第四章 熵,负熵与时间之箭
第四章 自然界的演化规律
在微观基本粒子物理世界中，有一个奇特的现象， 在微观基本粒子物理世界中，有一个奇特的现象， 被认为是破坏了时间两个方向之间的对称性， 被认为是破坏了时间两个方向之间的对称性，这就 是克罗宁（ 是克罗宁（J-W-Cronin）和(V-L-Fitch)发现的长寿 ） 发现的长寿 K介子的衰变过程。（他们因此获得 介子的衰变过程。（他们因此获得1980年诺贝尔 介子的衰变过程。（他们因此获得 年诺贝尔 在大多数衰变中， 介子生成一个负的 介子、 介子生成一个负的π介子 奖）在大多数衰变中，K介子生成一个负的 介子、 一个正电子和一个中微子，这一过程的CP对称性被 一个正电子和一个中微子，这一过程的 对称性被 证明是保持不变的；然而K介子同样也可以衰变为 证明是保持不变的；然而 介子同样也可以衰变为 大约在10亿次衰变中有一次 一个正的π介子 亿次衰变中有一次） 介子、 （大约在 亿次衰变中有一次）一个正的 介子、 一个电子和一个反中微子，这时候CP对称性就会受 一个电子和一个反中微子，这时候 对称性就会受 到破坏。按照CPT定理，T对称性在这罕见的过程 定理， 对称性在这罕见的过程 到破坏。按照 定理 中也同样受到破坏：时间可逆的事件被禁止， 中也同样受到破坏：时间可逆的事件被禁止，过程 成为不可逆的， 成为不可逆的，时间箭头便显现出来
第三节自然界演化的循环性自然界物质系统的不断演化必然导致自然界物质演化的另一种基本特征循环发展性即这种特征一方面表现为自然界的演化具有周期性另一方面又具有非重复性的超循环性就是说自然界的整个演化过程是由一系列彼此交替的螺旋式循环构成的同时也是演化的方向性多样性与无限性等相互交织的辩证否定规律得到充分证实的历程
克劳修斯将宇宙当成一个孤立系统， 克劳修斯将宇宙当成一个孤立系统，并预言宇宙的 总熵是在无情地朝着它的极大值增长， 总熵是在无情地朝着它的极大值增长，即宇宙热寂 在克劳修斯看来， 说。在克劳修斯看来，熵增加是一个自发的不可逆 过程，因为自然系统很难有绝对的热平衡态，这样 过程，因为自然系统很难有绝对的热平衡态， 在现实世界中，熵的意义可以有以下两种理解： 在现实世界中，熵的意义可以有以下两种理解：第 一，熵的宏观意义是系统能量分布均匀程度的衡量 标志，能量分布越不均匀，熵越小； 标志，能量分布越不均匀，熵越小；能量分布越均 熵越大；能量分布从不均匀趋向于均匀， 匀，熵越大；能量分布从不均匀趋向于均匀，则熵 增加。第二， 增加。第二，熵的微观意义是对系统内部粒子的无 序化程度的标志，熵值越大，无序化程度越高， 序化程度的标志，熵值越大，无序化程度越高，反 熵值越小，系统内部的有序化程度增大。 之，熵值越小，系统内部的有序化程度增大。
熵的定义、物理意义及其应用
熵的定义、物理意义及其应用一、熵的定义熵是一个在多个领域中都有重要应用的概念，其定义随领域的不同而有所变化：在物理学中，熵是热力学中表征物质状态的参量之一，用符号S表示，其物理意义是体系混乱程度的度量。
具体而言，熵在热力学中指的是热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。
克劳修斯（T.Clausius）于1854年提出了熵（entropie）的概念，而我国物理学家胡刚复教授于1923年首次将entropie译为“熵”。
在信息论中，熵是由克劳德·香农于1948年提出的重要概念，用来衡量信息的不确定性。
它表示一个系统或信源中包含的信息的平均量，衡量了从信源中接收到的信息的丰富程度或者说不确定性的程度。
在信息论中，熵被定义为所有可能的事件发生概率的负对数的期望值。
除此之外，熵在科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量度，即某些物质系统状态可能出现的程度，也被社会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。
总的来说，熵是一个跨学科的概念，它在不同的领域中有不同的定义和应用。
如需更多关于熵的信息，可以查阅物理学、信息论等领域的专业书籍或文献。
二、熵的物理意义熵在物理学中，特别是在热力学中，具有特定的物理意义。
它是一个表征物质状态的参量，用符号S表示，其物理意义是体系混乱程度的度量。
换句话说，熵可以被视为系统紊乱度的度量。
具体来说，熵的大小与体系的微观状态Ω有关，即S=klnΩ，其中k为玻尔兹曼常量。
体系微观状态Ω是大量质点的体系经统计规律而得到的热力学概率，因此熵具有统计意义，对于只有少数粒子的体系，其熵的概念并不适用。
在更广泛的科学技术领域，熵也被用来泛指某些物质系统状态的一种度量，即这些物质系统状态可能出现的程度。
此外，熵的概念甚至被社会科学借喻来描述人类社会某些状态的程度。
综上所述，熵的物理意义在于量化并描述体系的混乱程度或状态的可能性，它在多个学科领域，特别是物理学和热力学中，扮演着重要的角色。
熵
熵的简介熵的概念最初是由R.J.克劳修斯在19世纪中叶建立的，1870年，玻耳兹曼给出了熵的统计解释，并确立了公式S=klnW 。
近40年来，熵的概念有了迅速而广泛的发展。
在天体物理中，黑洞的熵与面积这样的几何概念有联系；在信息论中，信息的熵与信息量的概念有联系，并且出现负熵的概念；在生物学中，生命现象也与熵有着密切关系。
热力学熵克劳修斯1865年在《关于热的动力理论的主要公式的各种应用上的方便的形式》一文提出了熵的概念。
并根据克劳修斯定理0C dQ T =⎰ ，从而定义了一个相当于保守力的状态量S 满足ds dQT =可逆，并称其为熵。
