時間之箭：熱力學
當我們從量子力學的微觀世界轉移到日常生活的宏觀世界來，時間之箭就變得比較清楚了。這就是熱力學的領域，它是一個威力巨大的理論，其中時間的流逝方式，與縈繞在詩人和小說家腦際的想象是一樣的。格雷夫斯（Robert Graves）有一次生動地描寫道，時間就是“計數脈搏，計數緩慢的心髒跳動，在緩慢的心髒跳動中流血、從而走向時間的死亡。”熱力學所做的與此相同。它揭示了同樣不可逆的過程中瞬息即逝的現實，從我們的青春逝去到眼淚風幹。這些不可逆過程使人類的存在既富於深刻哲理又富於情趣。當然，並不是它的所有應用都是這麼富有象征性。熱力學還解釋蒸汽機如何工作，以及為什麼茶會變涼這一類問題。
熱力學把時間與有序性和無序性（隨機性）這樣的概念聯係起來。時間的流動變得顯而易見，這是因為在任何孤立係統中都有一種毫不留情的傾向，使得有序程度降低而無序程度增加。如果往紅茶裏麵加一點牛奶，奶分子就會與茶分子混合在一起並且擴散。最後，奶和茶的分布會完全一樣，茶顯出特有的濃褐色；當混合過程完成以後，不會再有進一步的變化發生。在茶所達到的最後狀態中，分子的無序性或者用熱力學術語準確地說，熵--達到了一個極大值。這是一種平衡狀態，奶分子和茶分子在混合物中所有各處都是均勻的，不再具有任何進一步混合的能力。我們從來沒有見過相反的過程，即均勻的褐色液體自發地分開成為白色的奶和紅色的茶。因為要使這樣的過程發生，我們就必須讓時間開倒車。
時間之箭在所謂的“熱力學第二定律”中明顯地表現出來。這個定律說，所有的物理過程都是不可逆的，因為一部分能量總是要作為熱而散失掉。作家斯諾（C.P.Snow）認為，對於任何受到過良好教育的人，熱力學第二定律都應該成為他所應具備知識的一部分。他描寫過一些受過高等教育的人，“他們津津樂道地形容科學家們對文學的無知。有一兩次我被激怒了就問他們，你們中有多少人可以講一講熱力學第二定律。反應是漠然的而且答案也是否定的。然而我的問題實際上等價於問一個科學家：你讀過一篇莎士比亞的作品嗎？”
不幸的是，正像文學批評家們為莎士比亞的戲劇爭論不休一樣，科學家們也為第二定律的意義發生激烈的爭執。熱力學的基本命題相當含糊，從而導致了多種多樣的觀點。這種情況也反映了通常對科學家的印象之荒唐：一般人總認為科學家是一夥穿著白外套、冷麵孔、思想一致的人。事實上，科學家之間觀點上的差別之大，常常可以表現為個人之間的冷嘲熱諷和激烈的爭吵。美國哲學家赫爾（ David Hull）最近指出，物理學家們可以輕而易舉地羅列出20種或者更多的第二定律的不同表述形式。赫爾寫道，給局外人強烈印象的主要是，每一個科學家都堅持說他自己的觀點是正確的。同時，像熱力學本身一樣，使人傷腦筋的時間問題，經常產生的更多的是爭論的熱度，而不是希望之光。
當我們討論熱力學的不同處理方法時，一些觀點的相互衝突會變得很明顯。我們會看到一種根據熱力學平衡的描述，它是一種特殊情形，此時作為熱力學理論核心的一切變化和流動都被抑製，而這種情形又是大多數科學家在熱力學課題中唯一了解的部分。我們將要表明，平衡態熱力學是一條死胡同。某些人錯誤地認為，熱力學排除了有序結構的自然出現，而且意味著宇宙的整個進程是直接走向無序的混沌。我們會看到這也是不正確的，實際上熱力學理論正把握著有序生命產生的關鍵。但是對我們眼前的目的來說，最基本的問題還是，如何使熱力學和分子力學的微觀理論相和諧，因為上麵我們已看到，這種微觀理論是時間對稱的。科學思想的這兩個至關重要部分之間表麵上的抵觸，一些人稱為不可逆性佯謬（另一些人稱為可逆性佯謬）。它已經使得一些科學家認為時間的熱力學箭頭在我們的精神之外不具有現實性，是一種純主觀的概念。
