[工學(xué)]第19章熱力學(xué)第二定律-資料下載頁(yè)
2025-01-19 11:40本頁(yè)面
【正文】 混亂、 最無(wú)序的狀態(tài)，也是信息量最小的狀態(tài)。 比如平時(shí)大家都有坐在教室，只有一個(gè)狀態(tài)，要找某同學(xué)只要到教室去找，一下便可找到。信息量很大。 相反，星期天大家有上街的，打球的、在圖書館看的 …… 。非常無(wú)序，信息量小。 又如老王的女兒到南邊上學(xué)，一路叮囑路上小心，女兒走后，一直擔(dān)心，到還是沒(méi)到，兩天沒(méi)回音，心中不安，因?yàn)闆](méi)有信息呀。又等了一天，女兒來(lái)電話說(shuō)到校了，心中才放心下來(lái)。因?yàn)橛辛诵畔?。這還是只有兩種狀態(tài)。亂不到哪里。 要是遇到一家小孩出走，小孩到哪兒去了，狀況就很多了，情況就難說(shuō)了：信息量更小，發(fā)動(dòng)單位及親人到處找，一片混亂。 55 熵與悲劇 物理學(xué)在漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程中，塑造了許多重要的基本概念，這些概念本身也被深深地打上了各式情感烙印。 力： 使人聯(lián)想起力量和堅(jiān)強(qiáng)； 能量： 給人以滿足和穩(wěn)定感； 量子： 富于節(jié)奏感； 混沌： 奉獻(xiàn)朦朧感； 熵： 難免使人感傷和惆悵； 56 1906年，波爾茲曼神秘地自我了斷； 熱寂說(shuō)： 宇宙的勢(shì)將枯竭，不可避免地達(dá)到最終的平衡態(tài) —— 靜止和死亡； 莎翁的幾個(gè)悲劇 李爾王 哈姆雷特 奧賽羅 羅米歐與朱麗葉 麥克白 有什么能減緩或阻止熵增大呢？ 信息（負(fù)熵） 57 看來(lái) ， 熵?zé)o論其正負(fù) ， 都還是脫離不了悲劇的陰影 。 “ 有序 ——無(wú)序 ——混亂 ——平衡 ——死亡 ” 19世紀(jì)英國(guó)詩(shī)人史文明曾這樣描述宇宙的平蘅態(tài)： “ 不論星星還是太陽(yáng)將不再生起 ， 到處是一片黑暗 ， 沒(méi)有溪流的潺潺聲 ， 沒(méi)有聲音 ， 沒(méi)有景色 ， 沒(méi)有冬的落葉；沒(méi)有春的嫩芽 。 在永恒的黑夜里 ， 只有夢(mèng)幻 沒(méi)有盡頭 。 ” 大千世界的趨勢(shì)就注定如此灰暗 ， 沒(méi)有一縷陽(yáng)光了嗎 ？ 就只能如此悲涼 ， 就沒(méi)有一派豪情了嗎？ 58 20世紀(jì)初 ， 物理學(xué)又告訴我們 ， 宇宙中除了上述的閉合體系外還有一種開(kāi)放體系 （ 耗散結(jié)構(gòu) ） ——生物體就是其中典型 。 耗散結(jié)構(gòu) 耗散結(jié)構(gòu) 是在開(kāi)放的 遠(yuǎn)離平衡 條件下，在與外界交換物質(zhì)和能量的過(guò)程中，通過(guò)能量耗散和內(nèi)部非線性動(dòng)力學(xué)機(jī)制的作用，經(jīng)過(guò)突變而形成并持久穩(wěn)定的宏觀有序結(jié)構(gòu)。 59 59 宇宙真的正在走向死亡嗎？ 實(shí)際宇宙萬(wàn)物，宇宙發(fā)展充滿了無(wú)序到有序的發(fā)展變化 . （ 1） 生命過(guò)程的自組織現(xiàn)象 生物體的生長(zhǎng)和物種進(jìn)化是從無(wú)序到有序的發(fā)展 . （ 2） 無(wú)生命世界的自組織現(xiàn)象 云、雪花、太陽(yáng)系、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、熱對(duì)流、激光等 . 