熵与健康
什么是熵(shang)
熵
熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。
熵是一个物理概念,用来描述系统的混乱程度或无序状态。
在热力学中,熵是系统的状态函数之一,通常用符号S表示。
熵的本质是一个系统“内在的混乱程度”,它表示系统内部能量的分布情况,即能量分布的均匀程度。
在一个封闭系统中,熵总是不断增加的,即系统总是朝着更加混乱、无序的方向演化。
这是因为热量总是从高温流向低温,在没有外界干预的情况下,系统总是朝着熵增加的方向演化。
除了在热力学领域中广泛的应用,熵的概念也被引入到其他学科领域中,如信息论、控制论、生物学等。
在信息论中,熵被用来衡量信息的不确定度或混乱程度。
在控制论中,熵被用来描述系统的复杂程度或自由度。
在生物学中,熵的概念也被用来描述生物系统的复杂性和组织结构。
总之,熵是一个描述系统混乱程度或无序状态的物理量,广泛存在于自然界和人类社会中。
在不同的学科领域中,熵的概念也有着广泛的应用和解释。
熵增定律与人生哲学
熵增定律与人生哲学熵增定律是热力学中的基本定律之一,它指出了在一个封闭系统中,随着时间的推移,系统的混乱程度会不断增加,即系统的熵值会不断增大。
这一定律在自然界中随处可见,例如食物腐烂、水流变缓、星系瓦解等等。
但是熵增定律不仅仅只是存在于物理世界中,它也确实存在于我们的生活中。
比如我们的房间、书桌,如果不经常整理、清理,就会变得越来越乱,熵值不断增大;同样,我们的身体如果不进行锻炼,就会逐渐衰退,没有精神、没有力气,熵值也在增大。
我们可以从中得到很多启示。
首先,我们需要及时整理生活中的杂乱,让物品有自己的归处,不让自己的生活逐渐变得混乱。
其次,我们需要关注我们的身体状态,每天适当进行运动,保持健康、活力充沛,让自己在精神和体力上不断保持提升的状态。
更深层次的启示是,熵增定律提示了我们,回到自然的规律和节奏中去是很重要的。
问题在于,人类往往和自然的规律产生了很大的割裂,人们的生活步调没有自然的韵律,而是越来越快速,越来越无序。
正如物理学中的熵增定律一样,我们也需要不断付出努力和智慧,以平衡我们逐渐增长的熵值。
唯有如此,我们的生活才能变得美好、有序,我们的身体也才能变得健康、充满活力。
最后,熵增定律提示了我们,珍惜我们所拥有的。
人生是一场不断变化的旅程,我们在这旅程中所拥有的一切都是临时的,我们需要珍惜每一刻的时光和所拥有的资源,利用自己的时间、精力和资源,去打造一个美好、有意义的人生。
生命只有一次,珍惜过程,享受旅程,感受成长和生命的真实意义,一定是值得我们去追求的。
综上所述,熵增定律虽然是一个物理学概念,但其背后的哲学思想却能为我们指引人生的方向。
它提示我们,我们需要回归自然、珍惜生命、保持秩序,才能让我们的人生保持有序、充满乐趣和意义。
人体中的熵增原理
人体中的熵增原理
人体中的熵增原理是指人体内的熵(无序程度)随着时间的推移而增加,即人体不断地从有序走向无序,最终导致衰老和死亡。
这个原理是基于热力学第二定律,即在一个封闭系统中,熵总是增加的,无法逆转。
人体是一个开放系统,通过与外界交换能量和物质来维持生命活动。
然而,这个过程并不是完全可逆的,因此人体内的熵不断增加。
随着熵的增加,人体的组织器官逐渐失去功能,最终导致死亡。
人体中的熵增原理与年龄相关。
随着年龄的增长,人体内的熵不断增加,导致组织和器官逐渐失去功能。
同时,人体内的熵也与健康状况相关。
良好的健康状况可以减缓熵的增加速度,而疾病和不良的生活习惯则会使熵增加得更快。
为了减缓熵的增加速度,人们需要保持健康的生活方式,包括合理的饮食、适量的运动、充足的休息和避免不良的生活习惯等。
通过这些措施,人们可以保持身体健康,延缓衰老的过程。
癫痫患者与健康人脑电信息熵的对比研究
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熵与生命
熵与生命一个健康的生物体是热力学开放系统,基于处于非平衡态的稳态。
生物体内有血液流动、扩散、各种物质生化变化等不可逆过程发生,体内熵产生ds/dt>0.对人体而言,摄入的食物是蛋白质、糖、脂肪,是高度有序化、低熵值得大分子物质,排出的废物是无序的、高熵值的小分子物质。