熱力學的誕生
熱力學理論是隨著十九世紀早期，英國工業革命中蒸汽動力的出現而形成的。第一台實用的蒸汽發動機是1782年瓦特（James Watt）建造的，他以前在格拉斯哥大學從事科學儀器製造工作。蒸汽機燒煤把水加熱，因而產生蒸汽壓力推動活塞或轉動渦輪槳葉。但是為了計算一台發動機的最大效率，就必須了解這台機械幕後的全部理論。這一學科就是熱力學，它來源於希臘語，意思是熱的運動。
當蒸汽機運轉時，能量轉化為所有組成部分的分子運動，這一過程是極端複雜的。但是熱力學並不涉及原子和分子（我們回憶一下，當時原子的概念還沒有得到普遍認可），它把注意力直接集中在一些與感覺有關的“宏觀”量上麵，像體積、溫度和壓力。在早期熱力學家中一個傑出的人物是法國工程師卡諾（SadiCarnot）。他是法蘭西第一共和國一位領導人的長子，後來在一場流行性霍亂中去世，終年隻有36歲。然而在去世前十年，他就已經對理想熱機如何工作給出了一個透徹的熱力學分析。他的這種理想熱機是完全可逆的，沒有不可逆的熱損失。他說明了熱機的效率如何決定於熱量從熱物體流到冷物體這一事實。在一台蒸汽機裏，這就是說，熱量從蒸汽形成的熱汽室，流到蒸氣凝結的冷汽室。卡諾說，冷熱物體之間的溫度差異，就決定了熱機工作的好壞。有重要意義的是，即使這樣一種完美的熱機，它的效率也決不可能達到百分之百。
用實際用語來說，蒸汽機的工作就是把熱轉化為功，這裏功的意義就是一種更有用、更有組織的能量。熱和功的等價，是曼徹斯特一個釀酒世家的兒子焦爾證明的。他把一台蒸汽機的工作倒過來觀察，也就是用功來產生熱（用槳來攪動水，或者把空氣壓縮進一個容器裏）。結果表明一定數量的不論什麼形式的功，都產生出相同的熱量。這一發現得到了公認，現在能量的最基本單位就是以焦爾的名字命名的（一焦爾大約等於在地球表麵附近，把一隻蘋果垂直舉起一碼（0.9144米）所需要的功）。
能量的不同形式熱和功之間的等價，是熱力學第一定律的基礎。這一定律說，在一個物理過程中，能量總是守恒的，盡管它可以從一種形式轉化為另外一種形式。換句話說，如果你對任何一個物理事件擬出一份能量清單，則事件前後的總能量是相等的。唯一的區別是，開始時的能量的一部分或全部，必定會在事件後作為熱量出現。這是因為總有某些能量在某種物理過程中被“燒掉”了例如，克服摩擦和空氣阻力。這些“燒掉”的能量不會真的從清單上消失，隻是由於表現為廢熱的能量耗散，使得能量換了一種形式。
在每一個能量轉化的過程中，都有因為產生熱而出現的能量耗散。例如一位運動員在跑100米賽跑時消耗的化學能，一隻白熾燈泡發光（電磁能）時消耗的電能等等。對耗散問題更進一層的認識，主要是由德國物理學家克勞修斯（Rudolf Clausius）完成的。他生於1822年，父親是一位牧師兼教員。克勞修斯了解到，雖然熱和功在焦爾所表明的意義上是等價的，但是耗散使得它們之間產生了一個十分重要的不對稱性。原則上，任何形式的功都可以被完全轉化為熱。但是耗散意味著相反的說法不能成立，在熱轉化為功時，總有一部分熱白白浪費掉了。例如，並不是蒸汽機中所有的熱都可以用來推動活塞。一部分熱量浪費到加熱機器、周圍大氣以及操作者的手。一部分熱量在機器關掉之後仍然保留在小水滴中。克勞修斯認識到（雖然最初這一認識還是朦朧的），這意味著熱量損失是不可逆的，一旦發生熱量損失，這種廢能決不可以再次變成為功。他的這個突破性發現在1850年得到完全證實，克勞修斯也因此被稱為“時間之箭”之父。但是在那個階段他的學說還是有毛病的。出生在北愛爾蘭貝爾法斯特的數學家湯姆孫（即後來的開爾文勳爵），把克勞修斯這種笨拙的處理方式改成一種普適的表述，即熱力學第二定律。按照這個定律，總是存在著機械功退化成熱的無情傾向，而相反的傾向卻不存在。
