规模-复杂世界的简单法则---熵
熵的概念
1855年, 德國物理學(xué)家魯?shù)婪?克勞修斯提出了熵1的概念, 即所有事物通過能量和資源的交替變化相互作用帶來的基本的, 普遍的性質(zhì). 每當(dāng)能量被利用或轉(zhuǎn)化以知道或維持一個封閉系統(tǒng)的秩序時, 某種程度的混亂便是不可避免的----熵趨于增大.
為什么要引入熵這個概念?
19世紀(jì),工程師在關(guān)注蒸汽機效率這個問題的時候,水要達(dá)到多熱,要加入什么樣的沸騰的物質(zhì)才能讓蒸汽機效率更高等等,為解答這些問題,熱力學(xué)誕生了,并引入了熱量、溫度、能量等概念。并出現(xiàn)了熱力學(xué)定律,這個時候的熱力學(xué)定律是為了解釋熱量是如何流動。隨著科學(xué)家了解深入,以及為了更好的理解宇宙進化及時間流逝,熱力學(xué)第二定律出現(xiàn)了熵這個概念。
舉個例子
自然形成的沙堆熵值很高, 沙雕熵值就很低
宇宙進化or時間流逝
回到我們上面的沙堆那個栗子里。如果我們把上圖中的沙堡放在風(fēng)中,很快這個沙堡中的沙粒會被風(fēng)吹走,重新形成熵值更高的沙堆。在物理學(xué)原理里,沒有哪條物理原理規(guī)定風(fēng)不能將沙粒吹起,并精確的按照沙堡的形狀擺放。從原則上說,風(fēng)可以把沙粒吹起,并堆疊成一個沙堡。但它就是絕對不可能發(fā)生。而另一種可能性卻不能避免,即風(fēng)會將熵值很低的沙堡吹成熵值很高的沙堆。這吻合了熱力學(xué)第二定律,也就是為什么可稱之為“熵增定律”。正是熵增定律,解釋了一切事物都是從有序趨向無序,也就說宇宙也是從有序走向無序,即xx億年后,太陽也會從有序的球體爆炸為無序的氣體和粉塵,即星云。
太陽的命運也說明了其它恒星的命運,即所有的恒星最終都會消亡,屆時整個宇宙會陷入無邊的黑暗,進而宇宙消亡。
引用<https://www.zhihu.com/question/24053383/answer/47595362 >
"熵"一詞是"變化"或"進化"的希臘語翻譯?
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/peitianwang/p/10505229.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的规模-复杂世界的简单法则---熵的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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