可推出∆S S S dQ T f i f R i=-=⎰，其中R 是以i 、f 为初、末态的任一可逆过程。
若R 不可逆时，则iR f f i dQ S S S T ∆=-≥⎰。
当系统绝热的情况时即0dQ T =，则0f i S S S ∆=-≥，此就是熵增原理。
统计物理的熵波尔兹曼熵公式：ln S k P =，其中P 为热力学几率，k =1.38×10-23J ·K -1是玻尔兹曼常数。
在热学中，一个孤立系统总是自发地趋于平衡态。
用统计物理的观点讲，系统的状态总是自发地趋于最可几态，或趋于热力学几率最大的状态，系统处在平衡态的熵最大。
另外我们知道，熵具有可加性，而几率具有可乘性。
由此猜测两者满足这样的公式。
这个公式给出了熵的统计意义，解释了熵的微观本质。
所谓熵，是反映一个系统宏观态所具有的微观态数目或热力学几率的量。
热力学几率愈大，表示系统处于的状态愈混乱无序，熵是系统无序程度的量度。
另外统计熵和热力学熵是一致的。
信息熵1948年现代信息论创始人美国工程师香农把波尔兹曼定义的熵引入信息论中，提出如果一个信息源中某种信号出现的概念是i p ，那么它的信息量就是ln i p -。
故香农将信息熵定义为1ln ni i i S c p p ==-∑，其中C 是一个常数，与信息度量单位的选择有关。
熵与信息生命赖负熵为生
（3）极值性
（4）平均性
信息熵的性质
H ( P1 P2 Pm ) Pi log pi
i 1
m
非负性，连续性，极值性、对称型、加合性
五、信息量
信息量I =熵的减少
I S S1 S2
熵的减少意味着系统有序度的增加。
知识是信息，所以知识是负熵。不管是教师或是 学生在这一负熵传递过程中，两者都要消耗有用的功， 增加人体、环境的熵。一个子系统负熵、有序的增加， 是以全局的熵、混乱的增加为代价的。
当工作人员又接到家信得悉母亲经抢救后，已恢复意识， 正在积极进行治疗。这时信息源的本征态或消息单元的集合概 率分布已发生了变化。
消息单元 Xi X1 死亡 X2 昏迷 X3 偏瘫 X4 好转 X5 康复
概率分布
0
0
1/3
1/3
1/3
P(Xi)
如果工作人员又接到消息说：经积极治疗后已经能起床作太 极操了，则相应的概率分布变为：
X2
X i X n
P2
Pi Pn
X
i
n
i
;
归一性：
P
i 1
n
i
1
以上的问题，均可用熵作为指标进行分析。
二、信息源的概型结构
本征信息熵
现在讨论信息熵的基本概念
1、信息源：发送消息的源。Information source
例如：自然界中的一切物体，大至宇宙天体，小至原子、原
子核、基本粒子、以及中间的各个层次：生物圈，生态，群
落，种群，个体，系统，器官，组织，细胞，亚细胞，分子， 亚分子等，例如一个国家、社会团体，大脑，内分泌等等，
都有它们自己的情态，无不随时发送出它们自己的消息，因
生命与负熵
生命（life）与负熵（entropy）【提纲与简要分析】引子虽然负熵的知识现在我们还没开始学习，但是作为一个高中主学生物的学生来说，没有比用物理学解释生命原理的内容更吸引我的了。
1．熵与负熵的概念简单的按我的理解，熵是一种态函数，用来描述热力学系统中，某一过程初，终状太之间的巨大差异性，并对过程的方向性做出判断的新的状态量，所以叫做态函数。
至于负熵，顾名思义就是反向的熵(entropy)，在系统与环境进行物质交换时，流进负熵会使系统的熵减少。
2．生命是什么？作为一个物理学变化，却可以解释生命是什么。
我们学习物理就要从物理学角度来看生命，生命系统是十分的复杂的，作为生命中的熵流，更是非常奇异，生命可以得以延续就要生命系统中的熵流发生有序和有组织的流动，有正向也有负向，这样生命才得以产生，这就是我理解的物理学解释生命学之本质。
负熵是由薛定谔(Erwin Schrödinger)首先提出的，理解他的《生命是什么》是理解物理学看生命的本质的关键。
比如说人，作为一个高等生命体，为什么会有成长，也会有死亡？因为任何生命体都要从外界的环境中吸取能量，如人要吃饭喝水。
从物理学角度去看，这就是从外界的事物和环境中吸取负熵。
任何物质都有有序和无序的状态，退化和死亡是无序状态，任何生命体要想维持自己的生命，就要不停的从外界环境汲取负熵，使自己维持自己相当高的有序能力。
这是我对负熵与生命体联系的理解。
可以看出生命体是赖环境的负熵为生的，吸取外界的负熵是生命体必须的能力。
3．负熵与生命运动（1）新陈代谢(metabolism)新陈代谢是解释负熵的很好案例，新陈代谢中的那个“新”字就是只生命体从外界汲取负熵，他们不断增加自己的熵维持自己的有序状态，但当生命体的汲取的负熵接近或达到最大值的熵值时，生命体也会死亡。
所以“陈”将有机体将自己活时产生的熵值进行消耗。
例如，人类吃食物是来增加自己的负熵，保持自己的有序状态，但排泄下来后减少了由于负熵满值导致机体死亡的无序状态的可能，这是正熵的排出。
热力学中的熵概念与应用
热力学中的熵概念与应用熵是热力学中一种重要的物理量，它是描述系统无序程度的指标。
在热力学中，熵的概念与应用非常广泛，涉及到热力学定律、热机效率以及自然界中的各种现象等。
熵最初是由德国物理学家鲁道夫·克劳修斯于19世纪提出的。
他认为，在自然界中，所有系统都趋向于无序状态，即系统的熵不断增加。
简单来说，熵可以看作是表征系统混乱程度的一个量。
熵的定义可以通过热力学中的一些基本公式来说明。
根据热力学第二定律，熵的增加总是正的，即系统的熵变大于等于零。
这意味着，在任何热力学过程中，系统的熵总是增加的，而不会减少。
熵的概念在应用中起到了重要的作用。
一个典型的例子是热机效率的计算。
根据热力学第二定律，热机效率只能小于等于某个最大值，这个最大值可以由热机工作温度的比值来确定。
