热力学，你为什么这么伤人?

在浩瀚的科学海洋中，有一门具有独特的魔力的学科，揭示着自然的终极规律，吸引着无数天才前赴后继；但同时，它犹如一个危险的黑洞，令无数人陷入精神的漩涡，它就是热力学。

热力学，你为什么这么伤人？

热力学是一门研究热、功、能量转化及物质状态变化规律的科学，核心围绕能量守恒（第一定律）、熵增（第二定律）等基本定律揭示宏观系统的能量的耗散与平衡。另外，热力学与化学、工程学（热能和电力等）、信息、社会和经济学科等形成各类交叉学科。

今天，我们就来聊聊这个 “最伤人的学科” 背后的那些人的故事。

加州理工学院物理学教授大卫·古德斯坦（David Goodstein，1939-2024）在他的热力学著作《物质的态》的开篇首行中写道：“玻尔兹曼研究统计力学一生，于1906年自尽；继承者埃伦费斯特在1933年同样离去。现在轮到我们学习统计力学了——或许该怀着敬畏之心。”

1832年8月，被后世称为热力学之父的法国物理学萨迪·卡诺(sadi Carnot，1796-1832)在猩红热、狂躁症和霍乱的多重折磨下离开了人世。

热力学，你为什么这么伤人？

Sadi Carnot（1796-1832）

1850年5月，热力学奠基人之一、热力学第一定律的发现者尤利乌斯·冯·迈耶（Julius von Mayer，1814-1878），为逃离学术界的嘲笑与丧子之痛，两度试图自杀，最终被送进精神病院。

热力学，你为什么这么伤人？

Julius von Mayer（1814-1878）

1906年9月，患有严重抑郁症的玻尔兹曼在意大利的一家旅馆自缢时，口袋中装着证明原子存在的论文——而三年后，他的现代原子论就被佩兰的实验证实。

热力学，你为什么这么伤人？

Ludwig Boltzmann（1844-1906）

1933年9月，由于不堪抑郁症的长期折磨，埃伦费斯特选择了自杀，他对统计力学及其与量子力学的关系做出了重大贡献，包括相变理论和埃伦费斯特定理。

热力学，你为什么这么伤人？

Paul Ehrenfest（1880-1933）

1946年3月，化学家、热力学家、化学键理论的开创者吉尔伯特·刘易斯（Gilbert Lewis, 1875-1946）被发现在加州大学柏克莱分校的实验室中服用氰化物自杀。

热力学，你为什么这么伤人？

Gilbert Lewis（1875-1946）

1961年8月，统计物理学先驱珀西·布里奇曼（Percy Williams Bridgman，1882-1961）在不堪癌症的折磨后举枪自杀。

热力学，你为什么这么伤人？

Percy Williams Bridgman（1882-1961）

物理学分支众多，门徒万千，为什么他们都偏偏来自热力学领域？

首先，热力学自成为一门学科开始，就充满曲折和起伏，经历了无数质疑、斗争、反叛和分合。涉及原子论、燃素说、热质说、热动说等学说的演变。历史上无数科学家都参与这场长达数百年的论战，他们在这个历史演变中被考量、怀疑和攻击，有人豁然开朗，有人固步自封，还有人百思不得其解。

任何学科在观点交锋和演变的阶段，研究者的个人身份和学说思想都会受到各种质疑甚至排斥，而热力学作为影响广泛、论战最为旷日持久的学科，必然会导致研究者背负巨大的精神压力。作为统计热力学的开创者，玻尔兹曼认为微小粒子（原子和分子）的运动决定了物质的性质，他还提出，原子的位置是随机的，只能用概率描述，基于此他提出了衡量无序性的概念——熵。

1906年，他被院长认为患有“极其严重的神经衰弱”——以现在的标准看是严重的抑郁症。

1906年9月5日，当他的妻子和女儿正在亚得里亚海游泳时，他在旅馆窗框系上了绳结。而三年后，法国化学家让·佩兰（Jean Baptiste Perrin，1870—1942）的实验终于证明了原子的存在，可惜玻尔兹曼没有等到那一天。

1933年9月25日，奥地利理论物理学家保罗·埃伦费斯特在安排好其他孩子，并枪杀患有唐氏综合症的小儿子瓦西克后，他选择了自杀。他对统计力学及其与量子力学的关系做出了重大贡献，包括相变理论和埃伦费斯特定理。

现代计算机科学之父艾伦·图灵（Alan Turing, 1912-1954）也涉足热力学。他是形态发生学热力学的奠基者，他的选择同样充满隐喻。1954年6月7日，因同性恋身份被迫接受化学阉割的他，咬下一口浸满氰化物的苹果。友人叹息：“他仿佛在问：知识树上的禁果，我们还要拒绝多久？”

热力学，你为什么这么伤人？

Alan Turing（1912-1954）

气体反应热力学先驱弗里茨・哈伯（Fritz Haber，1868-1934）家族更是悲剧连连，妻子克拉拉抗议其化学战研究开枪自杀，儿子赫尔曼与孙女也相继自杀，战争与伦理的冲突彻底摧毁了这个家庭。

热力学，你为什么这么伤人？

Fritz Haber（1868-1934）

另一方面，热力学学科的独特的哲学思想——特别是熵增定律的隐喻，热力学第二定律揭示自然界的不可逆性等，如同悬在人类头顶的达摩克利斯之剑。它宣告着宇宙终将走向“热寂”——能量不断耗散，星辰熄灭，万物归于死寂。

