7.熵

作者:兔子不会哭 更新时间:2026/2/11 17:41:17 字数:3482

第二天下午。

我早早地来到教室,坐在最后一排,翻开笔记本。

今天是格雷厄姆教授的热力学课。

虽然奥菲莉亚教授说"他很欣赏有才能的学生",但我还是有点紧张。

不是怕他批评我,而是怕他追问我考试时写的"熵"的概念。

如果他问"你从哪里学的",我该怎么解释?

总不能说"我是从21世纪穿越过来的"吧?

我深吸一口气,强迫自己冷静下来。

反正我写的内容是对的,这一点我很确定。就算被追问,我也能自圆其说。

教室里逐渐坐满了人。

夏洛特坐在前排正中间,一副女王的姿态。

她今天穿的是浅金色的长裙,裙摆绣着精致的花纹,头发扎成双马尾,碧蓝色的眼睛扫视着教室——

然后和我对上视线。

她皱起眉头,哼了一声,移开视线。

我:……

这人怎么回事?

我又没招惹她,怎么一副"我看你不顺眼"的样子?

算了,不懂。

我继续翻笔记本。

艾米坐在角落,低着头,翻开一本厚厚的书。

她今天的短发还是乱翘的,衣服也是粗布的,阳光柔和地洒在她专注的小脸上,增添了几分俊俏与组布的衣服形成反差,为其增添了几分自美其美的感觉。

总而言之,尽管衣服的布料相当粗糙,但是颜值也是相当耐看,如果放在地球上,不知道又该是谁的白月光了。

我偷偷瞄了一眼她的书——

《热力学基础》。

她居然提前看了。不愧是平民学霸。有自己前世上物理课前为了避免听不懂,只能提前预习的感觉了。

两点整。

教室的门被推开。

格雷厄姆教授走了进来。

他今天穿着深蓝色的长袍,戴着单片眼镜,表情严肃,手里拿着一本厚厚的笔记本。

他的步伐很稳,气场很强,整个教室瞬间安静下来。

他走到讲台前,扫了一眼所有学生——

目光在我身上停留了几秒。

我心里一紧。

——老登果然记得我。

格雷厄姆教授放下笔记本,冷冷地说:

"下午好。我是格雷厄姆,负责热力学与能量理论的课程。"

"在开始之前,我想先确认一件事。"

他顿了顿,目光再次落在我身上:

"37号考生,林晓同学"

——来了!

我站起来,小声说:

"在。"

"很好。"

格雷厄姆教授点了点头,然后说:

"请你上来,到黑板前。"

——欸?!

一上来就让我上讲台?!

我愣了一下,但还是乖乖走到讲台前。

全班同学的目光都集中在我身上。

夏洛特皱起眉头,眼神里带着疑惑和不满。

艾米抬起头,灰蓝色的眼睛盯着我。

格雷厄姆教授从讲台上拿起一支粉笔,递给我:

"在入学考试的第四题中,你写了这样一段话——"

他翻开笔记本,念道:

"蒸汽机的效率无法达到100%,根本原因在于热力学第二定律。在任何热机中,热量从高温热源传向低温热源时,必然伴随着'无序度'的增加(我称之为'熵')。这种增加是不可逆的,导致部分能量无法被转化为有用的功,而是以'废热'的形式散失。"

他合上笔记本,看向我:

"请你解释一下,什么是'熵'。"

——果然被追问了。

他在怀疑我是真的提出了一个革命性的创新理念,还是我只是在投机取巧,说一些无聊的文字游戏。

但我没有慌。

因为我知道,这个问题我能回答。

我深吸一口气,拿起粉笔,在黑板上写下:

熵(Entropy)= 无序度的量度

然后我转过身,看向全班同学:

"熵,是用来描述系统'混乱程度'的一个物理量。"

"举个例子——"

我在黑板上画了一个简单的示意图:

一个密闭的房间,左边是高温区域,右边是低温区域。

"假设这是一个密闭的房间,左边是热水,右边是冷水。"

"随着时间推移,热量会从左边传到右边,最终整个房间的温度会变得均匀。"

"这个过程是自发的,不需要外力干预。"

"但反过来呢?"

我指着示意图:

"温度均匀的房间,会不会自发地变成'一边热一边冷'?"

不会。

"这就是熵增的本质——系统总是朝着'更混乱'的方向发展。"

"热量分布从'不均匀'变成'均匀',是熵增。"

"有序的能量变成无序的废热,也是熵增。"

我顿了顿,又补充:

"而蒸汽机的效率无法达到100%,就是因为熵增是不可逆的。"

"热量在转化为功的过程中,必然有一部分变成废热,散失到环境中。"

"这就是热力学第二定律的本质。"

说完,我放下粉笔,看向格雷厄姆教授。

教室里安静得可怕。

所有学生都瞪大眼睛,盯着黑板。

格雷厄姆教授沉默了几秒——

然后,他摘下单片眼镜,擦了擦,又戴上。

"你从哪里学的这些?"

