科学通识观后笔记之 01 熵与热力学重要模型

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定义
1. 熵:熵(希腊语:entropia,英语:entropy)的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。在希腊语源中意为“内在”,即“一个系统内在性质的改变”,公式中一般记为 S,
熵的本质是一个系统“内在的混乱程度”。它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用,在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义,按照数理思维从本质上说,这些具体的引申定义都是相互统一的,熵在这些领域都是十分重要的参量。

2. 热力学系统中熵,指 热量相对于温度的变化率,即

3. 信息熵:1948年,香农将统计物理中熵的概念,引申到信道通信的过程中,从而开创了”信息论“这门学科。香农定义的“熵”又被称为“香农熵”或“信息熵”,即

其中
i 标记概率空间中所有可能的样本,pi 表示该样本的出现几率,K是和单位选取相关的任意常数。
可以明显看出“信息熵”的定义和“热力学熵”(玻尔兹曼公式)的定义只相差某个比例常数。
4. 熵增定律: 在封闭系统中,熵会随着时间的推移而增加。(一个东西放在那,甭管它自己怎么运动,只会变得越来越乱、无序,也就是说,熵只会越来越大)
5. 封闭系统:包括孤立系统和封闭系统
孤立系统:一个跟外界没有能量和物质交换的系统
封闭系统:一个跟外界没有物质交换但有能量交换的系统
6. 耗散结构:一个封闭系统通过不断注入能量,信息和物质,让自己能够不断排出熵,从而变成开发系统,具有动态守恒特性。

7. 负信息:增加了世界的不确定性,会干扰生活,体现:谣言,撒谎,胡思乱想等

通识
1. 在这个世界上,混乱是常态,有序是需要刻意营造的
如果随波逐流,一个普通人的人生更大的可能是混乱的而不是有序的
如果因为催婚而结婚,这段婚姻更可能是不幸的而不是幸福的
如果你想做出点与众不同的事情,更可能会遭遇失败而不是成功
2. 熵增定律
一辆在路边停了很久的单车会生锈
一栋年久失修的房子会破旧
3. 感知和选择是可以使事物变得有序

4. 正确选择
1)挺直腰还是弯着腰
因为挺直腰对应更少的可能的状态数,代表更少的熵,代表更有序的状态,
不挺直腰熵增大,更容易走神。
2)如何选择城市
选择效率高,运转良好的,让自己变得越来越有序的城市
3)如何选择公司
能够不断从外界吸取能量和信息,不断做出成绩,让自己变得越来越有序的公司
5. 如何更好的构建人体耗散结构

6. 处于封闭系统怎么办?
做好感知和选择,可以使得整体的熵逐渐减少


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