第二定律的含義是，所有的能量轉化都是不可逆的。當發動機的曲軸正好轉過一個循環時，這台機器回到這樣的狀態，也許連最能幹的機械工都看不出它與原來的初始狀態有何不同。但是由於熱而產生的能量損耗，卻已經使得一些無法再被消除的變化發生了。曲軸規律性的機械運動（功）受到了摩擦力。一部分機械能變成了熱，這熱我們可以想像為軸上分子無規則的隨機運動。這種無規則運動的能量又有一部分會被空氣分子帶走。最後的結果是作為熱而出現的不可逆的能量耗散。
這裏我們要記住的一個關鍵因素是卡諾提出的一個觀點，即熱隻能由較熱的地方流向較冷的地方。這就使我們得到了第二定律的另一種表述形式，即不可能通過把熱量從較冷的地方轉移到較熱的地方而做功。為了更幽默地描寫一下這個在實際行為中不可避免的原則，我們想引用喜劇大師弗蘭德斯（MichaelFlanders）和斯旺（Donald Swann）在他們的歌“第一和第二定律”中的一段歌詞：
你不能讓熱從冷處傳到熱處，
你想試一試嗎？結果隻會一無所獲。
“不見得吧，讓冷的再變冷，
會讓熱的再變熱--這合乎規矩，
就像熱量從熱的東西傳出，
一定會使冷的東西變熱。”
不，你不能讓熱從冷處傳到熱處，
你如果要試試，你就會像是一個蠢貨。
冷的東西變熱，這才合乎道理--
因為這是一條物理法則！
克勞修斯在1865年引入“熵”的概念，從而把可逆過程與不可逆過程加以區別。這就使得第二定律更加具有鋒芒。熵是這樣一個量，它在有耗散的情況下不停地增長，當所有進一步做功的潛力都已耗盡，它就達到了極大值。按照克勞修斯對第二定律的說法，在可逆過程中熵的改變是零，而在不可逆過程中熵總是增加的。熵這個名稱是克勞修斯根據兩個希臘字發明出來的，意義是“轉移的量”或者“發生變化的能力”。它無疑是熱力學中最重要的概念，並且給出了一個明顯的時間箭頭：熵的增加正好與時間的前進一致。熵的概念給了愛丁頓極深刻的印象，他寫道：“我希望能把熵這個概念在科學研究中令人驚奇的威力，原原本本地告訴你。”他把熵比作美和旋律，因為這三者都是與排列和有序聯係在一起的。
為了更深入地理解熵的意義，把一些雜亂的容易引起混淆的因素去掉是非常有幫助的。科學家們為此常用一種理想化的情況，即把所感興趣的過程定義為係統，過程以外的世界構成係統的外界。例如，熱力學家常喜歡考慮“孤立係統”這樣的特殊情況，這種係統與外界完全無關（見圖13（a）），像一隻有剛性絕緣壁的盒子，物質或者能量無論從哪個方向都不能通過。一隻理想的咖啡暖瓶可以作為這樣的例子，它不會散失水蒸汽或者熱能。雖然在實際上沒有一個係統是完全孤立的（宇宙本身可能除外），但是這還是一種非常有幫助的理想化假設。另外還有兩種普遍形式的係統在熱力學中常被應用：“封閉係統”（圖13（b）），它可以與外界交換能量；以及“開放係統”，它與外界既可以交換能量也可以交換質量（圖13（c））。利用這樣的專門術語，像人這樣的有生命的物體就是一種開放係統，因為人要和外界發生能量和物質的交換，例如喝酒、吃肉，以及呼出熱氣和產生排泄物。
按照第二定律，在一個孤立係統中自然發生的任何過程，都一定伴隨著係統的熵增加。因而熵給所有孤立係統提供了一個時間箭頭。當熵達到它的極大值時，孤立係統的時間演化就停止了，該係統就處於它最無序的狀態。這時係統已耗盡了它所有發生變化的能力--它已經達到了熱力學平衡。