具体来说，热机效率等于1减去冷热源温度的比值。
熵也可以用来解释自然界中一些普遍现象。
比如，自然界中的混合过程总是趋向于增加熵。
当两种物质混合在一起时，原本有序的分子排列就变得无序了，熵增加了。
这也是为什么我们会看到，如果不进行任何干预，咖啡和牛奶会自然混合在一起，而不是分开。
此外，熵的概念还可以用来解释一些生态学中的现象。
例如，生物体的能量流通通常会受到熵增加的限制。
能量通过食物链从一个物种传递到另一个物种，但是每一级能量都会有部分耗散为热能，再也无法利用。
这就意味着，能量的转换效率越高，整个生态系统的熵就越低。
总的来说，熵是热力学中一种重要的物理量，它可以用来描述系统的无序程度。
熵的概念和应用非常广泛，涉及到热力学定律、热机效率以及自然界中的各种现象等。
了解和应用熵的概念，可以帮助我们更好地理解和解释自然界中的各种现象，同时也有助于工程和科学领域的进展。
熵
熵增加原理与熵判据
• 熵增加原理
（2-11a） （2-11b） 式（2-11）表明：在绝热可逆过程中熵值不变，在绝热不 可逆过程中熵值增加，这就是熵增加原理
• 熵判据
对于隔离系统发生的任何过程都是绝热的，因此，将 式（1-10）用于隔离系统则有 （1-12a） （1-12b）
式（1-12）表明：隔离系统内实际发生的任何过程都 是不可逆的，都是自发的、熵增加的过程。当系统的 熵增加至最大时，达到平衡状态，此即为熵判据。
对“熵”的简要介绍
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目录
•熵的起源 •熵与热力学第二定律 •熵增加原理与熵判据 •熵的物理意义
熵的起源
• 熵（Entropy）最初是根据热力学第二定律引出的一个反
映自发过程不可逆性的物质状态参量。 首次提出熵的概念，用来表示任 何一种能量在空间中分布的均匀 程度，能量分布的越均匀，熵就 越大。一个体系的能量完全均匀 分布时，这个系统的熵值就达到 最大值。Fra bibliotek(1-3)
• 可逆循环看作是无限个微小的卡诺循环之总和，可以推广
得到下式
(1-4)
• 对于不可逆循环，可用与处理可逆循环类似的方法得到
(1-5) 将式（1-4）、（1-5）合并得 (1-6) 式（1-6）称为克劳修斯不等式。
(1)
• 可逆过程的热温商及熵函数
根据图1. 2及式（1-3）得：
A (2)
• 可逆过程和不可逆过程：
可逆过程：在系统状态变化的过程中，如果逆过程能重 复正过程的每一状态，而不引起其他变化，这样的过程就叫 做可逆过程。 不可逆过程:在不引起其他变化的条件下，不能使逆过程 重复正过程的每一状态，或者虽能重复但必然会引起其他变 化，这样的过程叫做不可逆过程。
物理学中的时间箭头是什么
物理学中的时间箭头是什么时间箭头（Time Arrow）是指物理学中时间的方向性概念。
它指出了自然界中时间流逝的不可逆性，即时间从过去流向未来的一个单向性。
物理学中，时间箭头涉及到了两个重要的概念：热力学箭头和量子力学箭头。
一、热力学箭头热力学箭头是指时间箭头的经典概念，它基于热力学第二定律的原理。
根据热力学第二定律，一个孤立系统的熵（entropy）在时间上是不断增加的。
熵是一个物理系统无序性的度量，也可以理解为系统的混乱程度。
随着时间的推移，系统的熵始终趋向于增加，而不会减小。
热力学箭头告诉我们，物理过程在时间上是有向的，从低熵状态（有序状态）向高熵状态（无序状态）发展。
比如，一杯热咖啡会逐渐冷却，但不会自己变热；一堆散乱的书不会自己整理好。
二、量子力学箭头除了热力学箭头，量子力学也提供了一种时间箭头的解释，称为CP（charge conjugation and parity）破缺。
CP破缺是指在一些基本粒子相互作用的过程中，粒子的反粒子和它们的镜像状态（通过空间反演和电荷共轭变换得到）出现不对称的现象。
量子力学中，将这种现象与时间箭头联系在一起，因为这种CP 破缺现象只在一定时间方向上出现。
这一概念最早是由物理学家杨振宁和李政道于1957年提出的。
他们的理论指出，在弱相互作用中，底夸克（down quark）会衰变为奇异夸克（strange quark），但反底夸克不会衰变为反奇异夸克。
这表明了一种时间上的偏好，从而进一步支持了时间箭头的存在。
综合来看，物理学中的时间箭头指的是自然界中时间流逝的不可逆性。
无论是热力学箭头还是量子力学箭头，它们都揭示了时间只有单向流动的性质。
这种单向性质贯穿于物理过程和基本粒子相互作用的方方面面，为我们理解宇宙的演化过程提供了重要的指引。
总结起来，物理学中的时间箭头是自然界中时间流逝的不可逆性的概念。
热力学和量子力学提供了两种解释，分别侧重于宏观系统的熵增和基本粒子相互作用中的CP破缺，揭示了时间的单向性质，从而丰富了我们对宇宙演化的理解。
为什么存在时间之箭
为什么存在时间之箭？尽管对于“上帝粒子”的研究已经曙光初现，但物理学家们并不能放松研究的脚步。
美国趣味科学网站称，物理学领域还存在谜团让物理学家们辗转反侧、夜不能寐。
其中的一些谜团可能在10年内揭开其神秘的“面纱”，如果是这样的话，科学将发生历史上最伟大的一次飞跃。
为什么存在时间之箭？时间总是单一向前移动，比如鸡蛋打破就无法回复到为打破之前的状态，这是因为宇宙存在一种名为“熵”的属性。
熵指的是体系的混乱程度，而且熵只能增加。
熵的增加也有其逻辑性：粒子混乱的排列比有序的排列多，而且随着事情发生变化，粒子更容易陷入混乱中。
但最根本的问题是，为什么过去的熵如此低呢？换句话来说，为什么宇宙开始如此有序，那时大量能量簇拥在一个非常小的空间内？是否存在平行宇宙？天体物理学的数据表明，宇宙时空可能是“平直”的，而非弯曲的，因此，它会永远继续下去。