保持d e s<0,以抵消机体内不可逆过程引起的熵产生d i s>0,以维持生命。
自然界并没有负熵的物质。
熵是物质的一种属性,可将物质区分为高熵和低熵物质。
生命的基本特征是新陈代谢,从熵的角度看新陈代谢实际上是生命体汲取低熵、排出高熵物质的过程。
动物体摄取的多糖、蛋白其分子结构的排列是非常有规则的,是严格有序的低熵物质,而其排泄物却是相对无序,这样就引进了负熵流。
植物在生长发育的过程中离不开阳光,光不仅是一种能量形式,比起热是更有序的能量,也是一负熵流。
当系统的总熵变小于零时,生命处在生长、发育的阶段,向着更加高级有序的结构迈进。
当总熵变为零时,生命体将维持在一个稳定、成熟的状态,而总熵变大于零的标志则是疾病、衰老。
疾病可以看作是生命体短期和局部的熵增加,从而引起正常生理功能的失调和无序,治疗则是通过各种外部力量干预机体,促进吸纳低熵、排出高熵。
生物进化是由单细胞向多细胞、从简单到复杂、从低级向高级进化,也就是说向着更为有序、更为精确的方向进化,这是一个熵减的方向,与孤立系统向熵增大的方向恰好相反,可以说生物进化是熵变为负的过程。
衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加,也就是说随着生命的衰老,生命系统的混乱度增大,原因应该是生命组织能力的下降造成负熵流的下降,生命系统的生物熵增加,直至极值而死忙,这是一个不可抗拒的自然规律。
李宏柳1333101513药升(1)班。
熵值法对城市生态健康评价
熵值法对城市生态健康评价近年来,生态系统健康评价已成为国际生态领域的研究热点[1].城市生态系统是一个整合生态–社会经济–人类健康的复杂的巨系统,其健康不仅强调从生态学角度出发的生态系统结构合理、功能高效与完整,而且更加强调生态系统能维持对人类的服务功能,以及人类自身健康及社会经济健康不受损害[2].城市生态系统健康评价研究的关键在于建立适宜的评价指标体系.Rapport等[3]提出以"生态系统危险症状(EDS)";作为生态系统非健康状态的指标,Jerry等[4]采用驱动力-压力-状态-暴露-影响-相应模型(DPSEEA)探讨了城市生态系统健康评价指标体系理论、方法的建立等问题.Costanza[5]从系统可持续性能力的角度,提出了活力、组织结构和恢复力3个描述系统状态的指标.郭秀锐等[2]多数学者选择活力、组织结构、恢复力、生态系统功能的维持、人群健康状况作为城市生态系统健康评价的5个要素.颜文涛等[6]选择自然、社会、经济3个子系统构建评价指标体系.曾勇等[7]在城市土地利用类型基础上,将城市生态系统分为生态用地、农业用地、生产-生活用地三大类子系统来构造指标体系框架.在城市生态系统健康评价研究中,除模糊综合评价法、层次分析法、主成分投影法、集对分析法等主要评价方法外,近几年又涌现出了熵权模糊物元法、能值分析法、突变级数法、投影寻踪法等.上述方法都是以某个城市或多个城市一年或多年数据为基础,进行综合评价或研究方法优化比较分析,缺少对城市生态系统健康动态发展的研究.基于以上研究成果和经验,本研究选择活力、组织结构、恢复力、服务功能、人群生活状况5个要素建立城市生态系统健康评价指标体系,应用熵值法确定指标权重进行综合评价研究,并根据灰理论研究模型,进行城市生态系统健康状况的未来变化趋势预测.1方法1.1指标体系把城市生态系统看成一个有机体,选择活力、组织结构、恢复力、服务功能、人群生活状况作为城市生态系统健康评价的5大要素.选取经济生产力、能源消费状况、经济结构、社会结构等12类评价指标,24项具体指标构建城市生态系统健康评价指标体系.详细指标体系见表1.1.2熵值法综合评价熵指的是无序性、紊乱性.在信息系统中的信息熵是信息无序度的度量,信息熵越大,信息的无序度越高,其信息的效用值越小;反之,信息熵越小,信息的无序度越低,其信息的效用值越大[8].综合评价是一个多属性、多层次、多目标的复杂决策过程,应用熵值法确定评价指标权重,能够深刻反映出指标信息熵值的效用价值,其给出的指标权重值比专家调研法和层次分析法的可信度高[9].