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熵增的奧妙

2021年02月18日 16:06  |  作者:楊小波  |  來源:人民政協(xié)網(wǎng)
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還記得,廈門大學(xué)物理化學(xué)的一堂實(shí)驗(yàn)課:一個(gè)長方形玻璃水缸,中間用隔板隔開,一邊游動(dòng)著紅色的小魚,另一邊是白色的小魚。抽去隔板后,紅白小魚互相自由穿梭。然后,老師又亮出一個(gè)“正態(tài)分布”圖,統(tǒng)計(jì)表明,紅白小魚充分混合的狀態(tài),出現(xiàn)概率最大。

接下去的講解中,認(rèn)識(shí)了一個(gè)生字:“熵”,即“熱溫商”。學(xué)習(xí)了一個(gè)定律:“熵增”,其物理表達(dá)式為:

S=∫dQ/T或ds=dQ/T

其中,S表示熵,Q表示熱量,T表示溫度。物理含義是:一個(gè)系統(tǒng)的熵,等于該系統(tǒng)在一定過程中所吸收(或耗散)的熱量除以它的絕對(duì)溫度。只要有熱量從系統(tǒng)內(nèi)的高溫物體流向低溫物體,系統(tǒng)的熵就會(huì)增加。臨下課,老師又丟句大白話:“熵增,即混亂度增加”。事物的混亂程度越高,則其概率越大。

進(jìn)一步研究表明,孤立系統(tǒng)總是趨向于熵增,最終達(dá)到熵的最大值,也就是最混亂狀態(tài)。開放的系統(tǒng),則可向環(huán)境釋放熱量轉(zhuǎn)移熵增,趨向熵減而達(dá)到有序狀態(tài)。

克勞修斯,這位德國物理學(xué)家的思想能力讓人愕然。

隨后,薛定諤在《生命是什么》一書中說,“生命以負(fù)熵為生,人活著的意義,就是不斷對(duì)抗熵增的過程。”

系統(tǒng),我理解可以是一個(gè)人,一個(gè)家庭,一個(gè)單位,一個(gè)地方,一個(gè)國家,一個(gè)地球……其存在均須對(duì)抗熵增,都可在此范式下研究。

碰巧,學(xué)友分享一篇《紐約時(shí)報(bào)》網(wǎng)站保羅-薩洛佩克的文章:“絲綢之路上的陰影”,其中說:

——“由于受到王朝斗爭(zhēng)的削弱,在巴格達(dá)統(tǒng)治中亞的阿拔斯哈里發(fā)國家開始在遜尼派與什葉派穆斯林的宗教敵對(duì)壓力下瓦解”;

——“打著邦聯(lián)旗幟涌入國會(huì)大廈的美國人”“他們生活在部落媒體提供資訊的信息現(xiàn)實(shí)中,就像教派一樣封閉,認(rèn)知分歧注定了共識(shí)的消亡”;

——“而大地向東朝著亞洲世紀(jì)傾斜,其中許多建設(shè)都與中國21世紀(jì)版本的絲綢之路有關(guān)”“藍(lán)色的遠(yuǎn)方是中國”;

——“而在遙遠(yuǎn)地平線以外的某個(gè)十字路口的卡車停靠站,我那迷失的祖國正在自己跟自己較勁”。

看來,都是系統(tǒng)惹的禍。

門開門閉系統(tǒng)事,

熵增熵減關(guān)興衰。

建設(shè)好、維護(hù)好、發(fā)展好自己的系統(tǒng),乃治本之道。 

編輯:李敏杰

關(guān)鍵詞:熵增 系統(tǒng) 奧妙 熵 小魚


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