如果真是那样的话，那么我们能够看到的区域（我们将其称为“宇宙”）仅仅是一个无限大的“绗缝状多重宇宙”中的一小块吗？同时量子力学法则也指出，每个宇宙片内，粒子可能的组合的数量是有限的（共有10的10次方的122次方）。
因此如果存在着无限多的宇宙片，那么其间必然会重复出现相同的粒子组合——不断重复无数次。
这就意味着，存在着无限多的平行宇宙：也就是说，与我们的宇宙一模一样的宇宙片；那也意味着，或许还有另外一个“你”以及一些仅仅一个粒子的位置与我们的宇宙不同的宇宙片、仅仅两个粒子的位置不同的宇宙片等等，直至与我们的宇宙完全不同的宇宙片，在广袤无垠的空间飘荡。
这个逻辑有错误吗？这种匪夷所思的结果是真的吗？如果它是真的，我们如何才能探测到平行宇宙的存在呢？混乱中是否存在有序？纳维—斯托克斯方程是一组描述像液体和空气这样的流体物质的方程，它们是一组非常有用的方程，因为它们描述了大量对学术和经济有用的现象的物理过程，可以用于模拟天气、洋流、管道中的水流、星系中恒星的运动、翼型周围的气流；也可以用于飞行器和车辆的设计、血液循环的研究、电站的设计、污染效应的分析等等。
时间之箭
时间之箭王子路20130116492015年12月6日从小时候看到动画片中提到的时光机或者时间隧道等等想象的事物而产生的故事，到现在的穿越等等文学作品中的讲述，逆溯时间的探索与思考总是令人陶醉。
然而真正的试图思考时间或者空间的不可逆性或者无限性总是让人因为自己的渺小而感到恐慌。
当我们见识到更多的物理学数学知识之后，似乎才有足够的理论基础来科学的研究时间之箭的奥秘。
关于时间的悖论众所周知，然而时间是否不可逆，如果不可逆又是否有起点也是近代来才能够讨论的问题。
时间在物理学基本建构中一直处于一个必备而不受重视的物理量的地位，所有的公式都蕴含着时间可逆的意义，为了表示时间的不可逆性往往是用不等式来表达。
在近代，尤其是热力学的发展，让我们认清了时间不可逆性的产生和必然性。
热力学第二定律首先表达出了这样的思想，在傅里叶导热方程中，∂T(x,t)∂t =−λ∂2T(x,t)∂x2如果用-t代替t,方程就成为∂T(x,t)∂t =λ∂2T(x,t)∂x2这时时间反演前后方程就不同了，这种对称性的确实，表明时间是和系统的演化紧密联系的。
克劳修斯在1865年提出的“熵增加原理”表明了能量集中到耗散，从有效到无效的不可逆变化，也就是时间箭头的存在。
玻尔兹曼给出了重要的公式：S=klnW霍金表示：时间，用纬度来测量，在南极处有一个开端。
这只是个没有比南极更加靠南的比喻，在文献[2]中表示他的说法是不漂亮不完备的。
文章中用“庞加莱回归”对时间之箭的开端进行了证明。
庞加莱猜想表示空心圆球不撕破不跳跃粘贴能够把内表面翻转成外表面。
将这个定理拓展引申到高维空间，就能够完备证明宇宙开端之前无时间。
有了熵这个时间方向的表示之后热寂说等等就出现了，这里不加讨论。
19世纪50年代，演化观念在发展，达尔文进化论就有力地支持了时间之箭的说法。
在1986年7月，普利高津在演讲中表示，时间对称性的破坏正是第二定律的核心。
他提出了三个有关发现，一是粒子不稳定性的发现，即使是质子也有理论预言其寿命，二是宇宙演化观念，即哈勃定律，宇宙背景辐射等发现支持了“大爆炸理论”，然而谈到宇宙大坍缩，并不是时间之箭的可逆而是两个几点结构是不对称的。
热学基础论文 熵——生命演化的“时间之矢”
熵——生命演化的“时间之矢”摘要：源自热力学的熵概念现已进入各个研究领域。
对于生命系统，熵原理具有极其重要的意义。
人的成长、发育、疾病与衰老，时时伴随着熵的增加。
对熵增原理的不断研究，有利于我们对生命系统的深入理解，帮助我们了解疾病产生的原理和治疗方法。
本文以熵为主线，探讨熵与生命系统的联系和熵在生命中的体现。
关键词：熵；生命；疾病；衰老Entropy - The "Time Vector" of the Life EvolutionAbstract:Derived from the thermodynamic concept, entropy now exists in many fields.For the life system, entropy principle has very important significance. The growth, development, disease and aging, always come with the increase of entropy.The research of entropy may be helpful for us to further understand the life system, and help us to understand the disease and method of treatment. Based on entropy as the main line, this paper discusses the connection between entropy and life system and introduce the entropy in the reflection of life.Key words: entropy; life; disease; aging1.概述熵的概念最初源自热力学。
熵增定律与时间箭头方向性的解释
熵增定律与时间箭头方向性的解释在物理学和热力学中，熵增定律是一个重要的概念，它与时间箭头的方向性密切相关。
熵增定律描述了自然界中一个基本的现象，即熵在宏观尺度上总是增加的。
