潸怎么读：浅谈热力学熵与现代科学

2020年11月19日发(作者：丁谦)

浅谈热力学熵与现代科学
刘恒异 冯杰


【摘 要】摘 要：熵概念的提出是物理学上一个重要的里程碑，其意义已超越了
物理学科的范围，渗透到生物学、社会 学等各个领域，它不仅推动了现代科学
技术的发展，还对人们的世界观产生了极其深刻的影响.以热力学 熵为出发点，
简述了熵与信息科学、生物科学、生态文明之间的联系及现实意义.

【期刊名称】物理通报

【年(卷),期】2018(000)010

【总页数】3

【关键词】热力学熵 信息熵 负熵 耗散结构 生态系统

熵最早定义为热力学系统的状态函数，起初严格应用于系统的热运动.随着“信
息熵理论”的提 出，人们对于熵概念的理解不断深入，逐渐从物理学科延伸到
各个学科领域.例如将熵理论引入生命科学 领域，把物理规律和生物发展的规律
初步统一起来；将熵理论引入社会科学领域，把物理规律应用到生态 经济学领
域.除此之外，还产生了地理熵、气象熵、思维熵等许多新的概念.诺贝尔物理学
奖获 得者、天体物理学家爱丁顿在《物理世界的本性》一书中写道:“从科学的
哲学观点来看，与熵相联系的 概念应被列为本世纪对科学思想的巨大贡献.”那
么，热力学熵与众多科学领域有着怎样的联系？熵对于 现代科技的发展有哪些
现实意义？本文将对这些问题作简要概述.

1 熵与热力学定律

热力学第一定律是物质能量转换的守恒定律，然而，服从热力学第一定律的过
程并不一定发生，例如，当一个高温物体与一个低温物体接触，热量总是从高