设综合评价模型中需要评价某个城市m年的生态系统健康状况,评价指标体系包括n个指标,于是得到评价系统的初始数据矩阵{}ijX=X(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n).(1)数据标准化假定*jx为指标j的理想值,对样本评价指标进行归一化处理,消除各指标值的量纲和统一各指标值的变化范围.正向指标:*max' ijijjx=xx(1)负向指标:ijjijxxx*min' =(2)定义其标准化值:∑==miijijijyxx1' ' (0≤≤1ijy)(3)由此得数据的标准化矩阵:{}ijmnYy×=(2)指标信息熵值e和信息效用值d根据熵的定义,第j项指标的信息熵值为:1lnmjijijieKyy==∑(4)式中:常数K与系统样本数m有关.对于一个信息完全无序的系统,有序度为零,其熵值最大,e=1,m个样本处于完全无序分布状态时,1ijym=,此时1lnKm=.某项指标的信息效用值dj取决于该指标的信息熵ej与1的之间的差值:1jjd=e(5)(3)评价指标权重第j项指标的权重wj为:1njjjjwdd==∑(6)(4)样本评价用第j项指标权重与标准化矩阵中第i 个样本第j项指标接近度' ijx的乘积之和作为样本评价值if,即:*1' nijijjfWx==∑(7)*1' nkijijjFWx==∑(8)式中:Wj为第j个指标的权重;ijx' 为第i个样本中第j个指标的接近度;jijWx' *表示第i个样本第j项指标评价值;Fki为第i个样本的相应指数.k=1,2,3,4,5时分别表示第i个样本的活力指数、组织结构指数、恢复力指数、服务功能指数、人群生活状况指数;n为各指数所包含的指标数目.1.3灰理论GM模型灰色系统理论主要研究如何依据有限的灰色信息去预测系统的未来变化趋势和决策.灰色动态模型(GM)是直接将时间序列转化为微分方程,从而建立抽象系统的发展变化动态模型,GM(1,1)即表示含有1个变量的1阶微分方程,它是灰理论中最常用的预测模型[10-12].GM(1,1)的建模步骤如下[13]:(1)收集原始数列为(0)x,对(0)x作累加处理生成AGO(0)x,构造矩阵B,YN;(2)计算[]1()TTTNaBBBYau==,;(3)将求得的a代入响应函数(1)x(k+1)=(1)(1)eakuuxaa+;(4)对(1)x(k+1)求导还原成预测模型(0)x(k+1),并进行精度检验;(5)若检验结果可用,则可利用(0)x(k+1)模型进行预测;否则,需建立残差模型对(1)x(k+1)进行修正.2实例分析2.1评价对象以重庆城市生态系统为研究对象,原始数据来源于2006~2010年重庆市统计年鉴[14],根据评价指标的性质,参照相关文献中评价指标很健康的状态值和中国生态城市的建议值[15]确定各指标理想值*jx,应用式(1)~式(3)进行原始数据处理,得到标准化矩阵后,利用式(4)~式(6)进行各指标权重计算,结果如表1所示。
增熵定律对人生的启示
增熵定律对人生的启示哎呀,你说这增熵定律啊,乍一听可真够玄乎的。
不过呢,这定律在咱日常生活里啊,还真能给咱不少启示。
咱先说说这增熵定律是啥吧。
简单来讲呢,就是在一个孤立系统里,熵总是趋向于增加的。
熵嘛,可以理解成是一种混乱程度。
就好比咱的房间,如果咱不去收拾,那肯定是越来越乱的,东西到处乱丢,灰尘也越积越多,这就是熵在增加。
我就想起我自己的一次经历。
有段时间我特别忙,忙啥呢?忙着赶一个项目。
每天早上起来就坐在电脑前开始工作,桌子上堆满了文件、本子、笔,还有喝了一半的咖啡杯。
刚开始的时候,我还能找到我要的东西,虽然有点乱,但是还能对付。
可是随着项目进行,东西越来越多,我也越来越忙,就没心思整理桌子了。
这时候啊,我就发现找个文件得翻半天,有时候甚至以为丢了,结果就在那一堆乱纸里压着呢。
而且啊,这桌子乱吧,我看着心里也烦,工作效率也受到影响了。
这就跟增熵定律一个样,我的桌子这个小系统,因为我没有输入能量去整理它(就像没有外力去减少熵),所以它就自然而然地走向混乱啦。
从这个事儿啊,我就想到人生其实也是这样。
如果我们啥都不管,随波逐流,那我们的生活就会变得越来越混乱。
比如说我们的健康。
要是我们每天就躺着,也不运动,就吃那些垃圾食品,那身体肯定会越来越差。
