蒸汽機
我絕不會聲稱生命的意義就潛藏在喧鬧蒸汽機的蒸騰熱汗深處。不過事實證明，瞭解蒸汽機的性能，看它如何從燃燒的燃料吸收熱量，運用來驅動火車頭車輪或煤礦加壓泵的遞迴運動，確實是理解(任意類型的)能量(在任意背景狀況下)如何隨時間演變的要項。而且能量的演變方式，對於物質、心智以及宇宙中所有結構的未來，都有很深遠的影響。所以，就讓我們從生死和目的與意義的崇高領域，屈尊就教於軋軋哐噹不止的十八世紀蒸汽機。
蒸汽機的科學基礎很簡單，卻也很有創意：水蒸氣受熱膨脹並向外推。蒸汽機藉由為一個圓筒加熱來駕馭這個作用，圓筒裝滿蒸氣，接著蓋上一個密合活塞，活塞能緊貼著圓筒內壁自由上下滑動。蒸氣受熱膨脹時便強力推動活塞，接著這股向外的推力就能驅動車輪開始轉動，或者讓磨坊開始碾磨，或者令織布機開始織造。隨後當這股向外施力的能量耗盡，蒸氣隨之冷卻，活塞也滑回原本的位置，準備好等到蒸氣再次受熱，就可以再次被推動—這個週期會一再循環，直到不再有燃料燃燒來重新為蒸氣加熱為止。
歷史記載了蒸汽機在工業革命所扮演的核心角色，不過它帶出來的基礎科學相關問題，也同等重要。我們能夠像數學那般精確地透徹瞭解蒸汽機？它把熱轉換成有用活動的效能有沒有上限？蒸汽機的基本運作過程，是否有某些層面是獨立於機械設計或所使用原料的細部枝節之外，也因此對於普適的物理學法則具有特殊意義？
法國物理學家暨軍事工程師薩迪．卡諾(Sadi Carnot)就是在苦思這些問題時創建了熱力學領域—研究熱、能量和功的科學。不過你從他的一八二四年《論火的動力》(Reflections on the Motive Power of Fire)專論的銷售情況是看不出這點的。不過，儘管很慢才迎頭趕上，在往後那個世紀期間，他的觀點就會激使科學家發展出一種不同於以往的嶄新物理學觀點。
＊作者布萊恩•葛林（BRIAN GREENE），哥倫比亞大學物理學暨數學教授，擔任該校理論物理學研究中心主任，並以超弦論開創性發現著稱。本文選自其著作《眺望時間的盡頭： 心靈、物質以及在演變不絕的宇宙中尋找意義》（八旗文化）
