有序到无序
熵的视角：从有序到无序的热力学转变
熵是热力学中一个重要的概念，它可以用来描述系统的混乱程度。
而从有序到无序的热力学转变，正是熵的变化过程。
热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科，它描述了物质和能量之间的相互作用。
而熵作为一个热力学量，它衡量了系统的混乱程度。
可以将熵理解为系统的无序程度，熵越大，系统排列越混乱，熵越小，系统排列越有序。
根据热力学第二定律，系统的熵在孤立系统中总是不断增加的，这表明孤立系统的有序程度在不断降低。
我们可以通过一个简单的例子来理解熵的概念和系统状态的变化。
假设有一个装满颗粒的盒子，颗粒的排列可以用不同的方式变化。
当颗粒排列有序时，比如都在盒子的左边，系统的熵较低；而当颗粒排列无序时，比如随机分布在整个盒子里，系统的熵较高。
这表明，系统从有序到无序的转变，就是熵的增加过程。
从微观角度来看，系统的熵可以理解为微观粒子的运动方式的多样性。
当所有粒子有规律地排列时，系统的熵较低，因为它的状态相对有固定的顺序。
然而，当粒子开始偶尔改变位置，系统的熵会略微增加。
随着粒子不断运动并相互作用，其运动方式的多样性增加，系统的熵也随之增加。
另一个重要的概念是熵的改变可以通过能量转移来实现。
热力学第二定律指出，热量会自高温物体传递到低温物体，这是出于系统熵增加的原因。
当热量从高温物体流向低温物体时，能量以热量的形式传输，同时也带来了微观粒子运动的更多可能性，因此增大了系统的熵。
这也解释了为什么热能难以完全转化为其他形式的能量。
熵的变化过程与自然界的许多现象密切相关。
例如，热力学中的火葬熵增理论可以解释为什么我们很容易在一堆火焰中找到一些趋近于无序状的颗粒（例如火葬场中的灰烬）。
熵也可以用来解释为什么事物在时间推移中会变得更加混乱，例如，为什么房间总是趋向于变脏，而不是自动变得更加整洁。
总而言之，熵是热力学中一个重要的概念，它描述了系统的混乱程度。
从有序到无序的热力学转变，可以用熵的变化来解释。
系统从有序到无序的转变，就是熵的增加过程。
有序到无序 定律
有序到无序定律从有序到无序的过程是一种普遍存在的现象，可以在生活中的许多方面观察到。
这种演变过程存在一定的规律性和可预测性，我们可以称之为“有序到无序定律”。
本文将探讨有序到无序定律的一些应用场景和相关理论。
一、有序到无序定律的定义和原理有序到无序定律是指一个系统或过程在经历一段时间后，从有序状态逐渐演变为无序状态的规律性现象。
这种演变过程通常被称为“熵增”，即系统的无序度增加。
有序到无序定律是基于热力学第二定律的基础上发展起来的。
热力学第二定律指出，一个孤立系统的熵总是增加的，而从有序到无序的演变过程正是熵增的表现。
二、有序到无序定律在自然界的应用1. 自然界中的物质变化过程往往是从有序到无序的演变。
例如，一个放置在高处的物体，经过一段时间会自动下落，这是因为重力将其从有序状态（高处）带入无序状态（低处）。
2. 化学反应中的反应物经过反应会转化为产物，其中的原子和分子的排列方式发生了改变，从有序到无序的转变。
例如，燃烧过程中，燃料的有序结构逐渐破坏，生成大量的无序的气体和热能。
3. 生物体的生长发育过程也是从有序到无序的演变。
从一个受精卵开始，经过细胞分裂和器官形成，最终形成一个有机体。
在这个过程中，细胞和组织的有序结构逐渐形成并趋于稳定，但整个生物体的组织结构和功能仍然保持一定的无序性。
三、有序到无序定律在社会和经济领域的应用1. 社会系统的演变过程也符合有序到无序定律。
一个社会系统经历了一段时间的发展和变迁，往往会从有序的组织结构和社会秩序逐渐演变为无序的状态。
例如，一个国家或地区的经济体系在经济发展过程中，从计划经济逐渐过渡到市场经济的演变过程中，经济结构和市场秩序会发生很大的变化，从而形成一定的无序状态。
2. 经济市场中的价格波动和供需关系也符合有序到无序定律。
在一个有序的市场中，供需关系相对稳定，价格波动较小。
但当外部因素或市场需求发生变化时，供需关系会发生调整，价格会出现较大波动，市场秩序逐渐变得无序。
32有序无序转变
四、有序化对合金性质的影响 （1）恒容热容Cv
从无序化过程中所测得的比 热，除热振动比热(Cp)外， 还有因组态能改变所引起的 附加恒容热容Cv 。
Cv随温度T升高而逐渐上升， 达到Tc后，Cv又突然下降， 大于Tc后，并未降到零，因 为此时短程有序仍然存在。
CV
= du dT
=
dS 2E0 S ( dT
13
① 内能U
T
u = u0 0 C P dT
U0—合金系在0K时的内能 Cp—由0K至TK的等压比热 U0 = NAAUAA + NBBUBB + NABUAB NAA、NBB、NAB分别为A-A、B-B、A-B结合原子对的数目 UAA、UBB、UAB分别为A-A、B-B、A-B结合时的内能， 可用统计方法求出。
3
举例：Cu-Au合金
4
Cu3Au型：＜390℃，Au、Cu呈有序排列
5
CuAuⅠ型： ＜410℃， Au、Cu按层排列于（001）晶面上， 一层为Cu原子，相邻层全部为Au原子。 ∵ RCu ＜ RAu ∴ c/a=0.93 四方点阵
6
CuAuⅡ型：385-410℃，它是长周期正交点阵，其晶胞相当于 10个CuAuⅠ型晶胞沿水平方向排列在一起，每隔5个小晶胞， 其（001）面上原子类别改变，晶胞交界处为反向畴界。
11
② Cu-Zn系 相图上无两相区间隔，在一定成分和一定温度范围内可产生有序化转变， 这类有序相为二级相变。 如成分为45.5-48.9%Zn的合金，在468-456℃下，β转变为β′的相变。
