1 熵:一个世纪之谜的解析
从有关的定义中,我们可以知道,熵概念在物理学中的引入显得有些与众不同,它不是对体系的状态特征直接描述的一个结果,而是通过不同途径导致某一状态的过程变量的比较来定义,这可能是物理学理论对状态函数的一种绝无仅有的定义方式,疑问也由此产生:克劳修斯在提出熵概念时,仅仅描述了通过不同途径导致某一状态的过程的熵所表征状态的变化特点,而没有说明它是什么,这一疑问显然至今仍未阐明,
在其后的一百五十余年中,对熵概念物理意义的解释曾经一再引起争议,但是并没有取得新的进展,“什么是熵,在科学史上没有什么问题曾被如此频繁地讨论过,”人们似乎越来越倾向于这样一种观点:这个令人烦恼的概念有着一种奇特的解释看起来也合情合理,只有少数科学家仍然试图对其穷根究底,试图对这一热力学理论之谜做出完备解释,但是,迄今为止,这种努力仍然面临困境,“在涉及熵概念时,物理学家们本身(仍然)存在相当的混乱,”(哈肯)1989年,一位曾在存在与演化理论方面做出杰出贡献,并以熵为核心概念创立了耗散结构理论的著名科学家一一普利高津(Ilya Prigogine)在《熵是什么?》一文中写道:“熵是一个很奇怪的概念,不可能给出一个完备的描述,”
对熵概念的这种理论上的困惑使得热力学理论面临的是一种矛盾的情景:“热力学第二定律在它建立了一百五十余年之后,看起来仍然像是一个发展规划,极其不像是一个通常含义下已经完善的理论,因为对于熵的产生来说,除了给出符号之外,严格地说就什么也没有讲,甚至于连不等式的有效范围也没有确定,”在熵概念诞生已经一百五十余年后的今天,怎么会是这样?
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