大系统观:1.3无序就是熵增

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大系统观:1.3无序就是熵增

玄学酱 2018-05-25 11:29:00 浏览1014
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无序到底是什么呢?

这次不问度娘了。

俺直接说俺的理解,无序其实就是:“无规矩、不整齐、无条理、不能分辨”。一个字,“”。再透彻点,就是“没用!”。

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熵增原理

童鞋们,上课了!还记着这个老头么?

还是回到高中时代的物理课堂上吧,文科生更需要来补补课。如果你连这也懒得看,那也可越过,你只要先看懂并认可这一条:

总体上,这个世界越来越乱,越来越无序,而且没法恢复。无序的程度就叫“熵”。熵随时间一直在增长。

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好吧,文科生可以越过下面的公式了,理科生继续!

热力学有一条定律,叫做“热力学第二定律”,是克劳修斯和开尔文提出来的。公式是酱紫滴:

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这个S呢,就叫做“(entropy)”,等于物体的热量Q和它的温度T的比值Q/T;dS就表示“熵的变化量”。熵增的意思就是dS恒大于0。这就是熵增原理。

熵增原理很不好解释,但对于我们理解世界,理解系统,进而建立系统观,是十分重要的,因此一定要把这里看懂。我先简化一下。

先从大家一个常用的例子开始。

有一个杯子,里面装着水,它的温度是T1,它包含的热量是Q1,

它的熵S1=Q1/T1。

有一个小冰块,它的温度是T2,它包含的热量是Q2,它的熵是

S2=Q2/T2。

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现在,把冰块投入杯子里。冰化了。

新的水,温度相同了,是T,热量是Q,熵是S=Q/T。

我们可以从能量守恒定律知道:Q=Q1+Q2

好,那么问题来了!

T是多少呢?

俺不告诉你,也没啥太大意义。俺要告诉你的是:

S>S1+S2,恒大于!

也就是说,熵的变化量:

dS=S–(S1+S2)>0

恒大于!恒大于!恒大于!

重要的事情说三遍。

上述结论数学上是可以证明的。俺就不证了,嗷!

这里还有一个事实:这个物理过程是单向的、不可逆的。也就是说,你不可能再把这杯新的水还原成原来的那杯水和冰块了。因为热量只能从温度高的物体流向温度低的物体,不可逆。你可以再深一步想,如果用的是两块不同温度的铁块放一起呢?也是一样的,你能把铁块再次分开,但是它们的温度回不到原来各自的状态了,它们的熵,不可挽回地增加了!

这就是热力学第二定律,也就是热力学的“熵增原理”,原本也没什么。可是后来有人把它整大了。

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有好事者又曰:恒大于!恒大于!恒大于!单向的、不可逆的!这里有事儿啊!如果一直这么发展下去,整个世界,整个宇宙,不就趋于温度相同了么?那世界就没有差别了!那什么运动就都没有了!那生物也都得死了!这个世界最终将归于沉寂!吓死宝宝了!

这就是“热寂理论”。这个悲观的论点就是开尔文提出的,就是开氏温度的那个开尔文。他说绝对零度是-273摄氏度。那就是宇宙死亡的温度。热寂理论一经提出就成为了一个恼人的哲学问题。

热寂理论、熵增原理、热力学第二定律,在现代系统论当中都是一回事,一般的提法是熵增。后来人们发现,热力学的熵增原理可以推广到很多方面,甚至从自然界推广到人类社会。

在系统论当中,“熵”表示“无序的程度”。

现在我们可以有请度娘了。

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看到度娘告诉我们的薛定谔的话了么?

人生的意义就在于抵抗熵增!

度娘还告诉我们,所谓“没用”,实际上也是来自的热力学说法。因为热力学的之所以能产生动力,本质上说就是两个物体交换热量。刚开始时两个物体存在温差,可以对外提供能量,但时间一长,两个物体温度相同了,它就不能对外提供能量了,即,没用了,此时熵增加了。而两个物体在交换热量的前后,总热量是不变的。

我们每个人,都在持续熵增中,死后继续熵增。



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