12
（二）固溶体自由焓的统计理论 固溶体自由焓随相的成分而变化，由热力学知： G = H – TS = U + PV – TS 由于固态晶体在常压下可忽略PV项 所以 G = U– TS
2.5有序、无序和熵
导入新课前面我们已经学习了热力学第二定律，下面让我们来复习一下。
热力学第二定律的发展史克劳修斯（1822-1888）曾任德国柏林皇家工学校物理教授1850年，克劳修斯在卡诺的基础上统一了能量守恒和转化定律与卡诺原理，指出：一个自动运作的机器，不可能把热从低温物体移到高温物体而不发生任何变化，这就是热力学第二定律。
1851年，开尔文又提出：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响；或不可能用无生命的机器把物质的任何部分冷至比周围最低温度还低，从而获得机械功。
这就是热力学第二定律的“开尔文表述”。
奥斯特瓦尔德则表述为：第二类永动机不可能制造成功。
开尔文（1824-1907）毕业于剑桥大学聘为格拉斯哥大学自然哲学教授长达50年，曾任法国科学院院士，英国皇家学会会长那么热力学第二定律到底是描述什么物理现象的呢？下面让我们来认识一下它定义热力学第二定律热力学第二定律常见的两种表述：（1）按热传递的方向性来表述：不可能使热量从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化．（克劳修斯表述）（2）按机械能与内能转化过程的方向性来表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．（开尔文表述）物理意义1.两种表述是等价的可以从一种表述导出另一种表述，两种表述都称为热力学第二定律2.热力学第二定律使人们认识到,自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
它揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，是成为独立于热力学第一定律的一个重要的自然规律。
第二章能量的守恒与耗散教学目标1. 知识与能力✓知道在涉及热现象的宏观过程中的能量耗散与退化现象✓了解熵以及熵增加原理的物理意义2 . 过程与方法✓能用热力学第二定律和熵增加原理解释现象✓了解热力学温度的规定3. 情感态度与价值观✓能用熵增加原理解释身边一些简单的现象。
✓培养热爱生活的情趣熵及熵增加原理的物理意义利用熵增加原理解释一些简单的物理现象教学重难点重点难点本节导航1﹑能量的耗散与退化2﹑绝对零度不可能达到3﹑熵增加原理4、有序向无序的转化1.能量的耗散与退化引入自然界中的种种变化，能量的总值虽然不变，但是能量可被利用的价值却是越来越小，即能量的品质在逐渐降级。
世界有序与无序的探讨
人类认识开始从绝对走向相对，从确定走向可能。当然也有其局限 性。
波尔兹曼的“涨落
波尔兹曼在对气体分子运动的研究中，最先对熵增加进行了统计 解释按照这种解释，热平衡态附近总存在着偶然的“涨落”现象， 这种涨落现象并不遵从热力学第二定律。 由此，波尔兹曼将气体分子运动论的观点推广到宇宙中，认为整 个宇宙可以看成类似在气体状态的分子集团，围绕着整个宇宙的 平衡状态则存在着巨大的“涨落”。即使在与整个广延的宇宙相 比极其渺小的恒星系和银河系中，在短时期内也存在着这种相对 的热平衡附近的“涨落”。按照这种假说，宇宙就必然会由平衡 态返回到不ห้องสมุดไป่ตู้衡态。在这个区域，熵不但没有增加，而且是在减 少。因此，宇宙也就不可能产生“热寂”。
从热力学第二定律看世界的有序和 无序
热寂说 麦克斯韦妖 波尔兹曼提出的几率与涨落 现代热力学的崛起 有序与无序的对立统一
1.1850 年，克劳修斯指出，对于一个孤立系统，热量不可自动地从低温 物体传到高温物体。热力学第二定律表明，在孤立系统中，任何热力 学过程都是不可逆的。 2.经典力学解释世界从有序到无序的转化——熵增原理。一些现象如墨 水扩散，盒子里的小球从有序到无序（类似于扩散），人死而不能复 生…这些不可逆过程存在共同特征，于是用熵这个函数对其描述，热 力学系统的变化过程总是朝着熵增加的方向进行。这就是克劳修斯提 出的“熵增 原理”。其深刻意义是指出了自然界的一切过程都是有方 向性的。 3.1862 年，克劳修斯把这一结论推广到整个宇宙，并指出，对于宇宙这 个孤立系统，它的熵同样要趋于极大。宇宙越接近熵的极大，进一步 变化的可能性就越小，一旦达到熵的最大状态，它的一切变化就将停 止，宇宙进入了一个死寂的永恒状态。那么宇宙最终灭亡？
”涨落说”的缺陷
有序无序转变
KNT[C AInC A(1 -C A)In(1 -C A)]
T
0 CP dT -
T CP dT 0T
= u0 - TSm f (C A ,T )
分 析：
f(CA,T)项：与原子浓度CA近似成线性关系，不改变 G = f(CA)曲线的形状
TSm项：与CA呈中心对称抛物线关系
U0项：CA的关系取决于（2UAB-UAA-UBB）项
14
u0
=
NZ 2
[C Au AA
(1- CA )uBB
CA (1- CA )(2uAB
- uAA
- uBB )]
N为总原子数 Z为原子配位数 CA为A原子的原子百分数
u
=
NZ 2
[C Au AA
(1 - C A )uBB
C A (1 - C A )(2u AB
- u AA
- uBB )]
17
