Thursday, February 7, 2013

关于熵怎么计算,那就是把一条路径上产生的热量除以温度,就得到了熵变

从量子化到确定性丧失,从路径积分到超光速,从面向对象到面向关系(转自豆瓣)Kaka Abel 2012-03-26 23:19
统计力学本来是没有算符的,可是自从量子力学掺和进来以后,我们居然也有什么density matrix, entropy operator [1] 之类的各种算符。但是永远记住,那是量子力学带进来的,不是统计力学固有的,更不是统计力学应该继承的。关于熵怎么计算,那就是把一条路径上产生的热量除以温度,就得到了熵变。回到定义,回归自然,这才是物理。
原则上来说,没有任何物理学理论是完备的,热力学也不例外。建立在三大定律基础上的经典热力学,可以很好地处理平衡系统和近平衡系统的各种热力学和输运性质。但是对远离平衡的系统,特别是像生命这样的耗散系统,就显得无能为力了。可以说,无法远离平衡就是热力学的不完备之处。 热力学第二定律告诉我们,不可逆过程熵总是增加的。这句话说得更明白些就是,非平衡过程是要产生熵的。好了,那么非平衡过程到底产生多少熵,要怎样计算呢?如果,非平衡过程的初末状态都是平衡态,那么很好,热力学马上可以给出平衡态之间熵的差别,那就可以算出连接这两个平衡态的非平衡过程的熵产生。可是难道非平衡过程一定要挂在两个平衡态之间吗?在我们的现实世界中,几乎没有任何一个真实的非平衡过程是严格处于平衡态之间的,特别是远离平衡的系统。因此这就是经典热力学最大的漏洞。一个理论,它告诉你非平衡过程要产生熵,但却几乎不能告诉你具体产生多少熵,你说这样的理论,它怎么可能是完备的?

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