身体里的各种机能就像一个精密的机器,你不去维护它,不给它输入好的东西,像健康的食物、适当的运动,那它就会朝着混乱发展,各种毛病就都来了。
这就好比是身体这个系统里,熵在不断增加。
再说说人际关系。
我有个朋友,他以前啊,有一群很不错的朋友。
他们经常一起出去玩,互相帮助,关系可好了。
可是后来呢,我这朋友就有点懈怠了。
朋友找他出去玩,他总是拒绝,说自己忙。
也不怎么主动去关心朋友们的事情了。
渐渐地,他和朋友们的联系就越来越少了。
有一次他遇到点困难,想找朋友帮忙的时候,才发现关系都淡了,很多朋友都不太愿意帮忙了。
这人际关系啊,就像一个小社会系统。
你要是不去投入精力去维护,去和朋友互动,去关心别人,那这个关系就会变得混乱,就像熵增加一样,最后可能就变得疏远了。
熵值法无量纲-概念解析以及定义
熵值法无量纲-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以简要介绍本文的主题和内容。
可以提到熵值法作为一种无量纲方法在各个领域的应用越来越广泛。
同时,我们可以指出熵值法在解决多属性决策问题时可以降低信息的冗余度,并且能够将不同属性的数据进行归一化处理,使得各属性因素在决策中具有相同的重要性。
此外,我们还可以提到熵值法的优点和局限性,以及本文将会详细讨论这些方面的内容。
最后,我们可以总结概述部分,引起读者的兴趣,激发读者继续阅读下文。
1.2文章结构文章结构是指文章的整体组织架构,包括各个章节、段落以及它们之间的关系。
一个良好的文章结构可以使读者更好地理解和消化文章内容。
在本篇文章中,文章结构主要包括引言部分、正文部分和结论部分,下面将对每个部分进行简要介绍。
引言部分是文章的开篇,主要目的是引起读者的兴趣,并概述接下来要讨论的主题。
在引言部分,我们将提供有关熵值法无量纲的一般概述,包括其基本概念和应用领域。
此外,还需要对整篇文章的结构进行简要介绍,让读者对接下来的内容有一个整体的了解。
最后,引言部分会对文章的目的进行说明,以及对整个文章进行总结。
正文部分是文章的核心部分,主要展开对熵值法的介绍和讨论。
首先,我们将详细解释熵值法的概念,包括它的定义、计算方法和理论基础。
接着,我们将探索熵值法在不同领域的应用,如经济学、环境科学、管理决策等。
在介绍熵值法的应用领域时,我们将提供一些实际案例和研究成果作为支撑。
此外,我们还会分析熵值法的优点和局限性,探讨其在实践中的适用范围以及存在的问题和挑战。
结论部分是文章的收尾部分,主要对熵值法进行总结和评价,并展望其未来的发展方向。
首先,我们将对熵值法的应用进行概括和综合分析,总结其可行性和有效性。
接着,我们会提出关于熵值法发展的建议和展望,包括进一步扩大其应用领域、完善其理论体系和方法以及提高计算效率等方面的发展方向。
最后,我们会用简洁的结束语来结束整篇文章。
生活中的熵增的例子
生活中的熵增的例子
生活中的熵增的例子
熵增是热力学中的一个重要概念,指系统的无序程度增加。
在我们的日常生活中,也有很多例子可以说明熵增的存在。
首先,我们来看看房间的清洁程度。
一个房间如果不进行定期的清洁,就会变得越来越乱。
地上的灰尘、桌子上的杂物、衣服堆积等等,都会使房间的无序程度增加,也就是熵增。
只有进行清洁,才能将房间恢复到有序的状态。
另外一个例子是人体的健康状况。
如果我们不注意饮食和运动,身体就会变得越来越不健康。
例如,长期不运动会导致肌肉萎缩,长期吃垃圾食品会导致肥胖和各种健康问题。
这些都是因为身体的无序程度增加,也就是熵增。
只有保持良好的饮食和运动习惯,才能让身体保持有序的状态。
再来看看环境污染问题。
随着人类活动的增加,环境污染问题越来越严重。
例如,工厂排放的废气和废水、汽车尾气等等,都会使空气和水质量下降,生态系统失衡。
这些都是因为环境的无序程度增加,也就是熵增。
只有采取有效的环保措施,才能减缓环境熵增的速度。
最后一个例子是社会治安问题。
如果社会没有良好的法律制度和秩序,就会出现各种问题,如盗窃、抢劫、暴力事件等等。
这些都是因为社会无序程度增加,也就是熵增。
只有建立良好的法制和秩序,才能让社会保持有序的状态。
总之,熵增是一个普遍存在于我们生活中的现象。