讨论(原子键结合能)： (1) 当2UAB＜UAA+UBB 时，形成异类原子键使U0下降，故为有序固溶体 (2) 当2UAB=UAA+UBB 时，U0为纯组元内能之和，故为无序固溶体 (3) 当2UAB＞UAA+UBB 时，形成同类原子键使U0下降，故为不均匀固溶体 上述三种情况G—CA曲线如下图：
8
（2）短程有序度σ
长程有序着眼于A、B原子在整个点阵中的分布 若由一个原子的近邻出发，可定义为短程有序度的概念
= q - qu
qm - qu
其中 q为A原子周围出现B原子的几率 qu为完全无序时的q qm为完全有序时的q
9
s、σ 是在一定范围内变化， 在Tc点无突变，从而无序化 时，内能、熵是逐渐变化的，
从有序到无序的混沌实例研究
１ ９世纪末 ， Ｐ ｏ ｉ ｎ ｃ ａ ｒ ｅ 在 哈 密 顿 系统 复 杂 行 为 中 曾预 言混 沌 运 动． ２ ０世 纪 ２ ０年代 ， Ｓ ｍａ ｌ ｌ 提出 Ｓ ｍａ ｌ ｌ 马蹄映 射及相 关 符号 动力 学 ， Ｒｕ ｌ ｌ ｅ — Ｔａ ｋ ｅ ｎ ｓ 发现 准周期 到混 沌 的道路 ． ２ ０世 纪 ６ ０年代 Ｋｏ ｌ ｏ — ｍｏ ｇ ｏ ｒ ｏ ｖ ， Ａｎ ｏ ｌ ｄ ， Ｍｏ ｓ ｅ ｒ 提 出 ＫＭＡ 理论 ， 即哈 密 顿 系统 中规则 轨 道 和不 规 则 轨 道 的并 存 和 转 换． １ ９ ７ ５年 ， Ｍａ ｙ研 究 了 一 维 映 射 ， 在 此 基 础 上 Ｆ ｅ ｉ ｇ ｅ ｎ ｂ ａ ｕ ｍ于 １ ９ ７ ８年发 现 了倍周 期分 叉 通 向混 沌 的两个 普适 常数 ． 传统 意义 上 ， 人 们 认 为 简 单 系 统行 为 一 定 简 单， 复杂行 为一 定有 着复 杂 的原 因 ； 随机 性 的混乱 行 为只能 出现 在具 有大量 的或无 限的 自由度 的体 系中， 而且 事 物 的运 动 状 态 的复 杂 性 是 外界 加 在 事 物上 的 ， 而 不 是 系统 固有 的． 混 沌 理 论 的 出现 ， 完全 颠覆 了上 述说 法． 本 文将 从简 单 的实例 出发 ， 证 实混沌 不仅 可 以 出 现在 简 单 系 统 中 ， 而且 常 常 通过 简单 的规 则就 能够 产生 混沌．
向右侧 的磁铁． 在实验中， 装 置 的水平 位 置上 加 上 随 时间正弦振荡 的驱动 ， 可 以观察 到铁条 的尖会 以 不规则 的形式 振荡 ． 为 了展 现这 种不 规 则 的行 为 ， 图２ （ ａ ） 表 明了图 １装置 中铁 条连接 的规 范 势 的输 出信号 ， 通过这个装置 观察铁条 中高阶激 发振荡 模 式和正 弦振动装置 的噪声． 为 了表 明这种 激发模 式 是不必要 的 ， Ｍｏ ｏ ｎ和 Ｈｏ ｌ ｍｅ ｓ对他 们 的实 验 仅 考
《有序无序转变》课件
转变的过程
自组织过程
在一定的条件下，物质可以自发 地从无序状态转变为有序状态， 如结晶、生物体的生长等。这种 自组织过程是自然界中常见的现 象。
外部干预
在某些情况下，物质的有序转变 需要外部干预，如机器的制造、 城市的规划等。通过外部干预， 可以使物质从无序状态转变为有 序状态。
信息传递
转变的过程
相变
有序到无序的转变通常伴随着相变的发生。在相变过程中 ，物质从一种有序状态转变为另一种无序状态，伴随着能 量的吸收或释放。
结构变化
有序到无序的转变过程中，物质的结构会发生显著变化。 例如，晶体结构可能逐渐转变为非晶体结构，或者分子排 列从规则变为不规则。
能量变化
在有序到无序的转变过程中，能量的状态也会发生改变。 根据热力学原理，能量的最低状态为无序状态，因此有序 到无序的转变往往伴随着能量的释放。
化学领域中，有序无序转变主要 应用于分子聚集态的研究。在分 子聚集态中，分子之间相互作用 形成有序结构，但在某些条件下 ，这种有序结构可能会转变为无 序结构。
化学反应
化学反应过程中，有序无序转变 也涉及到化学键的形成和断裂。 在反应过程中，分子从无序状态 转变为有序状态，形成新的化学 键。
配位化学
配位化学中，有序无序转变表现 为配位聚合物的形成和分解。在 配位聚合物的形成过程中，配位 体之间相互作用形成有序结构； 而在分解过程中，这种有序结构 转变为无序结构。
要点二
社会组织
在社会组织中，有序无序转变表现为 社会组织的有序化和无序化。在社会 组织的发展过程中，组织成员按照一 定的规则和程序形成有序结构；但在 某些条件下，这种有序结构可能会瓦 解转变为无序结构。
要点三
经济市场
有序与无序的思辨
有序与无序的思辨张会新原创 | 2012-11-06管理的目的是在无序中建立有序，那么，什么样的管理才能真正带来有序呢？有序一定就是有效率的吗？哲学与管理本是两种不同的思想体系，但它们之间有着密切的联系。
管理哲学是管理科学的方法论基础，为管理科学提供了一般方法，因此，学习和研究管理科学，必须首先了解管理哲学。
此外，管理哲学和管理科学具有相辅相成的关系，它们在自身发展的过程中可以相互补充，可以互相提供材料和新的研究方法，从而使管理哲学和管理科学的各个分支领域都获得共同繁荣的发展。
所谓有序性，在自然科学领域里不仅指不变性、稳定性、规律性、重复性，而且指规定性、约束性、因果性、必然性，是指现象服从规律。
一般来说，无序和有序都是描述客观事物之间和事物内部各个要素之间或系统中各运动状态之间关系的范畴。
有序是指事物按照规则的要求运动，因而形成有序的状态；无序指事物不按照规则的要求运动，因而呈现出混乱状态。