60 （和外界有能量交換和物質(zhì)交換的系統(tǒng)） （ 3）開(kāi)放系 統(tǒng)的熵變 開(kāi)放系統(tǒng)熵的變化 ie ddd SSS ??idS系統(tǒng)內(nèi)部不可逆過(guò)程所產(chǎn)生的熵增加 系統(tǒng)與外界交換能量或物質(zhì)而引起的熵流 edS0d,0d i ?? SS孤立系統(tǒng) 0d,d0d,0deiei????SdSSSS開(kāi)放系統(tǒng) 61 改革開(kāi)放的正確性 ： 熱二律 告訴我們，一個(gè)孤立的社會(huì)系統(tǒng)，由于自身的不可逆過(guò)程（能源、交通、犯罪等），熵將趨于極大，信息量極小，沒(méi)有生機(jī)、貧窮落后。 耗散結(jié)構(gòu) 告訴我們，一個(gè)開(kāi)放的社會(huì)，通過(guò)輸入入能源、信息、新技術(shù) ，輸出自已的產(chǎn)品、技術(shù)等，才能使社會(huì)在更高層次保持有序。 人民日?qǐng)?bào)曾多次巽文講過(guò)此理。 62 一個(gè)開(kāi)放體系有可能熵值變小 ， 向著越來(lái)越有序的方向發(fā)展 ， 條件是 該體系有能力從外界獲取足夠大的 ， 促進(jìn)內(nèi)部有序化的推動(dòng)源 ， 來(lái)抵消內(nèi)部的熵增大 ， 阻止能量的蛻化 。 所謂 力挽狂瀾大概 就是此意 。 這不由得讓人想起唐代大詩(shī)人李白的名句： “ 天生我材必有用 ， 千金散盡還復(fù)來(lái) ” 。 63 君不見(jiàn)黃河之水天上來(lái) ， 奔流到海不復(fù)返 。 （ 大自然的勢(shì)差衰竭 ， 熵增大 。 ） 君不見(jiàn)高堂明鏡悲白發(fā) ， 朝如青絲暮成雪 。 （ 生命衰老 ， 熵增大 ） 人生得意須盡歡 ， 莫使金尊空對(duì)月 。 （ 不必刻意去抑止熵增大 ， 而應(yīng)及時(shí) ， 盡情地順應(yīng)他 ， 享受他 ） 天生我材必有用 ， 千金散盡還復(fù)來(lái) 。 （ 開(kāi)放的我有能力獲取負(fù)熵流 ， 讓散盡的千金 [無(wú)序 ]再還復(fù)來(lái) [變有序 ]。 ） 烹羊宰牛且為樂(lè)，會(huì)須一飲三百杯。 岑夫子，丹丘生，將進(jìn)酒，杯莫停。 與君歌一曲，請(qǐng)君為我傾耳聽(tīng)。 鐘鼓饌玉不足貴，但愿長(zhǎng)醉不愿醒。 64 古來(lái)圣賢 （刻苦阻撓熵增大者） 皆寂寞， 惟有飲者 （伴隨熵增大者） 留其名。 陳王昔時(shí)宴平樂(lè)，斗酒十千恣歡謔。 主人何為言少錢？徑須沽取對(duì)君酌。 五花馬，千金裘，呼兒將出換美酒， （經(jīng)濟(jì)上的熵增大：酒換不回同樣的馬和裘） 與爾同消萬(wàn)古愁 。（消除悲傷，遠(yuǎn)離平衡態(tài)） 這是篇挑戰(zhàn)熵增大規(guī)律的宣言書 ！ 詩(shī)人用他的全部生命在抗?fàn)?， 在吶喊： “ 熵 ， 你盡管增大吧 ， 天生我材 ， 既然敢 “ 散盡 ” ， 就能再 “ 復(fù)來(lái) ” 。 離遠(yuǎn)點(diǎn) ！——悲劇 。 ”
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