这个定律是热力学第二定律的一个表达方式，它告诉我们宇宙的演化是不可逆的，时间只能流向一个方向。
熵是一个用来描述系统无序程度的物理量。
它在热力学中被定义为系统的混乱程度。
当系统趋向于有序状态时，熵的值较小；而当系统趋向于无序状态时，熵的值较大。
可以将熵想象为一个气球，当把气球里面的空气放出来时，气体分子会迅速散开，增加了系统的无序程度，对应着熵值的增加。
熵增定律告诉我们，封闭系统的熵在一个孤立的过程中，总是增加的，从而使得系统的无序程度增加。
这个过程是不可逆的，也就是说，自然界中一旦发生熵增，就难以逆转过来。
我们可以将这个过程类比为一张拼图，当我们把拼图拆开时，碎片会散落在地面上，增加了整个系统的无序程度。
无论我们怎样修改拼图的形状，都难以将所有的碎片重新组合成完整的拼图。
熵增定律和时间箭头方向性的关联在于，它们解释了为什么时间只能向前流动。
根据熵增定律，每个孤立系统都有一个明确的时间方向，即从低熵（有序）状态到高熵（无序）状态。
这个方向就是时间箭头的方向。
无论我们回溯多远的时间，自然界中的过程总是朝着熵增的方向演化。
这意味着，我们可以在实验室中观察到一个杯子跌碎在地的过程，但我们却难以在实验室中观察到一个杯子自行拼合的过程。
这就是时间箭头方向性的基本解释。
为什么自然界中存在熵增定律和时间箭头方向性呢？这个问题一直引发了物理学家和哲学家的广泛讨论。
一个解释是宇宙的初态是一个非常有序的状态，宇宙开始于一个极低的熵值。
然而，随着时间的流逝，宇宙的演化趋向于更高的熵值，即无序状态。
这个解释也被称为低熵假说。
另一个解释是统计学。
根据统计学的观点，自然界中具有较高概率的状态更为常见。
简单地说，高熵状态相比于低熵状态出现的可能性更高。
因此，无论我们观察多少次，我们更有可能观察到一个系统从低熵到高熵的演化，而不是相反的情况。
熵的增长与时间箭头
熵的增长与时间箭头熵是一个物理学概念，用来描述系统的无序程度。
它是热力学中的一个重要概念，也被在其他领域中广泛应用，如信息论和统计力学。
熵的增长与时间箭头之间有着密切的关系，深入理解这个关系不仅有助于我们了解物质世界的本质，还可以帮助我们对自然界中诸多现象有更深刻的认识。
首先，我们来了解一下什么是熵。
熵可以用来度量一个系统的无序程度。
当一个系统趋于混乱、无序的状态，其熵值就会增加。
相反，当一个系统趋于有序的状态，其熵值就会减小。
例如，在一个封闭的容器中溶解了一些盐，初时盐颗粒会以无规律的方式分布在容器中，这样的状态具有较高的熵值。
而随着时间的推移，盐颗粒会逐渐溶解在水中，并在其中扩散开来，最终达到均一的溶液状态，这个状态具有较低的熵值。
那么，为什么熵的增长与时间箭头有关呢？时间箭头是指时间在物理过程中存在一个单向的趋势：事物总是朝着无序、混乱的方向发展，而不会自发地变得有序。
这个观察到的现象被称为时间的不可逆性，即时间箭头。
熵的增长与时间箭头之间的联系在于，熵的增加可以被视为时间箭头方向的指示。
在热力学中，第二定律提供了对熵增加与时间箭头关系的解释。
第二定律表明了一个孤立系统在自发过程中总是趋于熵增加的方向发展。
换言之，孤立系统的熵在自发过程中不会减小，只会增加或保持不变。
这个定律可以解释为什么事物总是朝着无序、混乱的方向发展。
例如，我们可以观察一个杯子中的热水，热水会逐渐冷却，熵值增加，而不会自发地回到原始状态。
这意味着，时间箭头指向的是一个熵增加的方向。
除了热力学，熵的概念也被应用在其他领域，例如信息论。
在信息论中，熵被用来度量信息的不确定性。
一个系统的熵越高，其包含的信息就越多，不确定性也就越大。
相反，当一个系统的熵越低，其信息也越确定。
在信息传递和存储过程中，信息的熵通常会受到噪音和丢失的干扰，从而导致信息的不确定性增加，即熵的增加。
这再次展示了熵的增加与时间箭头指向同一方向的特性。
总结起来，熵的增长与时间箭头之间的联系在于熵的增加可以被看作是时间箭头方向的指示。
时间是概念是维度？时间和熵存在着怎样的函数关系
时间是概念是维度？时间和熵存在着怎样的函数关系今天我们讨论一个和我们生活息息相关的科学概念，不仅在生活中，在科学领域里这个概念也深深的烙在我们对几乎所有事物的理解之中——它就是时间。
我们就从一下几个问题开始，去揭开时间的奥秘：1.时间是什么？真实还是概念？2.时间到底是什么？是一种维度？3.为什么时间会向前，它会停止和逆转吗？它和熵有怎样的关系？和我们的宇宙发展有着怎样的关系？带着这些疑惑，让我们一起畅游时间之河吧！时间是什么?它是真实的还是只是一个概念?宇宙中的时间生活中我们经常谈论时间，但我们很少思考时间是什么。
我们谈论过去的好时光、坏时光、年少时那些无忧无虑的时光。
我们常常说节省时间，抽点时间，缩短时间，消磨时间等等。
时间不等人，庆幸的是，时间对每个人都是公平的，不论你贫穷或者富有，但大多数时候，我们总是抱怨时间不够用。
现在是什么时间?你看了一下手表，14点？16点？·····等等。
它是像空间和物质这样的物质实体，还是我们通过经验创造出来的抽象概念?这是一个5岁孩子都能问的最简单的令人困惑的问题，也是最伟大的物理学家的发问。
追求时间的定义这要追溯到古希腊时期。
自古以来，人们就对时间进行了大量的头脑风暴。
早期人类通过观察太阳在天空中的位置来计算时间。
古代哲学家，柏拉图在《蒂迈欧篇》，中认为：“时间作为天体运动的周期”后来，他的学生亚里士多德在他的物理学第四卷中定义:'时间是相对于前后变化的次数'所以我们看到，时间过去是，现在仍然是一个让人头疼的问题。
后来随着科学技术的发展，我们越来越了解时间的不同方面的影响。
但是我们仍然找不知道这个简单问题的复杂性“什么是时间？”,当有人问爱因斯坦时，他只是简单地说:“时间是时钟测量的东西”这就是所谓的操作定义。
