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能否尽量通俗地解释什么叫做“熵”?

来源:   发表于: 2023-01-04 10:49:42  


(资料图片仅供参考)

在一个密闭且对外绝热的容器中,一边放热水一边放凉水,随着时间的推移,热水总是要和凉水混合,热水的温度下降,1凉水的温度上升,最后变成一锅温度分布均匀的温水。这就是热力学第二定律,温度永远都是从高温的一端向低温的一端传导。把热水跟冷水看做一个完整的系统,开始的时候,热水一侧比冷水的一侧分子更活跃,我们就说热水的熵高于冷水的熵,系统整体的熵是热水的熵跟冷水的熵的总和。当冷热混合均匀之后,温水的熵是怎样的呢?通过计算人们发现温水的熵要高于冷热水分开时的熵。于是热力学第二定律可以用熵表述为熵增原理。

人们把熵增原理推广到天体物理中,把整个宇宙看成是一个密闭系统,象银河系这样的星系各星球有规律的运转,表现为一种活跃的高能状态,是熵高的子系统。为了解释宇宙膨胀,人们假定宇宙中存在着虚空,如同热水注定要跟冷水混www.nfysw.com合一样,银河系也会慢慢跟虚空混合,最后宇宙变成星球分布均匀,各自作无序运动的状态,人们还给这个状态起了个名字叫热寂。

熵增原理还被推广到信息科学中。系统确定的信息量越大信息熵越低,反之不确定的信息量越大信息熵也越大。由此我们知道,确定的信息(真实)总是会湮没在大量的垃圾信息之中,您在头条中看到的信息只会越来越混乱。

熵是一个全局的概念,就如同热力学谈熵的时候一定要把它放到封闭系统中。如果用熵去解释局部的现象您一定会得到一些让人惊掉下巴的结果。

关键词: 熵增原理 热力学第二定律 温度下降

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