只有通过各种方式降低熵增速度,保持事物的有序状态,才能让我们的生活更加美好。
《基于熵的人脑静息态fMRI信号复杂度分析及其应用》范文
《基于熵的人脑静息态fMRI信号复杂度分析及其应用》篇一一、引言近年来,随着神经影像学技术的飞速发展,人脑静息态功能磁共振成像(fMRI)已成为研究脑功能与结构的重要手段。
其中,熵作为一种衡量信号复杂度的有效工具,在fMRI信号分析中得到了广泛应用。
本文旨在探讨基于熵的人脑静息态fMRI信号复杂度分析方法及其在相关领域的应用。
二、熵的概念及其在fMRI信号分析中的应用熵是一个描述系统混乱程度的物理量,常用于衡量信号的复杂度。
在fMRI信号分析中,熵可以用来反映人脑在不同状态下神经活动的复杂性和动态变化。
通过对fMRI信号的熵进行分析,可以更好地理解人脑的功能和结构。
三、基于熵的人脑静息态fMRI信号复杂度分析方法(一)方法概述本文提出了一种基于熵的人脑静息态fMRI信号复杂度分析方法。
首先,通过采集人脑静息态fMRI数据,提取出脑区时间序列信号;然后,利用熵的相关算法,如香农熵、近似熵等,对提取出的信号进行复杂度分析;最后,根据分析结果,对人脑不同区域的神经活动进行定性和定量的描述。
(二)具体实现步骤1. 数据采集:利用fMRI设备采集人脑静息态数据,获取脑区时间序列信号。
2. 信号预处理:对采集到的数据进行去噪、配准等预处理操作,以提高信号质量。
3. 熵计算:采用香农熵、近似熵等算法,计算预处理后的信号的熵值。
4. 结果分析:根据熵值的大小,分析人脑不同区域的神经活动复杂度,并进一步探讨其与认知功能的关系。
四、应用领域(一)神经疾病诊断与治疗基于熵的人脑静息态fMRI信号复杂度分析方法在神经疾病诊断与治疗中具有重要应用价值。
通过分析患者脑部信号的熵值,可以更好地了解疾病的发病机制和病理过程,为疾病诊断提供有力依据。
同时,还可以根据分析结果制定个性化的治疗方案,提高治疗效果。
(二)认知功能研究熵值可以反映人脑神经活动的复杂度和动态变化,因此在认知功能研究中具有重要价值。
通过分析不同年龄、性别、教育背景等人群的脑部信号的熵值,可以深入了解人脑认知功能的发育、老化和损伤等情况,为认知科学和神经科学的研究提供有力支持。
脑et熵值的正常值
脑et熵值的正常值脑熵值是一种计算脑电波信号规则性的方法,可作为评估脑活动和认知状态的指标。
正常脑熵值是指健康人群在特定任务或休息状态下所具有的特征值范围。
脑熵值的正常范围因人而异,受到年龄、性别、教育水平、任务类型等多种因素的影响。
1. 脑熵值的定义和作用:脑熵值是通过分析脑电波信号的规则性来衡量脑活动的复杂程度。
脑电波信号是大脑神经元电活动的产物,通过测量脑电波信号可以了解大脑的功能状态。
脑熵值可以用于评估脑功能异常和认知状态的变化,例如在注意力缺陷、认知能力下降、精神疾病等方面的研究。
2. 影响脑熵值的因素:(1) 年龄:随着年龄的增长,大脑功能逐渐衰退,脑熵值有一定的倾向性降低。
(2) 性别:男女在脑熵值上有一定差异,女性通常比男性具有更高的脑熵值。
(3) 教育水平:较高的教育水平与较高的脑熵值之间存在一定的相关性。
(4) 任务类型:不同类型的认知任务对脑熵值的影响不同,例如,执行高认知负荷的任务会导致脑熵值降低。
3. 脑熵值的测量方法:(1) 神经电生理学:通过脑电图(EEG)可以获取脑电波信号,进而计算脑熵值。
(2) 线性和非线性特征分析:脑熵值可以通过研究脑电信号的频谱、相位和幅度等特征来计算。
(3) 脑图分析:利用网络神经科学的方法,将脑电波信号转化为脑图,通过网络特征来计算脑熵值。
4. 正常脑熵值的范围:(1) 静息态脑熵值:在安静休息状态下,正常成年人的脑熵值范围一般在0.4到1.2之间。
(2) 认知任务脑熵值:在执行认知任务时,脑熵值通常降低,正常范围可在0.2到0.8之间。
5. 脑熵值的临床应用:(1) 诊断脑功能障碍:脑熵值可以作为一种辅助手段,用于帮助诊断精神疾病、认知障碍等脑功能异常的疾病。
(2) 监测治疗效果:通过连续监测脑熵值的变化,可以评估治疗效果,指导临床决策。
(3) 脑机接口技术:脑熵值可以应用于脑机接口技术的开发,帮助实现脑-计算机交互。