有序性和无序性之间是辩证统一的关系，有序性中包含着无序性，无序性背后隐藏着有序性。
这里面有两层含义：一是任何事物都不可能是绝对的有序或绝对的无序。
在有序的事物中，往往存在着破坏其原有规则的排列或运动过程的因素。
二是有序和无序在一定的条件下可以相互转化，二者是相互贯通的，而不是相互割裂的。
由于有序和无序分别代表着积极向上和消极破坏两种截然不同的状态和结果，因而充分认识有序与无序，消除或减少无序，增加和利用有序，就显得尤为重要。
管理为消除无序而生社会越进步，人类生活的内容越丰富，社会系统越庞大，各种事物之间、事物内部各要素之间以及事物各运动状态之间的关系就越复杂，而无序便开始滋生。
以往人烟稀少的小路变成熙熙攘攘拥挤的街道，如果没有专人组织和引导，场面将是一片混乱。
于是，消除这种无序状况的城市交通管理便产生了。
以往自给自足的自然经济演变成今天繁荣的市场经济，如果没有通用的市场规则，市场交易将无法进行，为了消除这种无序，对市场经济的管理诞生了。
从有序到无序,如何理解万物的变化？
从有序到无序，如何理解万物的变化？物理学家波尔兹曼曾经在无数的研究中发现了一个道理，我们的这个世界的演变，是从有序走向无序的一个过程，比如说热量的散发始终是从高温走向低温，而且温度无法得到回收，进而他推导出了，一个至今在哲学，数学，社会学领域内都非常重要的定理，那就是：熵增不可逆。
正是这个定理，几乎限定了我们这个世界所有规则的基础，而且时时刻刻印证着我们每天所面对的现实。
杂乱的房间不会将自己打扫干净我们每个人都会经常收拾自己的房间，在收拾房间的时候，你会发现，不知道什么时候，椅子上面“长满”了衣服，垃圾桶里面莫名其妙的会多出许多的塑料袋。
但是仔细思索下来，你会发现，你并没有刻意的去制造垃圾和杂乱，但是他们却周而复始的不断产生，哪怕你将其收拾干净之后，过一段时间，似乎所有的有序都会恢复到无序的样子，而你在这个过程中无论做什么都是短暂的改变无序，而始终维持有序，你却不可能做得到。
由此，我们可以得到一个我们日常生活中看似不起眼，却无比真实的结论。
那就是我们终其一生，都是在使用我们的时间，对抗着这个世界，包括我们自身无序，使我们自己维持在一个有序的状态。
而在自然科学的领域中，甚至于在微小的生物细胞领域内同样是如此，人体的每一个细胞都维持着最基本的新陈代谢，而且不断分裂，只有这样才能维持肌体的健康。
而细胞的最终宿命是从一个有序的组合慢慢向无序的方向发展，因此尽管我们每个人每一秒钟都在产生着大量新的细胞，但是老的细胞也在不断的死亡，当有一天，新增的细胞的数量渐渐少于死亡细胞的数量的时候，我们也就会逐渐走向一个衰老的过程。
这就是一个从有序，走向无序，而且不可逆转的过程。
而无论是物质还是思想，几乎都符合这种无法逆转的过程。
在这个世界上不存在孤立的体系如果说，无序是最终的结果，而有序是物质的开始的话，那么在这个过程中，我们难道就只能看着事物最终走向混乱吗？并不是，其实我们能做的有很多。
但是在解释我们能做什么之前，我们又得重新认识一个新的道理，那就是：在这个世界上不存在孤立的体系在认识这个道理之前，首先我们得知道什么叫做孤立的体系，举个例子，比如说南太平洋中的荒岛，算是孤立的体系吗？在普通人的认知中一个孤悬海外的小岛，荒芜无人，当然是孤立的一个体系。
有序与无序的判断方法
有序与无序的判断方法
嘿，你想知道怎么判断有序和无序吗？那可不难！首先，观察事物的排列方式呀！如果东西摆放得整整齐齐，那肯定就是有序嘛！就像书架上的书，一本本排列得规规矩矩，这不是有序是啥？要是乱七八糟堆在一起，那肯定就是无序啦！这不是很明显嘛？
判断有序无序的时候，有啥注意事项呢？可得细心观察呀！不能只看表面，有时候表面乱乱的，其实里面有规律呢！就好比一个乱糟糟的房间，说不定人家有自己的分类系统呢！所以得仔细瞅瞅，可不能随便下结论。
那这个过程安全不？稳定不？一般来说，判断有序无序没啥危险吧！又不是去探险。
只要你用心观察，稳稳当当的，能有啥不安全不稳定的呢？
这有序无序的判断方法在好多地方都有用呢！比如整理房间的时候，你能分清哪些东西该放哪儿，让房间变得井井有条。
工作的时候也一样啊，把文件整理好，做事不就更有效率了？这多棒啊！
咱来个实际案例咋样？比如说一个办公室，刚开始文件到处乱放，找个东西都得半天，这就是无序状态呀！后来大家把文件分类整理，贴上标签，找东西一下子就找到了，这就是从无序变成了有序。
效果那是杠杠的！
所以说呀，学会判断有序和无序很重要呢！能让你的生活和工作都变得更美好。
判断起来也不难，只要细心观察，注意别被表面现象迷惑。
在各种场景都能发挥大作用，让你的世界更加井井有条。
人生无序到有序
人生就是一种从有序到无序再从无序到有序的过程有序，就是按照设想而进行的事情，以及一些所谓正面的事情，比如按时发工资、父母身体健康，再比如向喜欢的女孩表白成功、意外加薪等等无序呢，就是打破了正常进行的事情，以及出现的新的所谓的负面的事情，比如电脑忽然坏了、车胎扎了，再比如潜心做的方案被老大拍了、打电话求安慰被忽视等等通常，有序的事物总是有向无序发展的自然倾向，就像放在桌子上的玻璃杯有可能被打破、整洁的房间会慢慢变得杂乱等等；因为当事物已经在有序的状态时，它的自然发展倾向只能朝向无序，朝向有多种可能性的离散状态：事实上，从有序到无序这一过程也被物理学家用来标识时间流逝的方向除了上述说到的自然倾向，产生无序的另外原因就是突发事件，且是所谓的负面的突发事件，它会破坏现有的有序进程，使得有序进程被打乱甚至中断，从而演变成无序状态因此，人生中的无序混乱局面，是自然演进以及突发事件导致的，常常是我们不容易控制的。