克勞修斯認識到宇宙本身是一個完全孤立的係統（否則在它外邊是什麼呢？），並且在1865年把熱力學的前兩條定律寫成宇宙學的形式。第一條定律說，宇宙的總能量是守恒的；第二條定律說，如我們已看到的，宇宙的總熵是在無情地朝著它的極大值增長。德國物理學家霍姆霍茲（ Hermann von Helmholtz）第一
圖13 學中的三種係統：（A）孤立係統，（B）封閉係統，（C）開放係統。圖（D）表示熵的增加，圖（E）表示自由能的減少。
個從第二定律推斷說，整個宇宙的演化就是逐漸地退化，最後停止於熱力學平衡，此時不會再有任何變化發生。一個處於平衡的宇宙，熵和無序性都達到最大，所有的生命也就隨之而死亡。宇宙的這種“熱死”或“熱寂”，又引出了弗蘭德斯和斯旺的妙句：
熱就是工作（功），而工作是該死的東西。
宇宙中所有的熱，
因為不能再增加，
都在逐漸冷下去。
此後，不會再有任何工作了，
將是天下太平、永遠的休息。
真的嗎？
真的！老兄，這就是熵，
所有這些都是因為
熱力學第二定律！
這是一個科學理論從一團蒸汽得到的一幅非常可怕的圖像。然而，正如馬克·吐溫（ Mark Twain）所說：“先抓住事實，然後你才可以大做文章。”實際上，熱寂的說法是有問題的，因為它忽視了引力（和黑洞）的作用：如果包括引力，宇宙必定越來越遠地偏離熱寂所想像的物質均勻分布。即使不考慮這一點，宇宙這樣一幅慘淡的遠景也和它的中短期行為沒有多大關係。我們從天文事實中（第三、四章）知道，宇宙作為一個整體是在膨脹著的，所以在任何地方它都不會接近熱平衡。熱力學的知識也告訴我們，當一個體係遠離平衡時，會由於像天空上星星那樣的局部熱點，而發生一些非常有興趣的事情，例如生命的出現。
這裏我們看到，熱力學和達爾文生物進化論之間有一種明顯的衝突。達爾文在他的自然選擇理論中，表明了大自然何以能夠優先選擇一些罕見的事件（變種），因而逐漸演化出越來越複雜的生命形式。在他的理論中，變化的推動力是一些隨機發生的事件。然而，玻耳茲曼（他是我們這一章的主角）卻表明，在充滿分子的氣體中，正像克勞修斯的第二定律所說的那樣，高度有序的結構將隨著時間隨機地消失。有些人說，“克勞修斯和達爾文不可能都是對的”。我們將在第六章和第七章再談到，達爾文的學說如何與熱力學取得一致，這裏我們隻想指出，玻耳茲曼對於達爾文，這個比他年長的同時代人，是十分尊重的。在十九世紀將近結束的時候，玻耳茲曼寫道：“如果你問我內心深處的信仰，關於是否有一天本世紀會被稱為鐵的世紀，抑或蒸汽的世紀或是電的世紀，我會毫無疑問地回答說，它將被稱為自然機械觀的世紀，達爾文的世紀。”1886年在奧地利科學院的一次會議期間，他在關於第二定律的講演中談到了同樣的觀點。
如果科學家們認定達爾文和熱力學之間確有無法溝通的分歧，則大多數物理學家一定會說是達爾文錯了，因為第二定律已經被證明是普遍適用的。用愛丁頓的話來說，“我認為，熵增原則--即熱力學第二定律--是自然界所有定律中至高無上的。如果有人指出你所鍾愛的宇宙理論與麥克斯韋方程不符--那麼麥克斯韋方程就算倒楣。如果發現它與觀測相矛盾-那一定是觀測的人把事情搞糟了。但是如果發現你的理論違背了熱力學第二定律，我就敢說你沒有指望了，你的理論隻有丟盡臉、垮台。”
平衡態熱力學
如果你對蒸汽機感興趣，第二定律所預言的、耗散引起的熱損失就顯然是一件討厭的事。因此，早期熱力學家們致力於尋求避免不可逆性的途徑。在“思維實驗”的理想情況下，這看起來是一件容易事：可以簡單地讓蒸汽機無限緩慢地工作，這樣在每一個瞬時，係統和外界之間就會處於熱平衡。在這種“準靜態”情況下，係統的整體性質不會隨著時間而改變。熵會在任何時候都處於它的極大值，並且沒有不可逆的熱量損失發生。這樣的係統相應於一個完全可逆的熱機。即使如此，如我們已看到的，熱轉換為功的效率也不可能達到百分之百--第二定律是不可能違反的。同時，這樣的理想情況還是有美中不足，因為在上述條件可以實現的情況下，這台機器要用無窮長的時間才能完成這一最簡單的操作。
