法國少年「哲學神論者」尼古拉·卡諾曾發想能否製造出一部昔在、今在、以後永在的理想機器，不須任何能量供應而能永遠驅動運轉；卻以英年早逝於潦倒落魄中。幸虧《聖經》告訴我們，在超越宇宙之上的創造主哪裡，有永恆及不變的理想…

「主神說：『我是昔在、今在、以後永在的全能者。』」（啟示錄1:8）

 

法國少年「哲學神論者」（Philosophical theist）、物理學家、工程師尼古拉．卡諾（Nicolas Carnot）聰穎過人，曾發想：「是否可能製造出一部昔在、今在、以後永在的理想機器，不須任何能量供應而能永遠驅動運轉呢 ?」

 

1712年，英國工程師托馬斯．紐科門（Thomas Newcomen）發明了第一台活塞式蒸汽機，大約50年後（1769），另位英國工程師詹姆斯．瓦特（James Watt）改良出工業蒸汽機，大幅提高蒸汽機效率和實用性，掀起西方工業革命。

 

當時引擎效率只有3%，而有關蒸汽機的科學理論還是付之闕如、熱力學定律也仍在爭議中，這位法國大革命時期傑出的數學家卡諾，竟超越時代，有「永動機」的構想，讓人敬佩不已。

 

卡諾出身法國巴黎小盧森堡宮貴族世家，其父在拿破崙時代擔任高官，是軍事工程師和革命軍領袖、其弟是政治家左派議員。卡諾16歲時，考入巴黎綜合理工學院，畢業後成為軍事工程兵團的官員。

 

拿破崙帝國傾覆後，卡諾自然很難在軍中立足，便開始將大部分心力轉注在私下研究，卻不被當代重視，因而患了「躁狂症」和「譫妄」，被拘禁在療養院。不久，他染上霍亂，病逝時年僅36歲。

 

由於霍亂是傳染病，患者遺物必須焚毀，卡諾生前大量科學手稿付之一炬，只有極少數倖存下來，不為人知。後來有一學者埃米爾．克拉佩龍（Émile Clapeyron）發現，在論文中引用卡諾循環公式，隨後英國物理學家威廉．湯姆森（William Thomson）、與德國的魯道夫．克勞修斯（Rudolf Clausius）深受啟迪，奠定了後來由他們發展出熱力學定律，以至於人稱卡諾為「熱力學之父」。

 

卡諾的永動機（卡諾循環）理論說明：熱機（或稱熱引擎）之熱效率和熱源的溫度有關，最大的熱效率不會超過卡諾理想中的熱機，約為其 <40%。換句話說，我們每得到轉化的能量永遠會有1.5倍（60% ÷ 40%）以上的損失（沒有功效的能量）—這就是後來克勞修斯提出「熱力學第二定律」中的「熵」（Entropy）及其他能量耗損。

 

從此我們知道，如果沒有外力，這世界上總是一代不如一代、宇宙間永無所謂不變的理想、人間任何收獲都得付上至少1.5倍的代價，並須忍受過程中產生的垃圾—這世界顯得何等灰黑啊，正如卡諾由出生貴族，卻以英年早逝於潦倒落魄中！我們不禁要呼喊：人類的希望在何處？幸虧《聖經》告訴我們，在超越宇宙之上的創造主哪裡，有永恆及不變的理想。

 

生命不足理想而逐漸潰敗、存活代價何等昂貴，並會製造出諸多垃圾，所以我們仍活著的都是罪人、虧缺了起初創造主的榮耀，因為我們都伏在「熱力學第二定律」之下、生命都在卡諾循環中無謂耗損。

 

也因此，要臻於至善，我們需要生命的救贖主—這是生命蒼白、享年壽短的天才卡諾留給我們的教導啊。耶穌基督就是那救贖主，因《聖經》說：「萬有都是靠祂造的，…，萬有也靠祂而立。」（歌羅西書1: 16-17）

 

（文章授權／潘榮隆牧師）

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