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换个角度看熵增定律,结果会截然不同

换个角度看熵增定律,结果会截然不同

作者: 砖家_2131 | 来源:发表于2024-07-23 03:35 被阅读0次
有一个叫作玻尔兹曼的物理学家,他用洗牌的比喻来确定什么叫熵增。比如我们给你一副牌,这副牌前半沓是红的,后半沓是黑的,你是不是觉得这副牌很整齐?现在要求你开始洗牌,洗完了以后你会发现,红的牌跟黑的牌插在一起了,这副牌是不是就变得混乱了?他说这个叫作熵增了,就是它的混乱度提高了。
“热力学第二定律(就是ΔS永远大于或者等于0),其核心在于热量只能从高温物体到低温物体,而非反过来。”
当玻尔兹曼给出他领悟的内容,说:“过去与未来的区别不在运动的基本规律里,也不在自然的深层法则中。是自然的无序化导致了越来越非特定、不特殊的情形。”
问题是什么呢?
“在时间的两个方向之中,为什么我们称之为过去的这个,其事物更有序?宇宙这副牌,为什么在过去是更有序的?为什么在过去,熵要更低一点?”
我们规定了红色跟黑色分开叫作有序,但是你有没有想过,假如我们将这副牌合在了一起,结果它变成了一张红的、一张黑的、一张红的、一张黑的、……,请问这是不是另外一种有序?
或者它不小心变成了一三五、二四六,这样的数字排列是不是更有序?或者你运气很好,变成了四个A、四个二、四个三,是不是更有序?
所以总体来讲,假如我们可以认定另外一种有序的方式的话,我们可不可以认为,任何一种方式在它的角度看来都是有序的?
就是这个熵增是我们人类所定义的,只有站在我们人类定义的这个角度,我们才认为它的秩序在变得越来越乱,它才会变成熵增。
但是假如我们换一个角度,不从人类的角度来定义,而从宇宙的其他角度来定义,那么并不代表某些排列比某些排列更整齐,或者更混乱。
“如此看来,只有当我们把目光聚焦于牌的特定方面时,‘某些排列比另一些更特殊’的概念才有意义。如果我们从各个方面对牌进行区分,那所有排列就都是等价的:没有哪个比其他的更特殊。只有当我们以一种模糊与近似的方式看待宇宙的时候,‘特殊性’的概念才会出现。”
“玻尔兹曼说明了熵之所以会存在,是因为我们以一种模糊的方式描述世界。他证明了熵就是我们模糊的视野无法区分的不同排列的数量。热量、熵、过去的低熵都是近似地、统计性地对自然进行描述的概念。”

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