|||
热力学是最为依靠逻辑推理的学科之一。这是因为，它无法对运动进行精确的描述。从而，它是使用泛函的变分来表达各种热力学量间的关系。
一旦采用这种形式化，它也就很难于区分引起热力学现象的具体原因。这种因果性解释上的非唯一性与牛顿力学的精确性形成鲜明的反差。
吉布斯把这种热力学上的运动概念（温度）的非唯一性通过布朗运动做出解释，从表面上看就与牛顿力学无矛盾了，这是通过“能量”这个概念来达成的。
从而，内能概念就成为了热力学的基础概念。从一开始，这就是一个泛函。
在布朗运动中，加上短程相干，长程不相干的概念，可以用统计学的方法得到运动的宏观精确描述。其后来的扩展就是统计力学。
为了把这个方法纳入到微积分的精确定量体系中，出现了两个核心概念，一个是熵，一个是“分布”。系统的“分布”是一个几何测度（度规）的等价物，从而，“分布”的变化就是“几何运动”的等价物。而熵的概念则是“广义力”概念的等价物。
使用作用量为泛函，一个热力学系统就成为了一个“普遍”的哈密尔顿系统。与动量坐标相联系的正则变换也就使得热力学披上了精确化的外衣。
我们学到的经典热力学大概也就是如此了。
但是，由于分布概念和熵的概念都是使用温度参量来定义的，在逻辑上不独立，从而，无数的不同观点就避不可免的出现了。
搞理论研究的把目标定位在熵的概念。如果它是“广义力”的等价概念，则可以为负，但是，这与温度（运动）的随机性假设矛盾，从而，熵绝对的不能为负。这个矛盾被普利高津抓住了，他巧妙的使用涨落概念用正则化方程的解来论证自身理解的合理性，从表面上看是回避了“分布”（几何运动）的概念。
在普利高津把矛盾的焦点转移到：开放系统与封闭系统以后，其变种：平衡系统与非平衡系统也就连带的成为另一个焦点。
一个大家都高兴的办法是：熵绝对的不能为负。但是，其增量变化可正可负。
搞实验研究的和搞工程应用的把目标定位在分布的概念上。从而，任何一个热力学现象总是能对应于某种“分布”。一种满足感油然而生。他们拒绝任何的批判，无论是来自理论界的，还是来自同行的。
热力学就这样成了“神圣不可侵犯”的学科。它的神圣性表现在：（1）第零定律，温度的定义（纯逻辑性的）；（2）第二定律，熵增定律（断言式的）；（3）“分布”的无所不能性（数学表达上的）。
所以，对热力学的理论出现各持己见的争论就是很正常的事情。
但是，一百多年来，对熵的概念的理论研究工作从来没有中断过。这是热力学中最为“神秘”的概念。
有一段时间，在容忍负熵概念后，熵被等价为“时间”的运动方向概念。从而，一个推论就是；时间的起点就是零熵。这也就从一个侧面支持了宇宙大爆炸理论。
由于熵和温度是孪生兄弟，任何一方的独到见解都会受到另一方的强大制裁。从而，我们学者对热力学的批判性讨论在某种程度上表明：我国的科学研究开始对准目标
No comments:
Post a Comment