克劳修斯表述为:热量不能自发地🁝,从低温物体转移到高温物体;而开‌尔文则表述为:不可能从单一热源取热,使之完全转换为有用的功,而不产生其他影响。
“与麦💶🖕💞克斯韦妖更为贴🏚🚩🖇合的大概是‘熵增原理🅋🅀’的表述方式。”
熵可以简单理解为,对🏚🚩🖇一个系统“不确定性”或“混乱度”的量度。
颜也道:“熵增原理的具体内容即:不可逆热力过程中,熵的微增量🔳🄪总是大于零。也即在自然过程中,一个孤立系统总☠是自发地向混乱度增大的方向变化,总🚄🐺使整个系统的熵值增加。”
1871年,麦克斯韦在《热理论》一书的末章《热力学第二定律的限制》中,设计了一个假想的存在,即著名的“麦克斯韦妖”(Maxwell'sd🏜🚷emon),意图推翻热力学第二定律,证明自然界存在着与熵增相拮抗的能量控制机制。
这个理想实验简单来说是这样的。
有一个温度均匀的容器,内部被分成相等的AB两格,在分界上有一个小孔,有一只麦克斯韦妖,可以控制小孔开‌关,决定其中每一🎎🏹颗做无规则运动的空气分子&a📊🙌🉂m🔃p;zwnj;是否通过。
这样一来,容器、其中🏚🚩🖇的空气分子‌、麦克斯韦妖,便共同构成了一个孤立系统。
此时,若麦克斯韦妖控制小孔开‌关,使得空气分子#9775##🂻amp;zwnj;中,速度较快的通过小孔跑向B格,较慢的跑向A格,整个盒子‌就能产生温差,孤立系统混乱度减小,即减熵。
沈雍乐开‌口补充:“利🅋🅀用这个温差驱🐸🄫动热机做功,就是第二类永动机的一个范例。”
颜也点点头,🗣🝜继🔨续道:“但这个假想已经被证伪了。”🗙
“1929年,匈牙利物理🆫💞学家利奥·希拉德,首次将信息熵的概念引入到热力学循环中,认为麦克🎲斯韦妖判断分子‌快慢的过程,也会导🖱🖘致整体熵的增加。”
“之‌后到1961年,兰🄹🏩道尔原理在信息🔔理论和热力学之间建立起了一个基本联系,证明了写入或擦除1比特信息,会导致kln2J/K热力学熵的改变。”
提问的冷冷已经听晕了:😵“你等一下,我没明白……”她是信息学的博士,高中和大学都是读⚼🖲🖟的理科,却对这个莫名其妙冒出来的“小妖精”几乎完全没有概念。
冷冷忍不住都要怀疑自己学的是假信息🄌学了!🅋🅀
“信息熵又是什么?”冷冷按着太阳穴,🖅🐑⚱觉得如果每个A级副本都是这种难度,自己还是趁早放弃来的比较容易,“我读🎋🏡🛧书少你别欺负我,我怎么听不懂你们在说什么……”
唐煜摊摊手:“正常,我也听不懂。”
“但应该没太大关系——大多数末日副本不需要懂得概念也能通关。”🖖💥