但它更应该被称为一种逃避。
爱因斯坦的时钟那么为什么我们不能解释时间呢?在科学界这并不是唯一的情况，还有很多其他基本的问题摆在我们面前，我们也一样没有更清楚的解释。
热力学时间箭头
热力学时间箭头
热力学时间箭头是由19世纪末德国物理学家卡尔·弗里德曼提出
的一个重要概念，它定义了热力学系统的变化过程以及在这个变化系
统中的能量变化。
该概念表明，在热力学中，能量和它所代表的熵之
间具有增加的不可逆性，也就是说，自然界中的热力学系统只能趋于
熵增加，而不能减少熵。
由此，总的来说，热力学时间箭头描述了自
然界中热力学系统的可逆性和非可逆性。
弗里德曼的“热力学时间箭头”概念的实质是描述自然界中的能
量流动，例如热力学系统中的熵变化，以及热力学系统中的能量变化，以及关于它的可逆性和不可逆性的基本原则。
他理解了自然界中的能
量变化会导致熵的不断增加，而能量变化本身并不会减少热力学系统
中的熵，只有熵增加才可能进行恒定的热力学过程。
弗里德曼的时间箭头原理深刻地改变了人们对热力学系统的理解，为物理学家、热力学家和工程师提供了重要的实用模型，以便理解自
然界中的能量变化和机制。
时间箭头原理还被用于其他物理过程的定
量研究，用于回归分析和决策分析，也被广泛用于生物学和进化学的
研究。
热力学时间箭头的基本原则提出了一个非常重要的观点，即热力
学只能趋于熵的增加，而熵的变化对热力学的影响是不可逆的。
在热
力学中，能量总是趋于下降，并且趋向低能量，反之亦然。
因此，弗
里德曼提出的热力学时间箭头原理提供了一个基本的原理，帮助我们
理解热力学系统的可逆性和不可逆性，以及能量如何在热力学系统中
流动的基本机制。
热力学时间箭头
热力学时间箭头热力学时间箭头 (thermodynamic arrow of time) 是一种指导物理学，化学和其他研究领域的重要概念。
它是由德国物理学家尤金·皮亚诺在1850年提出的，他指出时间流向有明显的方向，就是从过去到未来。
热力学时间箭头是一种描述物质总量保持定值的理论，被用于描述不可逆的物理现象。
通常，物理系统的演化能够沿着两个方向进行：即，当时间向前流动时，熵（混乱或复杂性）伴随着温度的升高而增加，而当时间向后流动时，熵值会减小（即---较冷的物质形式出现）。
这种现象可以解释为 --- 对自然界来说，熵值总是增加或者维持不变，但绝不会降低。
因此，在宏观上看，这表明了物质系统演化的方向——从可能较为复杂的初始状态朝着终极热力平衡的状态发展，从而形成了注定的时间箭头：即物质的运动方式都是从未来向过去发展的。
热力学时间箭头被用来解释为什么许多物理过程是不可逆的。
它给出了物质在热力学上可以运动的方向，说明了物理演化有一个特定的趋势，即从未来演化至过去。
此外，热力学时间箭头还解释了化学反应：许多化学反应，例如燃烧、氧化或水份沉淀，显示出物质系统演化的不可逆特性，而这种特性也由热力学时间箭头所决定，其理论基础是物质的演化伴随着熵的增加，这个原理就是热力学时间箭头的核心。
热力学时间箭头也可以用来解释许多其他现象。
比如，它能够解释为什么风向总是朝正确的方向旋转，而不是相反的方向。
它还可以解释为什么洪水总是从高处流向低处，而不是相反。
这些现象都属于不可逆过程，而热力学时间箭头可以帮助人们理解这种不可逆性。
总之，热力学时间箭头是一种用来解释不可逆物理现象的重要概念。
它认为物质演化的方向从未来演化至过去，而它也可以用来解释许多其他不可逆性的现象，这使得热力学时间箭头成为物理学、化学和其他相关学科领域的一个经典理论。
从熵到时间掌控
从熵到时间掌控相对论与时空曲率：从熵到时间的反演不变性以及更多在科学领域里，人们往往会已每个人都能理解的方式被告知一些事情——这些事情以前没有一个人知道。
而在诗歌中恰恰相反。
——保罗?狄拉克（Paul Dirac）数学家就像法国人：不管你说什么，他们总会翻译成自己的语言，而且这些语言有特殊的意义。
——歌德（Goethe）对于机械的时间旅行设备的渴望，带领我们进入了相对论和时空曲率的领域。
在《星际迷航》中，美国海军想要达到一种“经编”速度，因为拥有能量全满的水晶球，实现光速旅行，他们希望尽可能到达更远的目的地。
从熵到时间掌控熵是一种科学序列，指的是体系的混乱程度，在物理科学中，熵主要是用来描述热力学、心转移性质、分子、热力发动机甚至是作为一个整体的宇宙。
在社会和生活科学中，它也作为一种媒介理论运用于不同的领域。
1865年，德国物理学家鲁道夫?克劳修斯（Rudolf Clausius）在萨迪?卡诺（Sandi Carnot）和开尔文男爵（Lord Kelvin）早期实验的基础上，首次提出了熵的概念。
克劳修斯发现，即使在“完美的”或者是“完全可逆转的”物质系统内转换热能量也无法避免有效能量的缺失。
他称这种缺失为熵的增加，并且把这种熵增加定义为在这个过程中绝对温度下热能量的转化。
因为只有极少过程是真正可逆转的。
真实的熵增加甚至比这个量还要大。
这个原理是基本自然规律之一，被称作是热力学第二定律。
热力学第一定律是说能量是守恒的。
能量在转化过程中产生的能量不会超过其本身的能量，或者说有效能量不会超过100%。
第二定律更具有限制性，它是说能量在转化过程中由于废热导致不可避免的熵增加，从而使得能量少于100%。
例如，大的煤电站不可避免地浪费了煤总能量的67%。
其他热力发动机，比如说汽车发动引擎和人类的身体效率甚至更低，浪费了80%的可用能量。
假想的永动发电机为了追求效率公然藐视自然规律。
在这样一个机器中，其产出的能量来自于本身，在操作过程中有100%的有效能量都被保存了下来。
熵增定律对世界观的影响分析.