那么我们如何再从无序到有序呢，因为这通常是我们希望的过程首先，我们每天做的事情，从主观上来说，都是希望对无序施加作用，而使事物重新变得有序，所谓人之趋利避害的本性。
比如收拾屋子、比如去修坏了的电脑好使自己能像原来那样每天使用它、再比如花时间来完成工作使得你保持职业发展的进程因为随着时间的流逝，事物总是从有序趋向无序，因此我们需要对其施加作用，以减慢或抵消这一自然演进过程当然，也常常会发生一些所谓正面的突发事件，就像意外加薪、受到美女邀请、发票中奖等等，但这些事情作用在本已有序的过程上时，并不会改变过程这一有序的特性；而负面突发事件却可以轻易改变有序的状态；这也解释了为什么我们通常对不幸更加敏感并记忆犹新，号称人之不幸十之八九说到这，就说到了主观感受和心态，我们并不是喜悦太少，而是对悲伤太过敏感；对有序状态往往习以为常，而对无序状态却暴跳如雷。
我们总觉得事物就该是有序的，无序是不正常的；而其实从有序到无序才是事物的自然倾向。
《无序与有序》课件
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 无序的概念 • 有序的概念 • 无序与有序的相互关系 • 无序与有序的应用 • 总结
目录
CONTENTS
01
无序的概念
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
无序的定义
生活中的无序与有序
总结词
日常生活中的无序与有序，揭示了人类生活的多样性和复杂性。
详细描述
在日常生活中，无序和有序也是普遍存在的。例如，在组织管理中，良好的组织结构和流程可以保证 工作的有序进行，而混乱的管理则会导致无序的状态。此外，在个人生活中，健康的生活习惯和有规 律的作息可以保证生活的有序进行，而无规律的生活则会导致身体和心理的无序状态。
05
总结
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
对无序与有序理解
01
总结无序与有序的概念
无序是指混乱、无规则的状态，有序则是指有组织、有规则、有结构的
状态。
02 03
阐述无序与有序的相互转化
无序和有序并不是绝对的对立关系，它们在一定条件下可以相互转化。 例如，在物质世界中，无序的分子可以自组织形成有序的结构，如晶体 。
自然现象
在自然现象中，无序和有序的转化非常普遍。例如，在气候变化中，由于熵增 原理，地球气候从有序（如四季）逐渐转化为无序（如全球变暖）。
无序与有序的共存
共存状态
在某些情况下，无序和有序可以共存。例如，在自组织系统中，无序和有序可以 相互依存、相互促进。无序提供多样性和创造性，而有序则提供结构和稳定性。
高熵值
初中有序和无序的教案
初中有序和无序的教案教学目标：1. 理解有序和无序的概念。
2. 能够区分有序和无序的排列。
3. 能够运用有序和无序的原理解决问题。
教学重点：1. 有序和无序的概念及特点。
2. 有序和无序排列的辨别。
3. 有序和无序在实际问题中的应用。
教学难点：1. 有序和无序的区别和联系。
2. 有序和无序排列的判断。
教学准备：1. 教学课件或黑板。
2. 相关例题和练习题。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入话题：同学们，我们生活中经常会遇到一些有序和无序的事物，比如排列队伍、整理书籍等。
那么，什么是有序和无序呢？2. 学生回答，教师总结：有序是指事物按照一定的顺序排列，有一定的规律性；无序是指事物没有规律性，没有特定的排列顺序。
二、新课讲解（15分钟）1. 有序和无序的概念：有序是指事物按照一定的顺序排列，有一定的规律性；无序是指事物没有规律性，没有特定的排列顺序。
2. 有序和无序的特点：有序具有规律性、可预测性；无序则没有规律性、不可预测性。
3. 有序和无序的例子：数列、时间表、地图等是有序的，而骰子、抽签、随机排列等是无序的。
三、课堂练习（15分钟）1. 学生独立完成练习题，教师巡回指导。
2. 选取部分学生的作业进行讲解和讨论。
四、应用拓展（15分钟）1. 学生分组讨论，思考有序和无序在实际问题中的应用。
2. 各组汇报讨论成果，教师点评和总结。
五、小结（5分钟）1. 教师总结本节课的主要内容：有序和无序的概念、特点和应用。
2. 学生分享学习收获和感悟。
六、作业布置（5分钟）1. 学生完成课后练习题。
2. 搜集生活中的有序和无序实例，下节课分享。
教学反思：本节课通过讲解、练习和讨论等方式，让学生掌握了有序和无序的概念、特点和应用。
在教学过程中，注意调动学生的积极性，鼓励他们思考和表达，培养学生的逻辑思维能力。
同时，注重课后作业的布置，让学生能够将所学知识运用到实际生活中，提高学生的实践能力。
但在教学过程中，也要注意引导学生正确理解和判断有序和无序，避免产生误解。
熵增定律对人生的启示
熵增定律对人生的启示
它揭示了宇宙的终极演化规律。
这个规律包括我们所有生命和非生命的演化规律，生
命里又包含着个人和群体的演化规律。
追求美好的生命本身就是自律的过程，即熵减的过程。
熵增过程是一个自发的由有序向无序发展的过程。
简而言之，事物存在本身是由有序
向无序发展的过程，而这个过程不可逆。
这就是说，从逻辑上讲，一切的存在过程就是个
熵增过程，直到事物由有序到彻底无序为止。
我们正在消费着事物的有序，直至用尽有序、至全然无序年才。
那么，我们必须反问：序从何来？物理学就是无法猜谜这个问题的，物理学只可以观测和计量，序从何来？这不