总之,脑熵值是一种衡量脑活动复杂性的指标,其正常范围受到多种因素的影响。
熵旋共振舱的作用和效果
熵旋共振舱的作用和效果
以熵旋共振舱的作用和效果为主题,我们先来了解一下熵旋共振的概念。
熵旋共振是一种物理现象,它是指在某个系统中,熵的不断增加和旋转的相互作用,从而导致系统出现一种不可逆的状态。
而熵旋共振舱,正是利用这种现象来达到一些特殊的效果。
熵旋共振舱是一种新型的健康养生设备,它利用了熵旋共振的原理来刺激人体的细胞,从而达到减压、缓解疲劳、促进身体健康的效果。
这种设备的工作原理是利用电磁波的共振效应,让人体细胞和设备中的熵旋场发生共振,从而促进细胞内的代谢和营养物质的吸收,同时还能够刺激人体的免疫系统,提高身体的免疫力。
熵旋共振舱的主要作用是促进人体的血液循环,从而缓解疲劳、减轻压力。
当人体处于熵旋共振舱中时,电磁波会刺激血管内皮细胞的活动,从而促进血管扩张和血流量的增加。
同时,电磁波还能够刺激神经系统的活动,从而促进身体的代谢和能量的消耗,让人感到更加清爽和放松。
熵旋共振舱还能够促进身体的排毒和免疫系统的活动。
当人体处于熵旋共振舱中时,电磁波能够刺激身体内的细胞和组织的活动,从而促进毒素的代谢和排出。
同时,电磁波还能够刺激身体的免疫细胞的活动,增强身体的免疫力,预防各种疾病的发生。
熵旋共振舱是一种非常有效的健康养生设备,它利用了熵旋共振的
原理来刺激人体的细胞和组织,从而达到减压、缓解疲劳、促进身体健康的效果。
如果您想要改善身体健康,缓解疲劳和压力,那么不妨尝试一下熵旋共振舱,相信它会给您带来意想不到的健康效果。
熵原理解读人类疾病和衰老
一、熵及其对人类疾病和衰老的影响熵,是德国物理学家于1865年所提出的一个物理量,即热力学系统的状态函数,也是四大热力学定律中的第二定律的另外一种表达形式。
热力学第一和第二定律(即能量守恒与转换定律)并称为放之四海皆准的物理学定律和自然规律。
最初,熵是根据热力学第二定律导出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量和规律:在孤立系统中,体系与环境没有能量交换,体系总是自发地向混乱度增大或者说是能量失去做功能力的方向变化,使整个系统的熵值增大,直至达到最大熵值,但系统的总能量并无变化(符合能量守恒的热力学第一定律)。
这就是熵增定律或熵原理,也即热力学第二定律的内涵。
熵增原理告诉人们,宇宙万物包括生命体在内都具有同样的归宿,那就是从其诞生之日起,便在一个转折点上开始向消亡的终结点发展,即其熵变的发展方向或趋势都是,也只能是不可逆的熵增过程(即从有序走向无序),没有例外,只有熵增速率之不同而已!但是,熵增法则在生命系统与非生命系统之间有一个重要的不同点,那就是生命系统有能力在一定的时期内和一定的条件下阻止熵增进程,甚至逆熵增过程而发生熵减。
当将熵概念应用于生命系统时,无序状态意味着机体各层次结构的退化。
例如,蛋白质、DNA和RNA等大分子的错误折叠或变形,或组织和器官的破坏。
由于熵增而导致的“丧失做功能力”是指分子、细胞、组织或器官的生理功能下降或丧失。
生命系统即有机体在发育过程中(如发育和生长的早期阶段)和在特定条件下(即给予足够的营养摄入、有效的代谢活动、强大的自我防御能力和自愈能力),具有逆转熵增的能力。
这是因为,作为一个远离平衡的、具备高度有序耗散结构的开放系统,有机体可以与周围环境交换物质、能量和信息,从而获得“负熵”(即减少机体的无序性)来对抗熵增加;同时,开放系统还能够将体内所产生的热熵释放到环境中,使机体系统进入熵减过程,用于抵消机体自身的熵增,并使自身的无序状态转变为一种在结构和功能上有序的非平衡状态,从而维持生命。
熵在生态环境研究中的应用
熵在生态环境研究中的应用熵是热力学基本概念之一,表示了物质的混乱程度。
在生态环境研究中,熵也是一个重要的概念,可以帮助我们评估生态系统的稳定性和可持续性。
一、熵在生态系统中的意义生态系统是自然系统中最复杂的系统之一,包括生物、非生物和人类活动等多个方面。
生态系统的运行必须遵循能量守恒和物质循环原则,而这两个原则恰恰与熵密切相关。
当一个生态系统中的物质和能量处于稳态时,熵的增加速率最小,系统也就相对稳定。
