在他所举出的例子中,还有一个叫“扩散”。我们来做个新颖的说明吧。
往盛满水的正方体容器的一角投入某种有色物质(在这儿用的是紫色的过锰酸钾)。如果将容器静置,过锰酸钾就会开始慢慢地扩散。刚开始的时候,只有容器的一角有过锰酸钾,而随着时间的推移,过锰酸钾逐渐扩散,原来很深的紫色也渐渐变浅,直到在容器里分布得很均匀。
但是,过锰酸钾并不是“喜欢”从最初混合的地方向比较空的地方移动,在这里也不存在什么力或者什么倾向性。
过锰酸钾的粒子受到水分子的冲击后,开始移动,它所移动的方向,并不是我们预先所能料想到的。在某些情况下,是由浓度低的地方移动到浓度高的地方,而有些时候,则是从浓度高的地方移动到浓度低的地方。即使如此,过锰酸钾的粒子也能最终实现从浓度高的地方有规律地移动到浓度低的地方,并且实现平均化。那么,这是为什么呢?这正是由于各分子进行随机移动而产生的结果。
现在,让我们来做一个假设。假设正方体容器里面被分为左、右两个相等的小区域。过锰酸钾的各个粒子通过无规律运动,有的从右边区域移动到左边区域,有的则从左边区域移动到右边区域,在这里其概率是相同的。当右边区域里的过锰酸钾比左边的多得多的时候(最好最先开始的时候,将过锰酸钾尽可能多地放在右边区域里)做一个分隔标记,就会看到,从右边区域移动到左边区域里的粒子要比从左边区域移动到右边区域里的粒子多得多。那么这是为什么呢?这是因为,做无规律运动的这些粒子中,右边的要比左边的多得多。
而如果要进行平均化,那么就需要粒子从右边移动到左边,也就是从过锰酸钾浓度高的地方移动到浓度低的地方。粒子持续运动,一直到实现整体上的平均化。当然了,在这之后,粒子也会继续进行无规律运动。
薛定谔为什么要进行这么细致的说明呢?因为他想推出一个原理。那就是,物理法则是与若干原子运动有关的统计学上的记述。也就是说,只有在实现平均化的时候,才能得到近似的一致。
我们的身体为什么这么大
如果说,要将所有的生命现象归结于物理法则的话,那么构成生命的原子也必须进行无休无止的无规律热运动了(指我们刚刚提到的无规律运动以及扩散)。也就是说,细胞内部总是在不停地进行着运动,这样才能构成生命的秩序。以这个为大前提,就能得出“我们的身体就必须要比原子大得多才行”的结论。
这是因为,所有有秩序的现象都始于若干膨大的原子(或者说是原子构成的分子)在一起运动,实现其“平均化”。原子的“平均化”是要遵循统计学法则的,而这一法则的精度则随着相关原子数量的增加而提高。
在无规律运动中建立起来的秩序,事实上是由在集体内部有一定倾向性的原子的平均概率形成的。
在这里,我们假设有100个微粒子组成一个集体。把这些微粒子撒到空中,这就跟薛定谔所举的空气中的雾一样,微粒子进入空气中后开始向四面八方扩散,由于受到重力影响,开始进行“平均化”,并降落到地面上来。
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