是它能够研究的范畴，正像客观存在就是什么？从何而来？科学无法质问一样，这就是哲
学问题，不是科学问题。
序从何来的问题并不复杂，量子力学发现了有观测者，粒子群才会出现，才会有序排
列而呈现为存在，未经观测之前，粒子呈散乱的游离状态。
这显然已经回答，序来自于观
测者，然而，观测者用什么给粒子以序？这里，人们会生出诸多猜测。
其实答案同样很直观，以一种互动规则，这就是认知运动的规则，认知主体的角色就
是我们说道的观测者，观测者用一种认知互动的规则与认知对象（粒子）互动，粒子（认
知对象）按认知互动规则排序，这有序的粒子群就是物质，就是相同属性的物质。
很似乎，就是我们的认知规则给了粒子群以有序排序，并使它们呈现出为百分之百有序的物质，可
以称作“元物质”。
有序到无序 定律
有序到无序定律在自然界和社会生活中，有序到无序的转变是普遍存在的。
这种转变不仅体现在物质世界中，也体现在人们的思维和行为中。
有序到无序的转变是一种客观规律，它在各个层面和领域都有着重要的意义。
在物质世界中，有序到无序的转变是自然界的基本规律之一。
例如，当我们观察一颗苹果树上的果实时，可以发现果实的分布是有序的，按照一定的规律排列在树上。
然而，当果实成熟后，它们就会从树上掉落，形成一个无序的堆积。
这种有序到无序的转变是自然界中物质运动的结果，也是物质世界演化的必然过程。
在社会生活中，有序到无序的转变也是不可避免的。
社会是由人组成的复杂系统，人们的行为和思维受到各种因素的影响，因此社会的运行往往呈现出复杂性和不确定性。
有序到无序的转变在社会生活中表现得尤为明显。
例如，在一个有序的交通系统中，当发生交通事故或交通拥堵时，交通秩序就会变得混乱，无序的交通情况会给人们的出行带来困扰。
这种有序到无序的转变常常需要通过规范和管理来恢复秩序。
在人们的思维和行为中，有序到无序的转变也是常见的。
人们的思维和行为往往受到习惯、情绪、环境等因素的影响，从有序到无序的转变在日常生活中时有发生。
例如，当人们在处理复杂的问题时，可能会经历从有序到无序的思维过程，从最初的有条理的思考逐渐陷入混乱和困惑，最后通过整理和总结逐渐恢复有序的状态。
有序到无序的转变不仅在生活中普遍存在，而且在科学研究中也有着重要的意义。
科学的发展往往伴随着从有序到无序的转变。
例如，在物理学中，当物体的状态从有序的平衡态转变为无序的非平衡态时，就会出现熵的增加。
这种熵的增加可以解释许多自然现象和物理过程，是热力学定律的重要内容之一。
有序到无序的转变是一种普遍存在的定律，它在自然界和社会生活中都有着重要的意义。
这种转变既是客观存在的，也是可以通过人们的努力加以控制和管理的。
在生活和工作中，我们应该认识到有序到无序的转变是不可避免的，要学会适应和应对这种转变，保持秩序和稳定，实现个人和社会的发展。
分子筛有序-无序转变过程概述及上转换发光材料制作.doc
分子筛有序-无序转变过程概述及上转换发光材料制作第一章文献综述1.1引言沸石分子蹄是由桂氧四面体[Si04]和锅氧四面体[A104]通过顶点相互连接形成的一类具有规则孔道结构的无机晶体化合物，它在温度、压力等外界作用下会发生孔道坊塌而成为无定形材料。
以沸石分子筛作为原料，通过有序-无序转变为制备硅酸盐材料提供了新的思路，新的制备方法使得它有更广的应用范围，如作为上转换发光材料。
本章介绍了上转换发光材料的研宄现状和分子筛有序-无序转变的研究现状，介绍了本文涉及到的主要表征方法。
在发光材料中，先吸收长波然后辐射出短波的材料称为上转换发光材料，这种现象叫做上转换现象，属于反Stockes效应，即福射光子的能量大于所吸收光子的能量。
上转换发光材料主要是指稀土掺杂的固体材料，它是利用稀土元素的亚稳态能级特性，可以吸收多个低能量的长波福射，经多光子加和后发出高能的短波辐射，从而使人眼看不见的红外光变为可见光。
这一特征使得上转换发光材料在很多方面都有潜在应用，例如可见和近红外激光，三维立体显示、红外探测、焚光防伪以及生物医疗诊断和温度传感器等领域。
1.2.1稀土离子上转换发光机理稀土离子能级之间的跃迁属于禁戒跃迁，因而具有长的寿命。
因此，所有上转换材料只限于稀土化合物。
主要发光机制如下：)激发态吸收过程ESA)的原理是同一个离子从基态能级通过连续的多光子吸收到达能量较高的激发态能级的一个过程，这是上转换发光的最基本过程。
如图1-1所示，首先发光中心处于基态能级EG上的离子吸收一个能量为COI的光子跃迁至中间亚稳态El能级，这称为基态吸收(Ground State Absorption,简称GSA)。
如果光子的振动能量正好与E2能级和更高激发态能级E2的能量间隔匹配，则Ei能级上的该离子通过吸收该光子能量而跃迁至E2能级形成双光子吸收，如果满足能量匹配的要求，E2能级上的该离子还有可能向更高的激发态能级跃迁而形成三光子、四光子吸收，依此类推。
从有序到无序是自发的举例说明
从有序到无序是自发的举例说明
在热传递过程中，热量总是从高温物体自发地传到低温物体，直到两物体的温度相同。
初始状态，进行热传递的两个物体所组成的系统温度不同，这是比较不均匀的状态，也即比较有序的状态；最终状态，系统的温度相同，这是比较均匀的状态，也即比较无序的状态．所以，热传递过程使系统从比较有序的状态向比较无序的状态转化，这个过程是自发进行的，而自发进行的过程，总是朝着熵增加的方向进行，也即朝着无序化程度增加的方向进行。
所以说，热传递的过程是一个不可逆的过程。
同样，功变热的过程也是不可逆的．这种不可逆性是指功（机械能）可以全部转化为热（内能），而热（内能）却不能自发地全部转化为功（机械能）。
