1、什么是熵熵的概念 热力学第二定律克劳修斯表述:不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。熵:系统的微观混乱程度成正比鲁道夫 克劳修斯Rudolf Clausius1822 年1888 年德国物理学家熵的本质非自发传热自发传热高温物体低温物体热传导热功转换完全功不完全热扩散过程VV V +自发外力压缩自然界一切与热现象有关 的实际 宏观过 程都是 不可逆 的 。熵增加孤立系统的熵永不减少扩散过程不可逆玻尔兹曼简介 = ln 某一宏观态所对应的微观状态数越多,系统内的分子热运动的无序性越大,熵越大。W 热力学概率(微观状态数)热力学第二定律得到统一 的定量 的表述 。熵路德维希爱德华玻尔
2、兹曼Ludwig Eduard Boltzmann1844年1906年奥地利物理学家原子论支持者路德维希爱德华玻尔 兹曼Ludwig Eduard Boltzmann1844年1906年奥地利物理学家 = ln 玻尔兹曼致力于在微观层 次上解 释宏观现象的法则。玻尔兹曼 VS 马赫费曼对原子论的评价 假如在一次浩劫中所有的科学知识都被摧毁,只剩下一句话留给后代,什么样的语句可用最少的词汇包含最多的信息呢? 我相信,这就是原子假说。理查德 菲利普斯 费曼Richard Phillips Feynman1918 年1988 年美国理论物理学家不朽的杰作 = ln = = 2概率解释可分辨的粒子集中
3、在左空 间的概 率。2 1 , 1 = = W N4 1 , 2 = = W N概率解释粒子集中在左空间的概率421161= = W粒子均匀分布的概率83166= = W可分辨粒子总数 N = 4 各种分布的状态总数16 =iin11= n42= n63= n43= n15= nN 1 2 4 N W( 左)1212212412 0时间的方向时间的方向麦克斯韦妖引自:youtu.be/8Uilw9t-syQ1 孙昌璞, 全海涛. 麦克斯韦妖与信息处理的物理极限J. 物理,2013,42(11):756-768.2 施郁. 通向量子计算和量子信息之路J. 世界科学,2020(11):10-12.信息熵克劳德 艾尔伍德 香农Claude Elwood Shannon1916年2001年美国数学家 = = = 惠勒评价约翰阿奇博尔德惠勒John Archibald Wheeler1911年 - 2008年美国物理学家 今天谁不知道高斯分布或熵概念的意义和范围,谁就不能被认为是科学上的文化人;明天谁不熟悉分形, 谁也将不能被认为是科学上的文化人。提出黑洞概念的物理学大师谢谢观看