大系統觀:1.3無序就是熵增

玄學醬發表於2018-05-25

無序到底是什麼呢?

這次不問度娘了。

俺直接說俺的理解,無序其實就是:“無規矩、不整齊、無條理、不能分辨”。一個字,“”。再透徹點,就是“沒用!”。

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熵增原理

童鞋們,上課了!還記著這個老頭麼?

還是回到高中時代的物理課堂上吧,文科生更需要來補補課。如果你連這也懶得看,那也可越過,你只要先看懂並認可這一條:

總體上,這個世界越來越亂,越來越無序,而且沒法恢復。無序的程度就叫“熵”。熵隨時間一直在增長。

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好吧,文科生可以越過下面的公式了,理科生繼續!

熱力學有一條定律,叫做“熱力學第二定律”,是克勞修斯和開爾文提出來的。公式是醬紫滴:

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這個S呢,就叫做“(entropy)”,等於物體的熱量Q和它的溫度T的比值Q/T;dS就表示“熵的變化量”。熵增的意思就是dS恆大於0。這就是熵增原理。

熵增原理很不好解釋,但對於我們理解世界,理解系統,進而建立系統觀,是十分重要的,因此一定要把這裡看懂。我先簡化一下。

先從大家一個常用的例子開始。

有一個杯子,裡面裝著水,它的溫度是T1,它包含的熱量是Q1,

它的熵S1=Q1/T1。

有一個小冰塊,它的溫度是T2,它包含的熱量是Q2,它的熵是

S2=Q2/T2。

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現在,把冰塊投入杯子裡。冰化了。

新的水,溫度相同了,是T,熱量是Q,熵是S=Q/T。

我們可以從能量守恆定律知道:Q=Q1+Q2

好,那麼問題來了!

T是多少呢?

俺不告訴你,也沒啥太大意義。俺要告訴你的是:

S>S1+S2,恆大於!

也就是說,熵的變化量:

dS=S–(S1+S2)>0

恆大於!恆大於!恆大於!

重要的事情說三遍。

上述結論數學上是可以證明的。俺就不證了,嗷!

這裡還有一個事實:這個物理過程是單向的、不可逆的。也就是說,你不可能再把這杯新的水還原成原來的那杯水和冰塊了。因為熱量只能從溫度高的物體流向溫度低的物體,不可逆。你可以再深一步想,如果用的是兩塊不同溫度的鐵塊放一起呢?也是一樣的,你能把鐵塊再次分開,但是它們的溫度回不到原來各自的狀態了,它們的熵,不可挽回地增加了!

這就是熱力學第二定律,也就是熱力學的“熵增原理”,原本也沒什麼。可是後來有人把它整大了。

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有好事者又曰:恆大於!恆大於!恆大於!單向的、不可逆的!這裡有事兒啊!如果一直這麼發展下去,整個世界,整個宇宙,不就趨於溫度相同了麼?那世界就沒有差別了!那什麼運動就都沒有了!那生物也都得死了!這個世界最終將歸於沉寂!嚇死寶寶了!

這就是“熱寂理論”。這個悲觀的論點就是開爾文提出的,就是開氏溫度的那個開爾文。他說絕對零度是-273攝氏度。那就是宇宙死亡的溫度。熱寂理論一經提出就成為了一個惱人的哲學問題。

熱寂理論、熵增原理、熱力學第二定律,在現代系統論當中都是一回事,一般的提法是熵增。後來人們發現,熱力學的熵增原理可以推廣到很多方面,甚至從自然界推廣到人類社會。

在系統論當中,“熵”表示“無序的程度”。

現在我們可以有請度娘了。

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看到度娘告訴我們的薛定諤的話了麼?

人生的意義就在於抵抗熵增!

度娘還告訴我們,所謂“沒用”,實際上也是來自的熱力學說法。因為熱力學的之所以能產生動力,本質上說就是兩個物體交換熱量。剛開始時兩個物體存在溫差,可以對外提供能量,但時間一長,兩個物體溫度相同了,它就不能對外提供能量了,即,沒用了,此時熵增加了。而兩個物體在交換熱量的前後,總熱量是不變的。

我們每個人,都在持續熵增中,死後繼續熵增。

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