熵增定律对世界观的影响分析宇宙观根据熵增定律描述总结来说就是不明原因的能量热量高度集中的奇点（负熵状态）在积聚能量到一定程度后迅速膨胀，宇宙开始计时，整个宇宙系统内部能量不可逆地从高能流向低能向无序化，局部区域由于各种力的作用发生自组织效应而向有序化发展，整个系统处于零熵状态。
从负熵到零熵，这是一个熵增的过程。
负熵的状态从何而来？难道真的有上帝？科学探索到极致就是一个悲剧，不会再有答案，于是牛顿信了上帝。
既然自然规律是走向无序化，走向毁灭，那么一切就都是一场虚无。
一切事物都是创造艰难毁灭简单，拿环境保护来说，一个国家治理量化10个亿的环境污染，所造成的污染绝对是超过10个亿，根据热力学第二定律，有一部分能量是散发浪费掉的，而且过程是不可逆的，造成的结果是本国自组织有序了，但这是建立在整个地球系统熵增即更加无序的基础上的。
拿目前普遍的社会现象买房来说，为了一房子普通人得辛苦劳作多少年，然而拆迁，地震等具有破坏性的外力一旦来临，它的毁灭只一瞬，而且人为的拆迁致使享受到房子安居乐业的时间远远比不上艰苦奋斗的时间长。
同样的，娶妻生子，娶妻需要物力精力时间，必须结果多年艰辛积累财富，花多数时间培养感情，然而妻子出轨，疾病死亡等乱七八糟的事情来临时也只是一瞬；培养小孩需要抚养教育等艰辛过程，然而毁灭使之死亡也只是一瞬。
这些并不能说是小概率事件，好事来的总是慢，总是少，坏事总是来得快，来的多，古人云：福无双至，祸不单行！可见古人的智慧已经远远超乎现代人。
其实人活着就是一大大大杯具，得到的少承受的多，也难怪搞熵增定律的发现者自杀了。
人活着就是为了死。
再来大话一下贫富差距的现象，富人是靠什么富的？强者是靠什么强的？在大自然中，羊的成长是为了狼的美餐。
狼是破坏者，羊是生产者。
同样的在人类社会中，富人是靠压榨穷人血汗致富，富人是狼，是掠夺者，顺应天道，穷人是羊，是生产者，顺应人道，生产艰难掠夺简单。
庄子胠箧也是阐述的这个道理，积累财富需要历经艰难，然而大盗来了，只消扛起箱子，就可以把一个人穷尽一生精力与时间的财富掠夺，唯恐箱子不牢固。
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第四章 熵和负熵与时间之箭4.1 时间之箭时间是有方向的，总是从过去向未来流动，这就是时间之箭。
早在两千四百多年前，孔夫子就说过：“逝者如斯，不舍昼夜”。
(时间的流逝就像这河水一样，日夜不停啊!)唐代著名诗人李白也曾满怀感慨地吟唱：“黄河之水天上来，奔流到海不复回!”但自然科学中研究时间之箭，却是始于19世纪中叶，在那以前科学仅仅研究没有时间箭头的对象。
控制论的奠基人维纳说：“天文历书顺读与倒读都是一样的，未来总是以某种形式重复着过去，除了初始位置和方向外，顺转和逆转的两个太阳仪之间的运动没有任何差别。
因此，假如把一部行星运动的影片的放映速度加快，使得我们可以感觉到行星的运动，同时倒过来放映，那么它还是符合牛顿力学的一种行星运动状态”。
维纳还把这种可逆性变化形象地比喻为“回文”(Palindrome)，即一种词和句子倒过来时仍具有原意的文句。
所以维纳指出：“当这一切被牛顿归结为一组抽象的公设而推演出一门严格的力学的时候，这种力学的基本定律并不因时间变数t变为它的负数而改变，或者说，经典力学对于时间的平移群是不变式”，爱因斯坦也曾说过：“对于我们这些坚信物理学的人，过去、现在和将来的区别只是一种幻觉，但却是一种持久的幻觉。
”1822年，法国学者傅里叶(J.Fourier)以严格的数学形式表述了热传导定理。
热传导取决于温度梯度。
即热只能从高温传向低温。
热传导是不可逆的，它对于时间的平移群已经不再是不变式，它的未来与过去不对称。
这是自然科学中研究时间箭头之开始。
1824年，卡诺(S.Carnot)发表题为“关于热动力学以及热动力机制的看法”的经典论文，从理想的“卡诺热机”模型提出著名的卡诺原理。
在卡诺原理中已经包含有“功可以完全直接转变为热，但热却不能完全直接转变为功”的思想。
这被看作是热力学第二定律的萌芽。
功和热的转变是不对称的，这中间就包含了时间箭头。
1850年，克劳修斯(R.J.E.Clausius)仔细研究了卡诺提出的理想热机模型，正式提出热力学第二定律：“热不可能自发地从一个较冷的物体流向一个较热的物体”。
1865年，克劳修斯将热力学第二定律表述为熵增加原理：“系统经绝热过程由初态变到终态，它的熵不减少：熵在可逆绝热过程中不变，在不可逆绝热过程中增加”。
1927年，著名物理学家爱丁顿(A.S.Eddington)在爱丁堡大学首先提出“时间之箭”(time arrow)的说法，并且指出“迄今物理学中所说的时间之箭，仅仅只是熵的性质”。
4.2 两类不同的演化方向几乎与克劳修斯同时，生物学家达尔文(C.R.Darwin)提出了另一类时间之箭。
1859年，达尔文出版他的巨著《物种起源》，以自然选择学说解释生物进化，奠定了生物进化论的基础。
高等生物总是从低级生物进化而来，进化之后，高等生物即使发生局部器官的退化，也不可能退化成原先的低等生物(此命题的逆命题不一定正确，不能说“低等生物总会进化成高等生物”)。
在生物进化过程中，时间的过去与未来是不对称的，这是一个不可逆过程，但生物进化的时间箭头与熵增不同。
熵增意味着退化，即旧事物的分解和衰亡；而进化是新事物的产生和发展，它的时间箭头是指向熵减少的。
这样，事物演化的时间箭头便可以分为退化和进化两大类。
4.3 自然界演化的动因退化，混乱度或无序度增加，即热力学第二定律所描述的熵增加过程，也可以说是信息量或负熵减少的过程，它的发生需要以储备的负熵作为前提或先决条件。
如果一个系统的信息量或负熵为0，熵值已达最大，即表示该系统已退化至极点，无从再退化下去了。
热力学系统发生退化，熵值增加，即意味着自由能(可以作功的能量)的减少。
热力学系统的负熵是以自由能的形式储备的。
薛定谔最先指明负熵与自由能的对应关系。
这就是说，必须有自由能的储备作为前提，熵增加的过程才能发生。
热量由高温流向低温，是因为有温度差作为前提；气体由压强大的部分向压强小的部分膨胀，是因为有压强差的存在；水往低处流，是因为原来水在高处，有高度差(或者说势能)的存在；电流从高电势流向低电势，在于原来存在电势差。
同一水平面的水是不能流动的，没有电势差便没有电流，没有温度差便没有热传递。
退化过程(熵增加)是要消耗负熵的。
没有可供消耗的负熵，则无从发生熵增加。