面对热力学的这种“令人绝望的结局”，很多研究者难免会陷入怀疑和悲观的精神境地，长时间的压抑，往往会导致精神问题。

就像历史学家亨利·亚当斯（Henry Brooks Adams，1838 -1918）在《致美国历史教师书》中说的，历史是 “能量退化过程”，这一观点直接冲击了人们对人类潜能的美好期待。想象一下，如果你知道无论怎么努力，一切最终都会归于虚无，那种绝望感可能会让人窒息。

热力学，你为什么这么伤人？

Henry Brooks Adams（1838 -1918）

1906年，美国心理学之父威廉·詹姆斯（William James，1842-1910）因提出精神和身体活动储备能量理论而闻名。该理论认为，储备能量潜伏在人类体内，只等待被开发利用。而他的朋友，历史学家亨利·亚当斯由于受到熵增定律的影响，将人类文明比作“持续衰变的能量系统”。两人之间多次就此问题展开论战。

热力学，你为什么这么伤人？

William James（1842-1910）

詹姆斯在成年早期曾患有抑郁症，期间他连续数月考虑自杀。詹姆斯给亚当斯发了一封信反驳亚当斯的理论，随后又寄出了多张明信片，在寄出最后一张明信片之后的两个月，詹姆斯去世。

17 世纪，英国作家、《忧郁的解剖》作者罗伯特・伯顿（Robert Burton，1577-1640），尝试用电磁热理论解释人类情感，最终却在牛津自缢。他或许未曾想到，用冰冷的科学去剖析复杂的人类情感，本身就可能引发精神的崩塌。

热力学，你为什么这么伤人？

Robert Burton（1577-1640）

德国诗人和作家约翰·沃尔夫冈·歌德（Johann Wolfgang Goethe，1749-1832 ）同时也是一位科学家，他曾专注于植物形态，有关气压的热力学和色彩的理论等。

热力学，你为什么这么伤人？

Johann Wolfgang Goethe（1749-1832）

在经历一位密友自杀去世后，24岁的歌德在六周内完成了伟大的著作《少年维特的烦恼》——讲述了一个不稳定的三角恋——根据这个故事，主人公维特意识到他必须死才能解决这个局面，他别无选择，只能自杀。

歌德在另一本著作《亲和力》中提出，爱情可通过热力学、化学与心理学结合。他将爱情描述为“化学亲和力反应”，并宣称，人类情感可以像反应热一样测量。

而这本“最危险的书”开启了潘多拉魔盒——24岁的哲学家奥托·魏宁格（ Otto Weininger，1880-1903 ）那时刚完成他的著作《性与性格》，魏宁格将人类关系类比为 “离子不可控的结合”，在这种视角下，人类的情感和选择似乎都失去了意义。他阅读了歌德的全部著作，随即骄傲地宣称他完全认同歌德关于爱情的思想，四个月后，他也像维特那样开枪自杀了。

热力学，你为什么这么伤人？

Otto Weininger，1880-1903

19 世纪，人类 “化学亲和力” 理论先驱珀西・雪莱（Percy Bysshe Shelley，1792-1822 ），疑似服用氰化物后溺亡，部分学者认为这是自杀。他的离世像是对当时社会观念的一种激烈反抗，也反映出在科学探索初期，研究者面临的巨大压力。

热力学，你为什么这么伤人？

Percy Bysshe Shelley（1792-1822）

在学习了歌德的《亲和力》之后，上面提到的那位笃信“热寂说”的历史学家亨利·亚当斯则将理论转换为婚姻悲剧。他与别的女子通信的事被妻子发现，导致妻子自杀。二十年后，亚当斯在吉布斯的热力学方程前恍惚自语：“原来我只是宇宙中的一个相变”。

“情感热力学” 创始人海伦・邓巴（Helen Flanders Dunbar, 1902-1959），因理论争议、法律纠纷和酗酒问题溺亡于泳池，科学研究与现实生活的双重压力将她击垮。

热力学，你为什么这么伤人？

Helen Flanders Dunbar（1902-1959）

心理热力学和心理动力学（熵心理学）奠基人西格蒙德・弗洛伊德（Sigmund Freud，1856-1939），因口腔癌末期要求医生注射过量吗啡离世，这是一位探索人类心灵深处的大师，在生命最后对痛苦的无奈妥协。

热力学，你为什么这么伤人？

Sigmund Freud（1856-1939）

热力学的故事，是人类智识与存在困境的史诗。玻尔兹曼墓碑上刻着他最伟大的方程：S=klnΩ——熵衡量着可能性的广度。

当我们凝视宇宙终将冷却的预言时，或许该记住布里奇曼的箴言：“在无可避免的终点前，尊严是最后的抵抗。”

热力学研究者，他们能计算天体的温度，却测不准自己内心的寒热。

这些燃烧自己照亮宇宙规律的灵魂提醒我们：在探索物质世界冷酷法则的同时，更要守护心灵中那团永不熄灭的火焰——因为对抗熵增的唯一力量，正是人类对个体价值永恒的追求。

注：现在随着生命熵守恒定律的发现，生命热力学熵理论就是一个生命熵（熵增与熵减）趋向均衡的循环理论。生命个体的消失，不代表生命整体的消亡，宇宙（从大的方面看宇宙也是一个生命体）不会真正走向死寂，也就是消失的宇宙，在其它地方也会同样演化一个宇宙。顺其自然的好好活着，比什么多重要。

支持单位：