就“必反”了,其实只是“可反”并非必反。成语本身也是强调一个方向而已。
这样说不符合经典物理的叙事,但现代物理面对事物内在信息的研究(可以用熵但远非题主所说那么宏观的单一熵:重点在通过不同结构变化带来的熵变)或“复杂性”的研究,已经包括这些。
也许哲学上的一些思维更有用,例如“能指”与“所指”!
从热力学来思考物极必反可能并不太合适,因为热力学运动往往具有单向性,即题主的熵增,熵减则需要付出额外代价,而这与物极必反的极性反转过程略有不同。如果硬要从热力学角度解释,也可以说是熵增到极大后的状态可能失去实用意义,例如当机械能被耗散为内能后,这些能量往往不再具有二次利用的价值,这勉强可以成为一种物极必反的例子。
更加泛泛地谈,这样的例子其实非常丰富,除了上面机械能耗散之外,热机中点燃燃料的过程同样可以做这种解释:燃料(汽油)在储藏间(油箱)中好好地放着,慢慢抽到热机(发动机)中,其性质本身很稳定温和,但一旦点燃,温度很快升高,一旦达到燃点这个极点,立刻燃烧起来,释放能量。同时,燃料如果缓缓地注入热机,那么燃烧是可控的,但一旦注入太快,或者直接点燃了油箱,达到另一个极点,可控的燃烧过程立刻变为不可控的爆炸。再者,热机中燃料的燃烧速度也有极点,一旦烧得太快,要么机械不能响应,要么让热机废掉。这都是用具体的例子来解释物极必反(当然,这些例子可能不够“反”,但都存在性质变化)。
如果跳出热力学,那么物理学中更有大量的例子,例如向上抛一个石头,它的速度会是向上的,但也会慢慢减速,到达极点后则速度反向。从这个角度来说,物极必反可以用物理学中的大量例子来解释,其背后的原理却各有不同。如果想要采用一个共通的物理学原理来解释物极必反,这种尝试可能不会有什么积极的效果。
事实上,与其说这是个物理学问题,不如说这是个哲学问题,至少这方面的哲学思考比比皆是,古今中外都有,例如《道德经》中的“大曰逝,逝曰远,远曰反”,以及黑格尔《逻辑学》的量变引发质变,等等,不再多言,以免跑题。但无论如何,“物极必反”更属于一种哲学总结,难以称其为某种具体的物理规律,所以可以用各种各样的物理事实作为物极必反的诠释/样例,其背后却对应着不同而具体的物理学原理。
首先,要定义“物极必反”的物理概念。比如,一个物质对象的什么属性到达极点了、然后什么属性才会反?