困惑者的自救自問與自答_第15章 熵增與混亂(2)

作者:倒騎牛車慢行慢行·7個月前

在不同領域的

? 理學領域:宇宙作為一個整被認為是一個孤立系統,據熵增原理,宇宙的熵會不斷增加。這意味著宇宙的無序度將越來越大,最終可能走向“熱寂”,即宇宙各溫度均勻,沒有能量流,一切活都停止。

? 化學領域:化學反應也遵循熵增原理。在很多化學反應中,反應分子從相對有序的狀態轉變為產分子相對無序的狀態,反應的熵增加。例如,固硝酸銨熱分解為氣態的一氧化二氮和水蒸氣,氣分子的運更加無序,熵值增大。

? 生學領域:生命活從表面上看似乎是違反熵增原理的,因為生在不斷地從無序到有序發展,如從胚胎髮育完整的生。但實際上,生系統不是孤立系統,生過攝取外界的能量(如食)和質,排出廢,來維持自的低熵狀態,整個生態系統的熵仍然是增加的。

? 資訊學領域:資訊熵衡量了資訊的不確定。在資訊傳輸和理過程中,由於噪聲等因素的干擾,資訊熵可能增加,導致資訊的不確定增大,資訊質量下降。例如,在無線通訊中,訊號經過多次傳輸可能會到干擾,使接收端接收到的資訊變得模糊不清,資訊熵增加。

對抗熵增的努力

? 在工程技方面:科學家和工程師們過各種手段來提高能源利用效率,減能量轉化過程中的熵增。例如,在熱電廠中,過改進鍋爐和汽機的設計,提高蒸汽的溫度和力,從而提高發電效率,減廢熱的排放,降低整個系統的熵增。

? 在日常生活方面:人們也在不自覺地對抗熵增。比如,我們整理房間,就是將無序的品擺放得有序,減房間這個小系統的熵;企業過最佳化管理流程,提高運營效率,也是在一定程度上對抗熵增。

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