相反,当生态系统处于不稳定的状态时,熵的增加速率就会快速增加,而系统的稳定性将会受到影响。
通过对生态系统中物质和能量流的观测和分析,可以计算热力学中的熵,并知道生物圈发生的化合反应和分解反应等。
这些数据可以帮助我们评估生态系统的稳定性和可持续性。
二、熵在生态系统评估中的应用生态系统评估是一项复杂的工作,需要综合考虑多个因素。
其中熵是一个重要的参考指标。
1. 生态系统稳定性的评估生态系统的稳定性是评估生态系统健康和可持续性的一个关键指标。
熵可以用来计算系统中物质和能量的流动状况,以及评估生态系统的稳定性。
当一个生态系统的熵增加速率较低时,说明该系统中能量和物质的流动运转效率较高,系统稳定性相对较高,反之则说明系统处于不稳定状态。
2. 水环境质量评估生态系统中的水是物质循环和能量交换的核心部分。
利用熵可以评估生态系统中水环境的质量,如水体中溶解氧的浓度、电导率、化学需氧量等指标,可以反映生态系统的稳定性和供应能量水平。
3. 生态系统的可持续性评估生态系统的可持续性是指生态系统中物质和能量的流量必须保持在一个可持续的范围内,以保障生态系统的稳定性。
熵可以用来评估生态系统中的物质和能量流量,并借此评估生态系统的可持续性。
三、熵在生态系统管理中的作用生态系统管理是保护和恢复生态系统中的物种、生态过程和社会经济利益的一项综合性工作。
熵在生态系统管理中可以发挥重要作用。
1. 环境监测和评估通过对生态系统的监测和评估,可以了解生态系统的状态和潜在的问题,并据此制定有效的管理方案。
辟谷的方法功效及期间饮食(3)
辟谷的方法功效及期间饮食(3)辟谷的方法功效及期间饮食12、延长生命世界著名医学家曹利高津等人经多年的研究,发现人体内存有正熵和负熵。
正熵是无秩序指数,负熵是有秩序指数。
对人体来说,负熵越大,代表人体有秩序运作越高,机体越健康;熵越大,代表有序化越低,机体越紊乱。
正熵增加到某一程度,就会出现疾病。
如果持续增长下去,最终增到最大的正熵状态,机体就会发病甚至死亡。
1988 年,浙江省中医研究所为十多名辟谷参加者展开正规实验考察。
辟谷八天,发现各辟谷者负熵都不断增大,机体有秩序指数不断上升。
正熵不断缩小,机体无秩序指数变小,身体紊乱越来越少。
这就是说身体越来越健康。
如果百岁老人,他体内的负熵占优势,仍会活得很有活力。
所以说,古人以辟谷来养生保健,延年益寿,是有高深的科学道理的辟谷期间不能吃哪些食物?茶:空腹饮茶会稀释胃液,降低消化功能,还会引起“茶醉”,表现为心慌、头晕、头痛、乏力、站立不稳等。
酒:空腹饮酒会刺激胃黏膜,久之易引起胃炎、胃溃疡等疾病。
另外,人空腹时本身血糖水平就较低,此时饮酒很容易出现低血糖,脑组织会因缺乏葡萄糖的供应而发生功能性障碍,出现头晕、心悸、出冷汗及饥饿感,严重者会发生低血糖昏迷。
牛奶、酸奶、豆浆这些食物中含有大量的蛋白质,空腹饮用,蛋白质将“被-迫”转化为热能消耗掉,起不到营养滋补作用。
正确的饮用方法是与饼干、糕点等含面粉的食品同食,或餐后两小时再喝,或睡前喝。
大量食糖:英国科学家研究发现:空腹大量吃糖,会使血液中的血糖突然增高,破坏机体的酸碱平衡与体内各种有益微生物的平衡,不利于人体健康。
冷冻品:许多人喜欢在运动后或空腹时大量饮用各种冷冻饮料,这样会强烈刺激胃肠道,刺激心脏,使这些器官发生突发性的挛缩现象,久而久之可导致内分泌失调,女性月经紊乱。
大蒜:由于大蒜含有强烈辛辣的蒜素,空腹吃蒜,会对胃黏膜、肠壁造成刺激,引起胃肠痉挛、胃绞痛,并影响胃、肠消化功能。
甘蔗和鲜荔枝:空腹时吃甘蔗或鲜荔枝切勿过量,否则会因体内突然渗入过量高糖分而发生“高渗性昏迷”。
减少生活中的物质熵的方法
减少生活中的物质熵的方法生活中的物质熵是指物质的无序状况或混乱程度。
随着现代社会的发展,人们的生活越来越丰富多样,但同时也带来了更多的物质熵。
物质熵的增加不仅浪费资源,增加了环境污染,还给个人带来了不必要的压力和负担。
减少生活中的物质熵对于环境保护和个人健康都非常重要。
下面,我将就减少生活中的物质熵提出一些方法。
首先,合理购买和使用物品。
在购买物品时,我们应该遵循"量力而行"的原则,不盲目追求品牌和时尚,而是根据自己的实际需求来选择合适的物品。
