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能否尽量通俗地解释什么叫做“熵”?

发布时间:2022-08-09 09:04:38

简单说,熵就是事物接近混乱状态的程度,事物越无序越混乱,熵越大。世间万物都有从高有序度转向低有序度的自然倾向,这就是熵增的趋势。就好像人人都有懒的时候,想象下,一个小区,当无人清理的时候,环境就会开始乱糟糟,这就是熵增。

通常,瓶子破碎了玻璃渣比较容易,要想从玻璃渣恢复到整个瓶子就要耗费能量。周围的环境更容易变得脏乱差,而想要恢复整洁有序的环境,就要去做功才能实现,要有能量的消耗。世间万物,就连宇宙也逃不过熵增的咒语,逐渐混乱,最终达到温度平衡,整个宇宙处于冰冷寂寥的死亡状态。

但对于生命体,薛定谔一早就提出,是以负熵为生的,也就是生物体可以靠吃喝呼吸,对外的物质交换来维持生命体的有序,这就相当于从周围环境中获取有序。人从生到死,就是熵增到了最大值。

欢迎评论,关注量子实验室。通俗说熵

物理学上最高最牛一个字的概念:熵。

熵是什么概念呢?

“熵”是一种无序程度的量度,意思是越混乱越无规律熵值就越大,反之熵值越小。举个例子:一个环境温度20摄氏度,白水温度20摄氏度,蓝钢笔水20摄氏度。然后把蓝钢笔水滴一滴到白水烧杯中,你将看到慢慢的蓝钢笔水散开了,最后,整个烧杯的白水都变蓝了,而且是均匀的。熵——就是表达这样一个分布程度的量。你可以把蓝钢笔水看做是能量,把能量注入系统后,能量向均匀分布方向发展,这时候熵增大。

如果我们把全过程录像后倒着播放(反着播放),就可以看到蓝色在聚集,最后成一滴,这就是熵在减少——这样的情况是不会发生的。不论正着播放还是反着播放,假设整个过程有60秒,每10秒为一个阶段,我们就有6个状态,熵就是用数字的形式描述这6个状态的量。

生命与负熵

热力学第二定律说道,在孤立的热力学系统中,系统的熵永不减少.无数的自然现象都在印证着熵增原理的正确性.生命现象却是个例外,生命是一个总是维持低熵的奇迹。一个生命,在它活着的时候,总是保持着一种高度有序的状态,各个器官各个细胞的运作井井有条。其秘诀是它与外界的物质能量交换,即新陈代谢。新陈代谢的本质是什么呢?答案是:从环境中不断地吸取负熵,生命以负熵为生。负熵就是熵的对立,熵代表的是无序,而负熵表示的是有序。

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