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

  • “黑科技”守护铁路行车安全

  • 冬游“神州北极”漠河

独家策划

推荐阅读
为揭示东亚古人类的技术智慧与演化脉络提供了关键证据。
2026-01-30 09:37
中国气象局29日发布《2025年中国风能太阳能资源年景公报》。公报显示:2025年,全国风能资源为正常年景,全国太阳能资源总体为偏小年景。
2026-01-30 03:30
想象一下手电筒的光:柔和而四散,照亮着前方。激光,就像一束训练有素的光——所有光粒子步调一致,朝着同一个方向前进,能量高度集中。这种特性让激光能完成普通光做不到的“精细活”,从超市扫码器到医院手术刀,从光纤通信到舞台灯光秀,背后都有它的身影。
2026-01-30 03:30
激光技术被誉为20世纪“四大科技发明”之一。聚焦真空紫外非线性光学晶体材料领域基础研究和关键核心技术,中国科学院新疆理化技术研究所(以下简称“新疆理化所”)潘世烈团队成功研制出氟化硼酸铵(ABF)晶体,首次实现直接倍频真空紫外激光158.9纳米输出,创造了该领域世界最短输出波长纪录。相关成果于29日在国际学术期刊《自然》发表。
2026-01-30 03:30
开慧镇党委书记杨骏介绍,依托科技小院,全镇形成科技养殖示范点5处、示范户24户,带动村民增收1800余万元,并发展起梅花鹿、鹌鹑等特色养殖产业。在博乐市区西南方向四五公里处的荒漠化草原上,科技小院还开辟了200多亩的试验场,将这里作为科研攻关的第一线。
2026-01-30 09:17
科研人员将种子放入冷库储存。例如,千年种子库与中国西南野生生物种质资源库就通过人员交流、技术培训、资源备份、联合研究等,共同推进生物多样性保护。
2026-01-30 09:16
寒冬时节,云南省元江哈尼族彝族傣族自治县龙潭社区番荔枝种植基地里却热火朝天,一颗颗“冬日限定”的番荔枝被采摘、装箱,销往全国各地。
2026-01-30 09:14
“相对拥有百年历史的《科学》,《工程》才走过第一个十年。未来十年,我们要争取与世界顶级刊群比肩。”周济表示,这条路需要时间,以及学术评价观念、出版生态与国际化运营能力的协同推进。
2026-01-29 02:45
工业和信息化部28日公布,2025年,我国通信业实现平稳增长,产业结构持续优化,用户规模实现量质双升,5G、千兆等新型信息基础设施建设加快部署。
2026-01-29 02:55
中国科学院物理研究所近日发布《2025年度REBCO高温超导带材战略研究报告》(以下简称“报告”),这是国际上首份针对高温超导带材发展的系统性战略报告。
2026-01-29 02:55
2025年,山东省实现地区生产总值10.3万亿元,比上年增长5.5%。亮眼的成绩单,离不开创新动能持续发力。齐鲁大地上,科技创新和产业创新融合发展成果正在厚积薄发,新质生产力加速崛起,转型动能持续增强,高水平创新型省份建设的目标正在逐步实现,向着“十五五”征程稳步进发。
2026-01-29 02:45
近期,多家外国科技公司宣布计划将人工智能及数据中心送往太空,引发了科技界的热烈讨论。这一看似在科幻电影中才会发生的场景,已逐步从设想转变为现实。
2026-01-29 02:55
手机厂商将投入更多精力,通过形态变革、差异化外观设计、联名合作等,更好地满足用户的情绪价值需求,激发消费者购买欲望。
2026-01-29 09:02
截至2025年底,全国累计发电装机容量38.9亿千瓦,同比增长16.1%。2025年,风电光伏累计装机历史性超过火电,截至12月底已超出约3亿千瓦。
2026-01-29 09:01
1月27日上午,中国科学院大学星际航行学院揭牌仪式在中国科学院与“两弹一星”纪念馆举行,标志着该学院正式成立。从“东方红一号”划破天际到“祝融号”漫步火星,中国人的航天梦从未停止。
2026-01-28 02:45
2025年,我国区域科技创新布局更加优化,三大国际科技创新中心建设进入新阶段,区域科技创新中心建设取得新成效。
2026-01-28 02:45
打破产业间的壁垒,鼓励跨领域、跨行业的融合探索,推动资源要素的自由流动与高效配置,不仅能盘活存量资源、激发增量活力,更能催生具有引领性的新产业、新模式、新动能。
2026-01-28 02:45
合肥是儿童文学作家许诺晨的家乡。合肥科学岛,是她所拥有的一座得天独厚的科学和科幻题材的“硬核基地”,由她来写量子少年这个题材,可谓“近水楼台”。《量子女孩》(中国少年儿童新闻出版总社2025年12月出版)是她献给“量子新城”合肥的一部“家乡书”。
2026-01-28 02:55
北京火箭大街展示与运控中心作为商业航天测运控中心、商业航天公共服务平台的空间载体,将为企业提供卫星运控服务和交流推介平台。
2026-01-28 09:15
水稻耐不耐旱,和叶子的厚实程度相关,这是由什么因素决定的?日前,中国农业科学院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队发现,水稻基因组中的三个耐旱基因可以“团队作战”,
2026-01-27 02:50
加载更多