具有机械能的物体可以说处在一种比较有序的状态，随着功变热过程的进行，能量的品质在逐渐下降，物体无序化程度在增加。
这种从有序自发地转向无序的过程，体现了自然过程的方向性，说明了功变热过程的不可逆性。
熵增原理在个人成长的应用
熵增原理在个人成长的应用1. 什么是熵增原理？熵增原理是热力学的一个概念，用于描述系统的混乱程度或者无序状态的增加。
在热力学中，系统的熵总是趋向于增加，从有序到无序的转变是不可逆的。
这个原理也可以应用于个人成长领域，以帮助我们实现更好的目标。
2. 个人成长中的熵增原理个人成长是一个不断学习和进步的过程，而熵增原理可以帮助我们在这个过程中保持秩序和动力。
以下是一些熵增原理在个人成长中的应用：2.1 设定清晰的目标和计划熵增原理告诉我们，系统向无序状态发展，而个人成长也是如此。
如果我们没有清晰的目标和计划，就像一个没有方向的系统，很容易陷入混乱。
因此，我们应该设定清晰的目标，并制定相应的计划来实现这些目标。
这些目标和计划可以帮助我们保持秩序和方向感，避免在成长的道路上迷失方向。
2.2 持续学习和进步熵增原理告诉我们，系统朝着更高的混乱程度发展，而个人成长也是一个不断学习和进步的过程。
我们应该不断学习新的知识和技能，提高自己的能力，并且保持进步的态度。
通过持续学习和进步，我们可以不断提高自己的竞争力，实现个人成长的目标。
2.3 积极面对挑战和困难熵增原理告诉我们，系统趋向无序状态的转变是不可逆的，同样，在个人成长的过程中，我们也会面对各种挑战和困难。
然而，正如熵增原理所示，当我们积极面对挑战和困难，努力克服困难时，我们可以逐渐提高自己的能力，并实现个人成长的目标。
2.4 不断反思和调整熵增原理告诉我们，系统朝着更高的混乱程度发展，而个人成长也是一个不断反思和调整的过程。
我们应该经常对自己的行动和结果进行反思，并及时进行调整。
通过不断反思和调整，我们可以优化我们的行动和决策，提高个人成长的效果。
3. 总结熵增原理可以应用于个人成长领域，帮助我们实现更好的目标。
通过设定清晰的目标和计划、持续学习和进步、积极面对挑战和困难以及不断反思和调整，我们可以更好地应用熵增原理，实现个人成长的目标。
在个人成长的道路上，我们应该保持秩序和动力，并不断提高自己的能力和竞争力，实现更好的自我发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
多普勒效应 物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。 在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得 较高 （蓝移blue shift）；当运动在波源后面时，会产生相 反的效应。波长变得较长，频率变得较低 （红移red shift）。波源的速度越高，所产生的效应越大。根据波红 （蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速 度。
热力学时间箭头
为何我们从未看到碎杯子集合起来， 离开地面并跳回到桌子上？
拼版玩具
假定拼板玩具盒的纸片从能排成一 幅图画的有序组合开始，如果你摇动这 盒子，这些纸片将会采用其他组合，这 可能是一个不能形成一幅合适图画的无 序的组合，就是因为存在如此之多得多 的无序的组合。 宇宙的无边界假设预言了定义得很好的 热力学时间箭头，因为宇宙必须从光滑、 有序的状态开始。并且我们看到，热力 学箭头和宇宙学箭头的一致，乃是由于 智慧生命只能在膨胀相中存在。收缩相 是不适合于它的存在的，因为那儿没有 强的热力学时间箭头。
THE END
熵
• 熵 shāng 〈名〉 物理名词,用热量除温度所得的商,标志热量转化为 功的程度 [entropy] 物理意义：物质微观热运动时，混乱程度的标志。 热力学中表征物质状态的参量之一，通常用符号S 表示。在经典热力学中，可用增量定义为dS＝ (dQ/T)，式中T为物质的热力学温度；dQ为熵增过 程中加入物质的热量。下标“可逆”表示加热过程 所引起的变化过程是可逆的。若过程是不可逆的， 则dS＞(dQ/T)不可逆。
• 熵是时间的箭头，在这个宇宙中是不可逆的。熵 与时间密切相关。如果时间停止“流动”，熵增 也就无从谈起。“任何我们已知的物质能关住” 的东西，不是别的，就是“时间”。低温关住的 也是“时间”。生命是物质的有序“结构”。 “结构”与具体的物质不是同一个层次的概念。 就像大厦的建筑材料和大厦的式样不是同一个层 次的概念一样。生物学已经证明，凡是上了岁数 的人，身体中的原子,已经没有一个是刚出生时候 的了。但是，你还是你，我还是我，生命还在延 续。倒是死了的人，没有了新陈代谢，身体中的 分子可以保留很长时间。意识是比生命更高层次 的有序，可以在生命之间传递。说到这里，我想 物质与意识的层次关系应该比较清楚了。
视频：生命的形成
不确定原理
光速=频率X波长
• 人们不可能将粒子的位置确定到比光的两个 波峰之间距离更小的程度，所以必须用短波 长的光来测量粒子的位置。 • 至少要用一个光量子。这量子会扰动这粒子， 并以一种不能预见的方式改变粒子的速度。
布朗运动
• 如果你在显微镜下注视 一粒微滴，发现它并不 是以恒定的速度一直下 沉，而是在做一种十分 不规则的运动，既布朗 运动。只有平均的看， 这种运动才相当于一种 有规则的下沉。