而对于孤立系统，热力学第二定律断言，熵是必然会增加的。
换句话说就是负熵或信息量必然会减少。
自然界有自动走向混乱的倾向，但走向混乱必须以原来存在有序为前提。
这就是说，退化过程由熵与负熵的矛盾所推动。
对于孤立系统，由于不能从外界获得负熵，信息或有序度，因而熵成为矛盾的主要方面，总是发生熵增加的退化过程。
进化，即有序度增加，或向上的发展过程，可以用负熵或信息量的增加来描述，例如生物的生长和进化，耗散结构的产生和发展等等。
但这是要以消耗环境中更大的负熵为代价的，因此，并不违背热力学第二定律。
这就是说，进化发展的系统必然要从环境中输入负熵，这就必须是开放系统。
绿色植物要利用阳光进行光合作用才能生长，人和动物要摄取食物，藉以从环境输入负熵。
系统内部有熵产生，有熵增加的倾向，但如果从环境输入的负熵来抵消系统内部的熵产生，而且有盈余的话，系统就向上进化发展。
由此可见，进化过程也由熵与负熵的矛盾所推动，但对系统本身而言，负熵是矛盾的主要方面。
进化发展的系统一定是开放系统，但并非开放系统就一定会进化。
进化的系统除了具有能够提供负熵的环境这个外因，还必须具有一定的内因，即系统本身已积累了一定的负熵，具有一定的信息，具有一定的有序的组织结构和有序的功能(所谓“结构序”和“功能序”)，具有从外界输入特定负熵或信息的“通道”，并能排除“噪音”，而且系统本身的负熵与环境提供的负熵能够耦合，系统才能进化发展。
4.4 能障与熵障任何事物的演化，都要以消耗负熵为前提，这是热学第二定律的断言，否则就成为“第二类永动机”了。
但有的事物不稳定，容易发生演化；而有的事物非常稳定，很难发生演化。
例如汹涌澎湃的洪水，一泻千里，不可逆地奔向大海，其演化过程之剧烈，令人惊心动魄。
而水库中的水，由于受到大坝的阻挡，就很难以发生像洪水那样的演化过程。
除非水库的水源足以使水面上升到溢出水坝，或水量过大而冲毁水坝。
这种演化就要求有很高的势能。
也就是说，水坝形成了一个能量的障碍，或者说一个能垒，阻碍了水库内的蓄水向下游的流动，这就是能障。
唯有提供的能量水平高于这个能障时，才能越过或冲破能障而导致事物的演化。
请注意，这里所说越过能障的能量，是指能量水平的高低，而不是指能量的大小。
例如一小杯沸水所含的能量(热量)比一大桶温水含的能量要少，但一小杯沸水可以烫伤皮肤，一大桶温水却不会。
我们所说的能量水平实际上是一种广义的热力学势，例如温度、电势、化学势、高度等。
另一方面，对于水库的蓄水，我们可以设置水闸或涵洞来控制水库的水流。
打开水闸或涵洞的塞子，便可以根据人的需要来控制水流的时间和流量。
这就是说，当我们掌握了一定的信息时，就可以利用较小的能量(严格说来应是较低的能量水平)来克服障碍，并进行控制。
信息与负熵等价，它可克服熵的障碍，导致事物按一定的方向和速度演化。
这种由信息和较小能量克服的障碍，叫做“熵障”。
能障和熵障是普遍存在的。
例如一扇锁着的房门，你要打开它，可以利用一片相应的钥匙所提供的信息，用很小的能量就可以开门。
但如果你没有钥匙，缺乏信息，因而熵(不定度)很大，不能克服熵障，但又非进门不可，就只得用大能量去克服能障，“破门而入”了!以上讨论表明，利用克服熵障的方法可以降低能障，促进事物的演化。
在日常生活中利用简单机械如斜面、杠杆、动滑轮等，虽然并不能省功，即不能节约能量损耗，而由于摩擦反而要增加能量损耗，但却可以省力。
原来一个人的力量无法做成的事，利用省力的机械便可做成了。
这实际上是用克服熵障的办法降低了能障。
一个人无法一步登上高楼，但只要利用一架梯子提供信息，克服熵障，就可以一级一级地爬上去，每一级的能障就很小了。
又如修公路遇到高山，可以用开隧道的办法提供信息，克服熵障，从而“穿透”能障。
也可以用修盘山公路的办法克服熵障，降低能障，使汽车爬上高山。
能障的概念源出于薛定谔，本书第十章中将继续讨论薛定谔提出的生物遗传物质的能障与熵障问题。
4.5 时间之箭知几许?包括兰兹伯格在内的一群物理学家，认为宇宙具有一个统一的时间箭头，并倾向于以宇宙大爆炸作为时间箭头的本原，而宇宙中其他具体物质系统的时间方向性都由宇宙大爆炸这个时间箭头派生而来。
后来霍金沿袭了这一观点。
霍金在他的一本高级科普名著《时间简史》中写道：“当宇宙停止膨胀并开始收缩时会发生什么呢?热力学箭头会倒转和无序开始随时间减少么?这就导致从膨胀相到收缩相中活下来的人们各种科学幻想式的可能性。
他们会看到碎杯子从地板上自我复原和跳回桌上吗?他们会记忆明天的证券价格而在股市上发财吗?……在收缩相中，人们也向后度过一生：他们在出生之前先死，当宇宙收缩时愈活愈年轻”。
霍金甚至将这种观点推广到黑洞：“星体坍缩而形成黑洞很像整个宇宙坍缩的晚期，如果在宇宙的收缩相中无序会减少的话，我们可以预期它在黑洞中也会减少。
因此，一个掉入黑洞的宇航员就能在轮盘赌上赚钱，只要他在下赌注之前记得球在哪里就行”。
当这种观点遇到矛盾后，霍金被唐·佩奇(DonPage)和拉夫兰姆(flamme)所说服，但却又采取了另一种错误的观点，认为宇宙收缩时所有系统(包括宇宙本身)的熵并不减少，时间箭头并不逆转。
霍金的这一观点受到了普赖斯(H.Price)的严厉批评。
普赖斯认为霍金没有解释为何他的假说可以认为在接近大爆炸时宇宙的熵值很低，而不能同样认为在接近“大坍缩”时(或在一黑洞中)熵值也很低。
霍金由物理学的对称性得出了时间非对称的矛盾结果。
霍金曾暗示他已经解决了这个难题，但他没有说明是如何解决的，因此普赖斯指责他“失信”。
根据物理学的对称性，宇宙收缩时，宇宙本身的时间箭头应该逆转。
但这并不会导致其他系统的时间箭头也逆转。
因为其他的时间箭头与宇宙的膨胀或收缩并无关系，而决定于系统的内在条件及其与外部条件的相互作用。
宇宙的膨胀或收缩对其他具体系统(例如生物的生长，人类的记忆，核军备的控制等等)的熵变不发生相互作用。
宇宙中存在着不可胜数的各种各样、形形色色的具体物质系统，每个系统都有它自己的时间之箭。
我们不妨看看《原子科学家通报》(Bulletin of Atomic Scientists)封面上的“末日钟”(DoomsdayClock)。
这是一个钟表图案，于1947年6月首次出现在该刊封面上。
当时末日钟的分针指着12点差7分(12点即爆发全面核战争的“世界末日”)。
40多年来，核时代和平与战争的重大事件都在末日钟上反映出来。
1949年，苏联试爆第一颗原子弹，末日钟前拨4分，分钟指着12点差3分。