這些問題也許說明，平衡態的處理是頗有缺陷的。它相當於抑製時間在過程中的基本作用。因為所有的過程都發生在一段有限的時間內，因而在這一過程中不可能包含有無限多個平衡態進程。然而，許多科學家仍然試圖按這種有點自相矛盾的方式思考熱力學過程。這其中的一個原因是，隻講平衡態過程，可以避免描述不可逆過程的不便和困難，盡管在使一個係統達到平衡之前是要經過不可逆過程的。但事實上，克勞修斯關於熵的定義是僅僅對平衡態而言的，而且，熵是否可以在平衡態之外的一般情況下定義，這個問題現在仍然沒有解決。
美國物理學家吉布斯（Josiah Willard Gibbs），無可非議地被認為是現代平衡態熱力學的奠基人之一。在把熱力學從局限於研究熱和功之間的關係，拓展到研究所有形式的能量之間的轉化方麵，吉布斯做出了主要的貢獻。他的三篇關鍵性的論文發表於1873年到1878年之間，當時他還隻有三十多歲。這些論文是由康州科學院發表的，後來它的出版委員會承認說，當時他們之中沒有一個人懂得吉布斯說的是些什麼。有一個人這樣說：“我們認識吉布斯，信任他投來的稿件。”吉布斯和他的許多後繼者，都謹慎地避免提及非平衡態現象。雖然他們的研究對於已經達到平衡態的係統有至關重要的意義，然而還是有點像把醫學限製為給死人看病。
大家都說，吉布斯是一個為人死板、極不活躍的人。即使是一些高級學者，也常常把他和當時美國傑出的化學家沃爾考特·吉布斯（WolcottGibbs）相混淆。很長時間以後他的學說才在學術界得到廣泛認可。今天，他的學說使我們感興趣的主要是，能幫助我們洞察究竟是什麼使得係統停止隨時間的演化。當一個孤立係統（見圖13（a）），例如盛在一個充分絕熱容器中的氣體，處在它最無序的狀態時，它就已經達到了熱力學平衡。此時，為了描述平衡的宏觀狀態以及演化的終點，所需要的隻有唯一的一個量，即熵可能達到的最大值。但是對於封閉係統和開放係統（圖 13（b）和（c））來說，它們與外界的交流越來越重要，因而熵最大的狀態也必須同時把外界的熵計算在內。這樣，對於廚房裏一杯正在涼下來的咖啡，我們必須考慮咖啡和廚房之間的能量交換對廚房產生的微小加熱。如果我們想單獨研究咖啡的平衡性質，這就麻煩了。因而為了簡單起見，我們總是希望避免把廚房的行為明顯地帶到討論中來。
為了排除廚房的影響，我們可以引入一個叫做自由能的新的量，它在平衡態時具有最小值。一個係統的自由能代表能從該係統得到的最大有用功。雖然自由能隻是總熵換了一種形式，但是它的好處在於，它可以被看作是咖啡的某種內稟性質，而無需涉及廚房裏其它地方發生了什麼情況。在整個物理學和化學對係統平衡性質的描述中，自由能都起著中心作用，不管該係統是磁性物質、電冰箱還是化學反應的混合物。
熵和自由能是所謂熱力學勢的例子。這指的是，它們各自的極值--熵的極大值和自由能的極小值--顯示著熱力學平衡的狀態。可以用鍾擺的擺動作為一個比擬。在每一次擺動開始的時候，擺錘在引力的作用下具有一個勢能，當它沿著弧線往下擺動時，勢能就轉化為運動的動能。空氣的阻力使每次擺動開始時的勢能逐漸消耗掉，因而擺動的弧線越來越小，最終使擺錘停止在垂直的位置上。這就是它勢能最小時的位置。在一個密閉的容器中發生的化學反應，情況也與此十分相似。它最終會達到自由能最小的狀態，此後不會再發生進一步的變化。