——来了。

这是关键问题。

"我看了《第九魔女的遗稿》。"

"她在笔记里提到,'所有自发的过程都朝着更混乱的方向发展'。"

"我只是把她的观察,用一个名词总结了一下。"

这不是撒谎。

第九魔女确实在遗稿里提到了类似的观察。

我只是用21世纪的知识,把她的直觉系统化了。

格雷厄姆教授盯着我看了几秒。

然后——

"很好。"

他点了点头:

"你的理解非常准确。而且,你能用简单的例子解释复杂的概念,这说明你真正理解了它的本质。"

他顿了顿,又说:

"第九魔女的遗稿,我也读过。"

"她确实在笔记里提到了'隐藏的损失'和'混乱的趋势'。"

"但她没有给出明确的定义,也没有将其量化。"

"而你,用'熵'这个词,把她的直觉命名了。"

他看着我,眼神里闪过一丝认可:

"这是非常了不起的洞察力。"

我愣了一下。

格雷厄姆教授居然不是来追问我的,而是来认可我的让我有些惊讶。

"我看你的卷子上说你有严谨的数学过程可以证明,我很好奇,我们有机会可以一起探讨一下。回到座位吧。"

格雷厄姆教授说。

我点了点头,快步走回最后一排。

心跳还在加速。

刚才那段,应该算是过关了吧?

接下来的课程,格雷厄姆教授开始正式讲授热力学。

他的讲课方式和奥菲莉亚教授完全不同——

严谨、快速、信息量巨大。

他几乎没有停顿,一个概念接着一个概念往下讲。

黑板上密密麻麻地写满了公式和推导。

很多学生开始跟不上。

夏洛特皱起眉头,笔尖在纸上停滞。

艾米埋头狂记,但表情也有点紧张。

而我相对来说就很轻松了。

因为格雷厄姆教授讲的内容,虽然用的是这个世界的符号和术语,但本质上和地球的热力学没什么区别。

能量守恒、热力学第一定律、第二定律……

这个世界的人类也在探索着科学的本质。

课程进行到一半,格雷厄姆教授突然停下,看向全班:

"现在,我给你们一个问题。"

他在黑板上写下:

一个理想蒸汽机,高温热源温度为400K,低温热源温度为300K。请计算其理论最大效率。

"五分钟,自己算。"

教室里响起窸窸窣窣的声音。

学生们开始翻笔记,拿起笔计算。

我看了一眼题目——

这是卡诺效率公式。

η = 1 - T_cold / T_hot

我在纸上写下:

η = 1 - 300/400 = 1 - 0.75 = 0.25 = 25%

一分钟搞定。

我放下笔,抬起头——

格雷厄姆教授正好看向我。

"林晓同学,你算出来了?"

"……嗯。"

"答案是?"

"25%。"

"正确。"

他点了点头,然后问:

"你用了多久?"

"……一分钟左右。"

教室里响起一阵窃窃私语。

夏洛特抬起头,眼神里带着不可置信。

——她还在算。

艾米也抬起头,看了我一眼,眼神复杂。

格雷厄姆教授又问:

"你能解释一下,为什么是这个公式吗?"

我站起来:

"卡诺循环是理想热机的循环,效率只与高温热源和低温热源的温度有关。"

"根据热力学第二定律,效率等于1减去低温热源与高温热源的温度比。"

"所以,η = 1 - T_cold / T_hot。"

"代入数值,就得到25%。"

格雷厄姆教授点了点头:

"很好。坐下吧。"

我坐下,心里松了一口气。

——看来我的知识储备,在这个世界确实是降维打击。

但我不能太高调。

刚才已经表现得够明显了,接下来得低调一点。

下课后。

格雷厄姆教授走到我面前:

"林晓同学,跟我来一下。"

——欸?!

他要单独找我谈话?!

我跟着他走出教室,来到走廊尽头的一间办公室。

办公室很简洁,书架上摆满了书,桌上堆着厚厚的笔记和资料。

格雷厄姆教授坐下,示意我也坐。

"你的基础非常扎实。"

他直截了当地说:

"比我教过的大部分学生都要好。"

这是夸我还是……

"所以,我想问你。"

格雷厄姆教授看着我,眼神认真:

"你有兴趣成为我的研究助手吗?"

——研究助手?!

我愣住了。

"我目前在研究热力学第二定律的应用,以及如何提高蒸汽机的效率。"

他顿了顿:

"如果你愿意,可以加入我的研究小组。"

"当然,这不会影响你的课程。每周只需要来实验室两到三次,帮我做一些计算和实验。"

"作为回报,你可以提前接触到最前沿的研究,而且……"

他微微一笑:

"你会有一笔不错的研究补贴。"

——研究补贴?!

也就是说……有钱拿?!

我心动了。

虽然我对知识本身很感兴趣,但……钱也很重要啊!

我现在还是个穷学生,能多赚点钱当然更好!

"我、我愿意。"

我点头。

格雷厄姆教授的表情柔和了一些:

"很好。那从下周开始,每周三和周五下午,来我的实验室报到。"

"另外——"

他从抽屉里拿出一本厚厚的书:

"这是我正在编写的《热力学进阶》讲义。"

"你先拿去看,有什么不懂的可以问我。"

我接过书,沉甸甸的。

"谢谢教授。"

"去吧。"

格雷厄姆教授挥了挥手。

走出办公室的时候,我还有点恍惚。

我……居然成为格雷厄姆教授的研究助手了?!

而且还有钱拿?!

这穿越者的待遇也太好了吧?!

我抱着书,哼着小调往宿舍走。

但我没注意到——

教室外的走廊上,夏洛特靠在墙边,双手抱胸,眼神复杂地看着我离开的背影。

她咬着下唇,眉头紧皱。

"……区区一个平民,居然被格雷厄姆教授看中了?"

她低声嘀咕:

"我、我可是公爵之女,从小接受最好的教育……"

"怎么能输给她?"

她握紧拳头。

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