• 信息论中的熵：信息的度量单位。信息论的创始 人Shannon在其著作《通信的数学理论》中提出 了建立在概率统计模型上的信息度量。他把信息 定义为“用来消除不确定性的东西”。 Shannon公式：I(A)=-logP(A) I(A)度量事件A发生所提供的信息量，称之为事件 A的自信息，P(A)为事件A发生的概率。如果一个 随机试验有N个可能的结果或一个随机消息有N个 可能值，若它们出现的概率分别为p1,p2,…，pN, 则这些事件的自信息的平均值： H=-SUM(pi*log(pi)),i=1,2…N。H称为熵。
• 在信息论中，熵可用作某事件不确定度的量度。信息量越 大，体系结构越规则，功能越完善，熵就越小。利用熵的 概念 ，可以从理论上研究信息的计量 、传递 、变换 、存 储。此外，熵在控制论、概率论、数论、天体物理、生命 科学等领域也都有一定的应用。 在物理学中，玻尔兹曼说：“当能量被减少时，原子就呈 现为一种更无序的状态。”熵是对无序的一种度量：那是 一个意义深远的概念，该概念就来源于玻尔兹曼的新的解 释。另人吃惊的是，可制作一种度量无序的方法，那就是 特殊状态的概率——在次被定义为原子聚集方式的数量。 他十分精确的表示为： S=KlogW S是熵，它与给定状态的概率W的对数值成正比，K是比 例常数，现在称为玻尔兹曼常数。 如果不是玻尔兹曼，我们的进步将会倒退几十年，也许一 百年。 他那不朽的公式S=KlogW刻在他的墓碑上。
• 单位质量物质的熵称为比熵，记为s。熵最 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。热力 学第二定律是根据大量观察结果总结出来 的规律，有下述表述方式：①热量总是从 高温物体传到低温物体，不可能作相反的 传递而不引起其他的变化；②功可以全部 转化为热，但任何热机不能全部地、连续 不断地把所接受的热量转变为功（即无法 制造第二类永动机）；③在孤立系统中， 实际发生的过程总使整个系统的熵值增大， 此即熵增原理。
扩散现象
• 扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低 浓度区域转移 直到均匀分布的现象，速率 与物质的浓度梯度成正比。 • 从微观上分析是大量气体分子做无规则热 运动时，分子之间发生相互碰撞的结果。
在一只装满水的容 器中，溶解少量的有 色物质（高猛酸钾分 子），并使它浓度不 均匀，如图所示，如 果你对这个系统放手 不管，那么就开始了 缓慢的“扩散”过程。 溶质分子从左到右的 方向散布过去，就是 说从高浓度向低浓度 处散布，直到均匀地 分布到水中为止.
如果你把它想像为一层层浓度几乎恒定的薄片，某 一瞬间某一薄片所含的高锰酸钾分子，由于它们的随机 走动，确实将以相等的几率被带到右边或左边去。
但正是由于这一点，一个隔着二块相邻薄片的平面 上通过的分子，来自左面的比来自右面的要多，这只是 由于左面比右面有更多的分子在从事随机行走的缘故。 只要是这种情况，平均将表现为一种自左到右的有规则 的流动，直到均匀分布。
• 熵最早是热力学上的一个符号，表达 的是某一系统内部热量平均化的程度。 而后，这个概念被许多其他学科借用， 引伸出更多的概念。但是不管在学科 间如何变化，其表达的概念总是一个， 就是，系统内部物质分布平均化程度。 熵如今已经成为一个广义化的概念而 非物理学独有的了。
热
视频：the mountain
———从有序到无序
弗利德曼模型
宇宙在膨胀 利用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ普勒效应，可由测量星系离 开我们的速度来确定现在的宇宙膨 胀速度。这可以非常精确地实现.
讲红移前先了解一下光：
波长“短”
波长 “长”
光速=频率X波长
天文学家哈勃把一个天体的光谱向长波（红） 端的位移叫做多普勒红移
光速=频率X波长
• 只有当你所使用的那个特定系统中的能量 密度参差不齐的时候，能量才能够转化为 功，这时，能量倾向于从密度较高的地方 流向密度较低的地方，直到一切都达到均 匀为止。正是依靠能量的这种流动，你才 能从能量得到功。
• 熵是混乱和无序的度量。熵值越大，混乱无序的 程度越大。我们这个宇宙是熵增的宇宙。热力学 第二定律体现的就是这个特征。生命是高度的有 序，智慧是高度的有序，在一个熵增的宇宙为什 么会出现生命？会进化出智慧？（负熵） 。热力 学第二定律还揭示了：局部的有序是可能的，但 必须以其他地方的更大无序为代价。人生存，就 要能量，要食物，要以动植物的死亡(熵增)为代价。 万物生长靠太阳。动植物的有序又是以太阳核反 应的衰竭（熵增）或其他形式的熵增为代价的。 人关在完全封闭的铅盒子里，无法以其他地方的 熵增维持自己的负熵。在这个相对封闭的系统中， 熵增的法则破坏了生命的有序。
• 摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热，使熵增 加。热量dQ由高温(T1)物体传至低温(T2)物体， 高温物体的熵减少dS1=dQ/T1，低温物体的熵增 加dS2=dQ/T2，把两个物体合起来当成一个系统 来看，熵的变化是dS＝dS2－dS1＞0，即熵是增 加的。 ◎ 科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量 （liàng）度，某些物质系统状态可能出现的程度。 亦被社会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。 ◎ 在信息论中，熵表示的是不确定性的量度。