一個更時髦的描述熱力學勢極值的方式，是說它們是係統在時間上演化的“吸引子”。當一個球向山穀滾下去的時候，無論滾動開始的位置如何，球最後停下來的地方總是不變（見圖14）。與此相同，一個化學反應的平衡態決定於熵最大或自由能最小的點，與反應開始的條件無關。
平衡吸引子標記著一個重要的停止點，就像一塊路標那樣，“一切變化終止於此！”也像死亡對我們大家一視同仁，不管生前富貴榮華還是窮困潦倒，死亡都會把每一個人同樣帶到墳墓，這
圖14 學勢（熵和自由能）的力學類比。一個力學係統在勢能最小時達到平衡。位置A和C相應於局部勢能極小值。球在B點是不穩定的--哪怕是最小的擾動也會使它滑到A或者C，這個過程中就會有能量的耗散。
些吸引子也把它們的係統無情地拖向平衡。吸引子有各種各樣，我們以後會常遇到。一個化學反應的平衡吸引子可以比作一個漏鬥形物的底部：無論一個球開始時的位置如何，球將總是滾到最底部的一點。但是並不是所有的係統都有像這樣的一個簡單的吸引子--打個比方說，其它的（非平衡態）吸引子可以使這個球沿著一個一維的環滾動，像沿著寬邊帽的帽沿滾動一樣；或者使這個球在更高維的空間中更大的範圍內滾動，像沿著一個油炸麵圈的環形表麵滾動一樣。我們以後會看到，還可能有更希奇古怪的吸引子。
砸碎平衡
平衡態熱力學對於研究宏觀係統不隨時間而變的性質非常有用--例如像對一個所有化學反應已經停止了的試管，灰燼，或一杯已經涼了的茶。吸引子的概念同樣可以給我們提供一個“時間之箭”的“箭靶”。然而，在非常實際的意義上，平衡態同樣是一條死胡同。因為它涉及的隻是熱力學演化的終態，因而也就是時間的終點，它不可以用來描述能使時間明顯表現的過程。如蘭茲堡（PeterLandsberg）所說：“……熱力學中既然不出現時間坐標，因此就不會有任何事情發生。”真實的世界中很少有這種令人窒息的平衡態。文學家貝凱特（SamuelBeckett）寫道：“我們在呼吸，我們在變老！頭發脫落，齒牙動搖！青春一去不回，往事雲散煙消！”對於有生命的物體，熱力學平衡隻是隨著死亡而出現，那時腐爛的屍體最終化成腐土。生命是由許多過程所組成的，從細胞分裂、心髒跳動到消化和思維，所有這些過程的發生都是因為它們不是平衡態。一個更有意思的說法是，平衡態熱力學所做的預言，就像一個算命先生對你說你將來會死，但是他根本不知道你馬上要和你的情人約會。對於一個基於第二定律及其對變化的解釋的理論，這樣一個結論看來是非常令人失望的。為了使我們對時間的研究有進一步的進展，我們必須再調查，對於不是平衡態的不可逆過程，熱力學可以告訴我們些什麼。
非平衡態熱力學自然分成兩個分支：“線性”分支描述接近平衡的係統的行為，“非線性”分支處理係統遠離平衡時的情況。“線性”是一個數學詞彙，它說的是在任何一種現象中，隻要兩個量之間有正比關係，這種關係就可以在圖上用一條直線來表示。一個線性係統的作用，是組成該係統的各個部分的作用之迭加；但是一個非線性係統的作用，就不是簡單地把各個部分的作用加在一起了。這之間的差別，可以用通常的家用電爐和切爾諾貝利核電站四號反應堆來比較，這後者是迄今世界上最嚴重的核事故的源地。如果某人有兩台電爐，則他會得到雙倍的熱量；如果他有三台，則熱量會是三倍；如此類推。這種情形表示，在產生的熱量和電爐數目之間有一種線性關係。但是在切爾諾貝核電站的情況下，反應堆芯的過熱增加了鏈式核反應，這反過來又產生了更多的熱。結果形成的洶湧澎湃的熱流，完全與最初的溫度升高失去比例，這就叫做非線性正反饋。草率的操作規程加之蘇聯式設計中的致命弱點，最終導致了能量爆炸性的釋放。1986年4月26日核電站變成廢墟，並產生了全球性的嚴重後果。