点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:都在追求高情商,为什么生活里偏偏要低熵?
首页> 光明科普云> 图文 > 正文

都在追求高情商,为什么生活里偏偏要低熵?

来源:蝌蚪五线谱2023-05-08 20:02

  著名物理学家薛定谔曾在其著作《生命是什么》里说,“人活着就是在对抗熵增定律,生命以负熵为生。”

  清华大学科学史系教授吴国盛也曾表示,如果物理学只能留一条定律,我会留熵增定律。

  就连现代物理学的开创者爱因斯坦也认为“熵增定律”是科学定律之最。

  “熵增”到底是什么奇怪定律,引得无数科学家为之着迷?为什么生活中偏偏追求低熵?今天,就和大家浅谈一下“熵”。

  薛定谔 图源:维基百科

  熵(Entropy)这个概念,是由德国物理学家克劳修斯于1865年提出,希腊语中意为“内在”,即“一个系统内在性质的改变”,公式中一般记为S。

  熵代表了系统的混乱程度,系统越有序,熵值就越小;系统越无序,熵值就越大。

  由能量守恒定律我们知道能量的总和是不变的,可能量却无法百分百地转换,这些损耗的能量就是熵。

  熵增定律作为热力学第二定律的一种表述形式,认为在一个不受外界影响的孤立系统内,能量只能朝着一个方向转化,即从可利用到不可利用,从有效到无效,从有秩序到无秩序。

  是不是还是觉得云里雾里?

  举个例子,假设你的面前放置着一杯冰水和一杯常温水,你觉得哪个混乱度更高?相信大多数人会说冰水,但其实水的混乱度更高。我们都知道水和冰都是由水分子构成的,不同的是水分子和水分子之间的距离不一样。

  冰具有四面体晶体结构,这个四面体是通过氢键形成的,晶体中水分子之间距离小,排列规律有序。而液体水的形成拆散了大量的氢键,使得分子间排列变得无序,故熵变大,混乱度升高。

  此外,日常生活中类似的熵增现象也比比皆是。比如,系好的鞋带会松开,手机会越用越卡,家里铺得很整齐的床单睡过后会变乱等,这些都是熵增现象。

  做家长的人也一定深有感触,孩子们玩玩具时如果没有约束,一定会把屋子搅得天翻地覆、无从下脚。当我们把一个玩具看作是元素,把所有玩具看作为一个系统时,这个系统从整齐变成了混乱。这时候,要想找到某个心爱的玩具就变得非常困难,因为它可能出现在任何角落。这个场景也蕴含了熵增的原理。

  我们也可以通过可能性或概率的方式来考虑熵。比如屋子里有100个可以放置物品的位置,需要摆放20件物品。通过组合,可以算出20件物品放置在100个位置上,其总的放置方法是一个巨大的数字:

  如果将下图中上半部分的放置方法定义为“整洁”,也就是说图中20件可以移动的物品都放在了合适的位置,其余放置方法都统称为“混乱”。那么:

  长久地保持这样的“整洁”几乎是不可能事件,“混乱”则是必然,所以“整洁”很容易变为“混乱”,这说明了任何事物都是朝无序以及熵增方向发展的。

  熵增定律进一步认为,宇宙万物都是从一定的价值与结构开始,然后不可挽回地走向混乱、荒废。无论在地球上还是宇宙或任何地方建立起任何秩序,都会以周围环境更大的秩序混乱作为代价。

  就好像我们身处的巨型城市和城市中的摩天大楼,它们造成了能量的过度投入与四处耗散:例如煤炭燃烧的能量并没有消失,而是经过转化随着二氧化碳和其他气体一起散发到了空间中;食品的过度包装,也是在大量消耗地球能量;塑料、金属未经回收利用,被掩埋到环境中。

  这些都产生了熵或能量的废弃,因此,低熵农业、低熵工业、低熵生活、低熵社会等等已经成为人类为维系自身生存所必须做的事情。

  在默认情况下,我们生活中的每件事都处于高熵状态,除非我们倾注更多的精力和注意力。正如水从高处流到低处,电流从高势能流向低势能。如果没有外力做功的情况下,所有的事物都在向着无序和混乱发展。

  所以,当熵增定律回归日常生活中,我们知道自律比懒散痛苦、放弃比坚持轻松,但假如我们不去对抗熵增规律的话,大至宇宙,小到企业、团队,甚至个人的自我管理,都会随着时间的推移越发脱离掌控。

