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劲气內敛的Entropy

已有 5970 次阅读 2009-6-28 00:17 |个人分类:怪哉虫儿|系统分类:科研笔记|关键词:学者


作了张老师和二傻兄布置的家庭作业,我感觉我们在“信息熵”不是“热力学熵”这一点上是有共识的。二傻兄甚至抱怨,为什么分明不一样的东西,都要用熵这个词。
 
熵的概念是由德國物理學克勞修斯1868年所提出,用来阐明他自己归纳的热力学第二定律。但克勞修斯只定義了一個熱力學系統中熵的增減:熵增=废热/温度。
 
熵(entropy)希臘語源,意為“內敛”,指一個武林高手心无旁鶩時劲气往最有发挥潜力部分發展的特性。克勞修斯的意思是热量必须集中到局部热库,才能作功,散掉了,就废了。1923年,德國科學家普朗克來中國講學用到entropy這個詞,胡剛復教授,我国近代物理学的泰斗,翻譯時靈機一動,把“商”字加火旁來意譯entropy這個公式,創造了熵字。熵从火,讲热力学的。音商,讲两个热学量之比。
 
注意热力学第二定律是直接与克劳修斯的熵增定义联系在一起的。热力学第二定律虽然得到科学界主流的高度认可。但是在哲学家和永动机爱好者那里遭到强烈反弹迄今。因为定律这玩意,无须理论证明,但任何人都可以不承认。
 
也许正是因为这种强烈反弹,波耳茲曼抛弃了克劳修斯熵增定义中带有主观指向性的“废热”概念,搞出來一个熵的“客观”定义,徒劳地想用统计力学来证明热力学第二定律,但却把熵增原理淡化为大概率事件。这让哲学家和永动机爱好者非常满意,但是波耳茲曼熵定义已经没有“两个热力学量之比”的含义了,这使得中文的熵这个字更加难以理解。虽然波耳茲曼未能证明热力学第二定律,但在统计力学上取得巨大成功,开山立派,成了一代宗师。因此波耳茲曼的熵定义比克劳修斯的熵增定义得到了更普遍的接受,尤其是在香农的信息熵采用了波耳茲曼熱力學熵的数学公式以后尤甚。这在英文里是可以接受的,因为他们知道entropy本身就是抽象的“劲气內敛”,可以离克劳修斯越来越远。但是咱们这个从火音商的字可是跟熵增原理分不开的呀?
 
怎么办?我们资环领域的让一步,把熵改译为废热比,熵增原理改译为废增原理?把“熵”留给其它领域作(爱啥是啥)概率分布的度量?
 


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