熵 自组织有用材料

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1、“熵”的应用化学及热力学中所指的熵，是一种测量在动力学方面不能做功的能量总数。熵亦被用于计算一个系统中的失序现象。熵在生态学中是表示生物多样性的指标。熵是生命科学的借助概念，借助的是热力学第二定律来解释生命现象。熵可以被应用到各个方面，请大家收集资料并交流。问题补充：熵可以应用到生活的各个方面。比如：哲学上关于“生存”和“生活”的判定，小孩子性格的判定等等。我这里就有印度哲学家奥修的语录：儿童从来是不集中的，他们的意识向四面八方敞开着，任何东西都在不断地进入，没有什么东西被屏弃（这说明混乱度最大，熵最大）。那就是

2、为什么他们是那么摇摆不定、那么不稳定。但是，如果头脑是这样的状态，那么他将无法生存。他必须学会窄化头脑，学会专注（混乱度降低，熵减）。理智、头脑的狭窄化，是一个人生存的手段，但不是生活的手段。生存不等于生活。社会学中熵的应用：一个封闭的社会最终会由于内部原因，走向灭亡。这是中国封建社会“其兴也勃焉，其亡也忽焉”的原因也是为什么要改革开放的原因。熵最大原理：日常生活中，很多事情的发生表现出一定的随机性，试验的结果往往是不确定的，而且也不知道这个随机现象所服从的概率分布，所有的只有一些试验样本或样本特征，统计学常常关

3、心的一个问题，在这种情况下如何对分布作出一个合理的推断？根据样本信息对某个未知分布作出推断的方法，最大熵的方法就是这样一个方法。   最大熵原理是在1957年由E.T.Jaynes提出的，其主要思想是，在只掌握关于未知分布的部分知识时，应该选取符合这些知识但熵值最大的概率分布。因为在这种情况下，符合已知知识的概率分布可能不止一个。我们知道，熵定义的实际上是一个随机变量的不确定性，熵最大的时候，说明随机变量最不确定，换句话说，也就是随机变量最随机，对其行为做准确预测最困难。   从这个意义上讲，那么最大熵原理的实质

4、就是，在已知部分知识的前提下，关于未知分布最合理的推断就是符合已知知识最不确定或最随机的推断，这是我们可以作出的唯一不偏不倚的选择，任何其它的选择都意味着我们增加了其它的约束和假设，这些约束和假设根据我们掌握的信息无法作出。最小熵原理：从最小熵产生原理可以得到一个重要结论：在非平衡态的线性区，非平衡定态是稳定的。设想，若系统已处于定态，假若环境给系统以微扰(或涨落)，系统可偏离定态。而由最小熵产生原理，此时的总熵产生值大于定态的总熵产生值，而且随时间的变化总熵产生值要减少，直至达到定态，使系统又回到定态，因此非平

5、衡定态是稳定的。进而还可以得到结论：在非平衡态的线性区(即在平衡态附近)不会自发形成时空有序的结构，并且即使由初始条件强加一个有序结构(如前述的热扩散例子)，但随着时间的推移，系统终究要发展到一个无序的定态，任何初始的有序结构将会消失。换句话说，在非平衡态线性区，自发过程总是趋于破坏任何有序，走向无序。随着熵概念的泛化，熵已被很多学科所采用，并出现了许多术语，如信熵、基因熵、环境熵等。其中也包括自然熵与社会熵的概念，下面就由我的理解来浅谈一下二者的关系。   由以上叙述可见：   所谓自然熵就是自然界这个系统的运

6、行状态无效性的增加量。自然熵也可称之为自然正熵，相对的则是自然负熵。   社会熵就是人类社会这个系统的运行状态无效性的增加量（我们讲的社会分别指广义上的整体人类社会，和狭义上的以一个国家为单位的社会，因此暂称为广义社会熵和狭义社会熵）。   广义社会熵也可称之为广义社会正熵，相对的则是广义社会负熵。狭义社会熵也可称之为狭义社会正熵，相对的则是狭义社会负熵。   无论是自然环境系统还是人类社会系统，如果要维持发展就必须长期稳定的保持负熵≥正熵,否则就会逐步走向无序，最终导致系统彻底崩溃而毁灭。   自然负熵的来源有

7、：1.植物贡献的负熵。例如：植物吸收二氧化碳，制造氧气；植物保持水土、防风固沙等。   2.人类社会活动产生的负熵（即广义社会负熵）。例如：人类植树造林，种植农作物，建造防洪堤坝，河水引流分洪，治理污染等。   自然正熵的来源有：   1.自然灾害正熵。例如：火山、地震、飓风、海啸、雷电、冰河期、小行星撞击等。   2.野生动物活动正熵。野生动物的生物链基础是植物，他们需要摄入自然负熵，排除自然正熵以维持生存等。   3.人类社会社会活动产生的正熵（即广义社会正熵）。例如：人类过度砍伐森林；环境污染等。   自然

8、界是人类和野生动物赖以生存的家园，地球的历史告诉我们：在人类社会出现以前，自然正熵与自然负熵是可以维持平衡的，而人类社会出现以后，自然正熵在增加，这是无可争议的事实，不得不引起人类社会的思考。当广义社会正熵≥广义社会负熵时，人类社会损失的负熵就要从自然负熵中得到补充，从而导致自然熵增。久而久之将导致三个结果：1.自然界无法承受熵增而崩溃，人类社会也随着崩溃。2.自然界无力