  撰稿人:邢美波北京建筑大学环境与能源工程学院副教授 北京市科协2021-2023年度青年人才托举工程被托举人

  编辑:蔡琳、董小娴

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 平坦的河南,崛起的中原

  • 我国本土发现的首块月球陨石有重要发现

独家策划

推荐阅读
“日出而作、日落而息的传统农耕图景,正在被代码、传感器和无人机重新绘制。”春日里的华中农业大学襄阳书院,校长严建兵对着身旁年轻的面孔说,“对智慧农业而言,广袤的科研一线就是前沿阵地。
2026-04-23 09:41
铈镁嫦娥石是一种新的含稀土磷酸盐矿物,属于三方晶系。据了解,铈镁嫦娥石发现于第一块坠落在我国境内的月球陨石——Pakepake005陨石。目前,铈镁嫦娥石的原型标本和等型标本分别馆藏于中国地质博物馆和中国地质科学院。
2026-04-23 09:40
崇明东滩保护区位于上海市崇明岛的最东端,是东亚—澳大利西亚候鸟迁飞路线上重要的停歇地和越冬地。工作在崇明东滩这片充满生机和希望的土地上,钮栋梁表示倍感使命光荣,责任重大。
2026-04-23 09:39
近日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于更高水平更高质量做好节能降碳工作的意见》。答:“十四五”以来,各地区、各部门深入贯彻落实党中央、国务院决策部署,认真落实全面节约战略,扎实推进全社会节能降碳,取得显著成效,“十四五”全国能耗强度和碳排放强度降低目标均顺利完成。
2026-04-23 09:39
推动伦理嵌入设计,实现伦理治理的前置化,更是推动人工智能治理范式从被动应对向主动防控、从末端整改向源头管控转型的关键抓手。唯有多措并举,方能真正筑牢人工智能伦理治理的根基,推动人工智能技术在伦理框架内规范、健康、可持续发展,让人工智能更好赋能美好生活。
2026-04-23 09:38
但我们也应该看到,我国的农机生产,尽管数量上去了,在品种的丰富性方面尚嫌不足。实践证明:精准适配的农机,是破解山地农业困境的“金钥匙”,也是农机企业开拓市场的“新空间”。
2026-04-23 09:37
当AI成为企业的核心生产力,工业时代延续百年的科层制必然走向瓦解,一套全新的、适配AI时代的组织规则正在被重新书写。
2026-04-22 14:19
2026年“5·18国际博物馆日”,首都博物馆将推出年度重磅展览——“玉米·黄金·美洲豹:玛雅与安第斯古代文明大展”,约800件珍贵文物将亮相,带观众走进美洲古代文明。
2026-04-22 09:41
中国气象局日前发布首批珍贵一级气象档案名录。中国气象局气象档案馆收藏的“1885—1944年猴矶岛海关气象月总簿”、天津市气象档案馆收藏的“1890—1931年英租界工部局工程处测候所气象统计表”、辽宁省气象档案馆收藏的“1951年中央人民政府人民革命军事委员会气象局全国气象工作会议合影(照片)”等59组气象档案被纳入首批珍贵一级气象档案名录。
2026-04-22 09:40
环节动物是地球上物种最丰富、生态分布最广的动物门类之一。现生的环节动物传统上分为多毛类(如沙蚕和浮蚕)、寡毛类(如蚯蚓)和蛭类(如蚂蟥)。
2026-04-22 09:39
近年来,随着人工智能、机器人等技术的飞快发展,我国自主研发的人形机器人“行者泰山”“天工”“青龙”等频频“破圈”。
2026-04-22 09:31
《报告》展望,未来10年,我国粮食和重要农产品综合生产能力将显著增强,多元化食物供给体系将更加完善,农产品供需将迈向高水平动态平衡新阶段。
2026-04-22 09:29
记者从生态环境部获悉:近日,我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将高精度温室气体综合探测卫星发射进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2026-04-21 10:34
中医药是中国古代科学的瑰宝,凝聚着中华民族几千年来的健康养生理念及实践经验。“十五五”规划明确提出,要“推进中医药传承创新”,法治作为治国理政的基本方式,能够为中医药传承创新提供坚实保障。要充分发挥法治的固根本、稳预期、利长远作用,以高水平法治赋能中医药传承创新,让中医药这一千年瑰宝在时代浪潮中焕发新的生机与活力,为健康中国建设注入强劲动能。
2026-04-21 10:31
当下,春播春管自南向北次第展开,正是决定一年收成的重要时节。广袤田畴上,各地各部门抢抓农时促生产,科技气息漫遍阡陌,一幅生机盎然的春景图全面铺展。向科技要产能,以智慧启春耕,农业新质生产力在田野间落地生势,成为做好春播春管的底气。
2026-04-21 10:29
网络上针对牛奶到底能不能空腹喝的讨论从不曾停止。如果你空腹喝牛奶后,半小时到两小时内出现腹胀、肚子咕咕叫、排气、腹泻,那很可能是乳糖不耐受。空腹喝牛奶不会“伤胃”,反而可能“养胃”。
2026-04-21 10:26
安徽合肥的科大国盾量子技术股份有限公司内,展出了各类量子移动安全应用产品。合肥近年来不断强化“沿途下蛋”机制,通过企业、资本、科技的融合,助力大科学装置诞生科技成果,并让其孵化走向市场。
2026-04-21 10:25
正值春耕关键期,河南滑县的万亩麦田里,种粮大户不再需要徒步巡查耕地,只需轻点手机,卫星遥感图便将田块边界、墒情分布与作物长势清晰呈现。
2026-04-20 09:51
在苏州大学江苏省先进负碳技术重点实验室,纳米科学技术学院博士生郁操正操作X射线光电子能谱仪,分析一块特殊的测试样品。张晓宏表示,学校将继续深化“学术大师+创新团队”模式,完善交叉课程体系,培养出更多能服务地方产业、对接国家战略、为新质生产力助力的拔尖创新人才。
2026-04-20 09:47
绿色设计不仅是实现碳达峰、碳中和目标的关键工具,更是推动产业转型升级、培育新质生产力的源头性驱动力。“十五五”规划纲要明确提出:“鼓励企业提高绿色设计和制造水平,降低产品全生命周期能源资源消耗和生态环境影响。
2026-04-20 09:44
加载更多