什么是熵
熵在物理學上指熱能除以溫度所得的商,標志熱量轉化為功的程度。在科學技術上泛指某些物質系統狀態的一種量度,某些物質系統狀態可能出現的程度。亦被社會科學用以借喻人類社會某些狀態的程度。
麥克斯韋在以他的名字命名的思想實驗(“麥克斯韋妖”)中認為,如果存在一個小妖精知道每個分子的狀態信息(熱,或者冷),就能夠降低系統的熱力學熵。Landauer和他的同事則反駁說,讓小妖精行使職責本身——即便只是了解和儲存每個分子最初的香農信息——就會給系統帶來熱力學熵的增加。因此,總的來說,系統的熵的總量沒有減少。這就解決了“麥克斯韋妖”引發的悖論。Landauer法則能夠解釋現代計算機在處理大量信息時,必須解決散熱問題。
根據E. T. Jaynes(1957)的觀點,熱力學熵可以被視為香農信息理論的一個應用(這從玻爾茲曼公式和信息熵的定義相似性明顯可以看出。):熱力學熵被定義為與要進一步確定系統的微觀狀態所需要的更多香農信息的量成比例。比如,系統溫度的上升提高了系統的熱力學熵,這增加了系統可能存在的微觀狀態的數量,也意味著需要更多的信息來描述對系統的完整狀態。
生命是熵增還是熵減
熵減
“因為沒生命的事物是熵增的,所有生命都是熵減的,如果把生命的熵和生命周圍的環境的熵加在一起,總熵還是增加的,而且比沒有生命的情況熵增還要快”
宇宙會因熵增而滅亡嗎
根據熱力學第二定律,也就是熵增定律,物理學家們認為:我們的宇宙會慢慢從有序變為無序,這種變化是自發的,是不可逆轉的,宇宙的混亂度(熵)是不斷增加的。我們的宇宙最終會發生熱寂,整個宇宙將變得一片黑暗,死氣沉沉。熵增定律告訴我們,在宇宙這個封閉的系統中,熵會隨著時間的流逝而不斷增加,宇宙將從有序走向無序。當發展到最后,當宇宙的熵增加到臨界值,宇宙中所有的物質的溫度將達到一個熱平衡。
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