熵的本质和统一

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1、熵的本质和统一  2011-03-1706:47:13

2、  分类：量子力学

3、  标签：熵  玻尔兹曼熵  能量贬值  

4、字号 订阅作者天津滨海新区李新民一1引言    熵是一个极其重要的物理量，但却又以其难懂而闻名于世。克劳修斯于1865年首先引入它，用来定量地阐明热力学第二定律。后来，玻尔兹曼赋予了熵的统计解释。到了1929年，西拉德又将熵与信息联系起来，给出了熵的新含义。目前，熵不仅广泛出现在自然科学和工程技术各个领域，甚至在社会科学，人文科学和经济领域也常会遇到熵的踪迹。由于熵的概念比较抽象隐晦，它既广泛的为

5、人们所应用，又广泛地被人们滥用。熵到现在还是科学没有弄明白的概念，熵和它的本质是什么，熵由什么决定的等微观机制还没有弄明白，只给出了宏观统计解释，认为概率法制是制约熵的本质。其实热力学和统计物理学是在宏观框架下完成的，它并没有深入微光世界的实质，是宏观统计的表现。现代科学也无法给出熵本质的答案，因为熵是用热量和热力学温度来定义和度量的，而热量的定义就是一个含糊和矛盾的概念，温度又是由热量来定义的，所以造成熵概念的不清和混乱，甚至产生困惑，例如宇宙热寂就困惑科学界到现在，无法给出实质性的解答；生命赖以负熵生存，这个负

6、熵是什么，无人知道。热力学和统计物理学在没有弄清热量的基础上，为了解决和动力学的矛盾，将自身的研究范围延伸到不可逆过程，不但没有深入到问题的本质，反而使理论趋向复杂，耗散结构就是其代表。物理学家普遍认为，热力学的现象和规律可以回溯到动力学规律加以统一，然而如何从时间反演对称的微观动力学得出宏观的不可逆性，以及在宏观领域内热力学是否全面有效还是一个科学尚待澄清和解决的问题。二热和热量的本质      热力学中最核心的概念是‘温度’和‘热量’，在科学史上长期以来它们是混淆不清的，‘但是一经辨别清楚，就使得科学得到飞速发

7、展’。的确，这两个概念都是相当深刻的，现代物理学对它们的定义存在错误，没有揭示热的本质，从而对温度的理解不全面。将热定义为分子平均动能的表现，现代科学已将其作为科学的基本概念写入教科书中。但是，工程技术中出现的很多问题用运动热学说是无法解释的。如摩擦生热，激光，温室效应，化学反应，原子能，核能以及物质的热辐射等，并不是分子的热运动的结果，它们发出的热大部分是以光和热辐射的形式运动的。光和热辐射不是物质，更不是分子；光和热辐射是一种不是物质的能量。对热概念的正确认识关系科学基础的大事，我们必须从众多的现象中找出本质。

8、人们对热无法深入了解和对力是什么，熵是什么，空间是什么，质量是什么等问题的认识一样，是基于对同一个问题的错误认识--对能量的认识的错误。光和热辐射就是能量，能量不是物质，能量是客观世界的另一个存在。能量占有空间，能量有运动，动量和惯性；但能量不存在质量。宇宙几乎有无限的质量，物质又不停的释放光和热辐射等能量，如果将它们看成物质，岂不是物质在不停的产生物质，宇宙中的物质将不停的增长下去，宇宙不需要能量就可以永远的膨胀下去，这肯定是无法让人们接受的，也是科学不能允许的。宇宙空间是由动能量，静能量和基态能量组成的（见作者

9、的文章）。动能量是有温度，有频率的能量。动能量空间是随时间自由膨胀的，能量密度不断下降，能量空间体积不断增大，温度和频率逐渐降低，波长逐渐被膨胀长，最后变成静能量，动能量转换成静能量。静能量又不断转化为基态能量，使静能量空间和基态能量空间的能量密度保持不变。能量密度高，温度就高，能量波的频率也高；能量密度低温度就低，能量波的频率也低。温度是由能量密度的大小决定的，不是由分子的热运动决定的。能量的运动决定分子的运动，没有能量物质将停止运动。运动不是物质固有的，物质是吸收空间能量才运到的。星体内部为什么都是液体或气体的

10、，这是由于物质分子，原子不停的释放能量，使物质间的能量密度不断的增加，温度不断的增高的结果。地球的自转，太阳的发光，星球的爆炸，大陆的版块运动，地震，地磁，地光，温室效应，火山，洋流等都是物质释放热辐射等能量造成的。地壳和地幔的相对运动，就是由地幔释放的高压能量作用地壳的结果。热力学第二定律就是描写动能量运动规律的运动，它的时间之矢就是动能量空间的膨胀方向，也是熵增大的方向。能量密度是产生热的根源这一认识是不易被人们接受的，因为它和唯物主义的世界是物质认识观相对立，对热正确的认识必须从能量是不同于物质的客观存在的认

11、识转变开始。三熵的本质      熵在宏观意义上也可作为能量在空间分布的均匀度的量度，能量的空间分布越集中，则熵值越小；越均匀，熵值越大。能量都是在非均匀分布倾向于均匀分布的过程中转化做功的，即若要使能量作功，必须在一定的空间中造成能量密度的差异，使能量从高密度区流向低密度区；能量分布越不均匀，有序度越高，则熵就越小，能量转化为功的效率越高；若能量分布已完全