熵

內(nèi)容概要

熵概念和熱力學(xué)第二定律的提出，在科學(xué)史上是一個極其重要的里程碑。即使在今天看來，科學(xué)的發(fā)展已經(jīng)涉及了極其廣泛的領(lǐng)域，然而熵至今仍然是遍及所有科學(xué)領(lǐng)域、具有特殊意義的概念。本書對物理學(xué)中的“熵”概念進行了深入研究，提出了一種創(chuàng)新性解釋。

書籍目錄

序?qū)а?  熵：一個世紀之謎的解析  1.1  熵的誕生  1.2  一個世紀之謎  1.3  疑難的起源：最初的環(huán)節(jié)出了問題  1.4  普適模型：熱力學(xué)  1.5  一個世紀之謎的解析  1.6  熱力學(xué)：應(yīng)用和修正  1.7  熱力學(xué)：對外交換和內(nèi)部變化2  形態(tài)發(fā)生與熱力學(xué)詮解  2.1  熵定理之謎  2.2  幾率描述的普適性  2.3  普適模型：分子分布  2.4  變化的方向  2.5  新的結(jié)論  2.6  形態(tài)發(fā)生與熱力學(xué)詮解  2.7  不可逆性的建設(shè)性意義3  動力學(xué)的更新  3.1  物理學(xué)兩大理論體系的矛盾  3.2  玻耳茲曼動力論  3.3  從個體到相關(guān)的方程變換  3.4  普適模型：動力學(xué)  3.5  動力學(xué)熵：能量分布平均性質(zhì)量度  3.6  不可逆性的微觀解釋  3.7  反演對稱性破缺  3.8  動力學(xué)集體：相關(guān)統(tǒng)計和概率產(chǎn)生  3.9  動力學(xué)和熱力學(xué)：新的統(tǒng)一4  永恒的追求  4.1  時間之矢  4.2  物理學(xué)：統(tǒng)一的源泉  4.3  永恒的追求附錄  尋找邊界參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1　熵：一個世紀之謎的解析　　從有關(guān)的定義中，我們可以知道，熵概念在物理學(xué)中的引入顯得有些與眾不同，它不是對體系的狀態(tài)特征直接描述的一個結(jié)果，而是通過不同途徑導(dǎo)致某一狀態(tài)的過程變量的比較來定義，這可能是物理學(xué)理論對狀態(tài)函數(shù)的一種絕無僅有的定義方式，疑問也由此產(chǎn)生：克勞修斯在提出熵概念時，僅僅描述了通過不同途徑導(dǎo)致某一狀態(tài)的過程的熵所表征狀態(tài)的變化特點，而沒有說明它是什么，這一疑問顯然至今仍未闡明，　　在其后的一百五十余年中，對熵概念物理意義的解釋曾經(jīng)一再引起爭議，但是并沒有取得新的進展，“什么是熵，在科學(xué)史上沒有什么問題曾被如此頻繁地討論過，”人們似乎越來越傾向于這樣一種觀點：這個令人煩惱的概念有著一種奇特的解釋看起來也合情合理，只有少數(shù)科學(xué)家仍然試圖對其窮根究底，試圖對這一熱力學(xué)理論之謎做出完備解釋，但是，迄今為止，這種努力仍然面臨困境，“在涉及熵概念時，物理學(xué)家們本身（仍然）存在相當?shù)幕靵y，”（哈肯）1989年，一位曾在存在與演化理論方面做出杰出貢獻，并以熵為核心概念創(chuàng)立了耗散結(jié)構(gòu)理論的著名科學(xué)家一一普利高津（Ilya Prigogine）在《熵是什么？》一文中寫道：“熵是一個很奇怪的概念，不可能給出一個完備的描述，”　　對熵概念的這種理論上的困惑使得熱力學(xué)理論面臨的是一種矛盾的情景：“熱力學(xué)第二定律在它建立了一百五十余年之后，看起來仍然像是一個發(fā)展規(guī)劃，極其不像是一個通常含義下已經(jīng)完善的理論，因為對于熵的產(chǎn)生來說，除了給出符號之外，嚴格地說就什么也沒有講，甚至于連不等式的有效范圍也沒有確定，”在熵概念誕生已經(jīng)一百五十余年后的今天，怎么會是這樣？

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