同时,我们要树立节约意识,避免购买冗余的物品。
在使用物品时,要注意精打细算,避免浪费。
例如,适量使用洗涤剂、洗衣粉等清洁用品,避免过量使用造成浪费。
在购物时,带上一个购物清单,避免冲动消费和多余物品的购买。
其次,推行垃圾分类和回收利用。
随着人口的增加和经济的发展,垃圾产生量不断增加,给环境带来了极大的压力。
通过垃圾分类,可以有效减少垃圾的数量和对环境的污染。
垃圾分类的主要原则是可回收垃圾、有害垃圾、湿垃圾和干垃圾的分类。
通过分类回收利用,可以将废弃物转化为可再生资源,减少资源的浪费和环境的污染。
第三,推行共享经济。
共享经济是指通过共享和利用闲置物品或资源,实现资源的高效利用和减少物质熵。
共享经济的实施可以降低个人的物品需求,减少过度消费和浪费。
例如,共享单车、共享汽车、共享办公室等的兴起,使得人们可以方便地共享物品和资源,不仅可以减少个人的物品购买和使用,还可以减少道路拥堵和环境污染。
第四,注意节约能源和水资源。
能源和水资源是人类生活不可或缺的资源,但由于过度消费和浪费,导致了资源紧缺和环境破坏。
我们应该养成节约能源和水资源的习惯,例如,关灯节能、减少用水量、开启节水器等。
此外,要提倡使用清洁能源,例如,太阳能、风能等替代传统能源,减少对环境的污染。
第五,鼓励生活方式的简化和精简。
现代社会的快节奏生活给人们带来了很大的压力,而追求简约生活可以减轻压力,提高生活质量。
生物基因突变的熵增加与癌症关系的探讨
生物基因突变的熵增加与癌症关系的探讨嘿,朋友!你知道吗,咱们这生物世界里的基因突变,就像一场神秘莫测的大戏。
而这熵增加,就像是幕后的一只看不见的手,悄悄地影响着这场戏的走向。
先说基因突变,这就好比是生命剧本里的意外涂改。
本来好好的基因序列,突然就来了个小插曲,发生了改变。
这改变有时候能带来新的可能,比如让生物更适应环境,变得更强壮;可有时候,它却可能埋下隐患。
那熵增加又是啥呢?你可以把它想象成一个捣乱的小精灵,总是让系统变得越来越混乱无序。
在生物体内,随着各种代谢活动,熵不断增加,整个身体的平衡就可能被打破。
那基因突变和熵增加跟癌症又有啥关系呢?这关系可大着呢!基因突变如果发生在关键的基因上,就可能让细胞失去控制,疯狂生长,这就是癌症的开端。
而熵增加呢,就像给这个疯狂的过程加了一把火。
你想想,细胞原本就像一个有序运作的小工厂,各种工序井井有条。
可基因突变一来,就好比某些关键的机器出了故障。
再加上熵增加,让整个工厂的秩序越来越乱,这生产能不出问题吗?癌细胞可不就趁机兴风作浪啦!咱们的身体其实一直在努力对抗这种混乱和突变。
免疫系统就像是忠诚的卫士,时刻监视着,一旦发现异常就立刻出击。
但有时候,敌人太狡猾,卫士也会有疏漏的时候。
再说了,咱们生活中的各种不良因素,比如抽烟、喝酒、长期的压力,不就像是给熵增加和基因突变递了把“刀子”,让它们更有机会捣乱吗?所以啊,咱们得好好爱护自己的身体,保持健康的生活方式。
别让那些坏因素有机可乘,别让基因突变和熵增加联手欺负咱们的身体。
不然,癌症这个大恶魔可就要找上门啦!你说是不是这个理儿?总之,基因突变的熵增加和癌症之间的关系复杂又微妙,咱们得重视起来,保护好自己这宝贵的生命!。
熵弹性的概念
熵弹性的概念熵弹性是指一个系统对于外界扰动发生变化的能力。
熵是热力学中的一个概念,表示系统的混乱程度或无序程度,而熵弹性则是指系统在受到外界扰动后,能够通过内部的调整和重组,使得熵增缓慢,并且能够回归到原有的稳定状态的能力。
熵弹性的概念最早由美国经济学家约瑟夫·斯坦纳提出,用以描述经济系统对外部冲击的响应方式。
他将熵弹性定义为系统在面对外部扰动时,能够通过改变结构、模式和行为方式,以及改进自己的组织和技术,从而保持自身的稳定性和健康的能力。
熵弹性的概念不仅仅适用于经济系统,还可以应用于生态系统、社会系统和各种工程系统等多个领域。
在生态系统中,熵弹性可以解释为一种系统对于环境变化的适应和调整能力。
在社会系统中,熵弹性可以解释为社会组织对于外部冲击的适应和变革能力。
在工程系统中,熵弹性则可以解释为系统在受到外界扰动时,能够通过改变自身的结构和模式,以及改进自身的技术来适应和应对外部环境的能力。
熵弹性的核心思想是“保持稳定性”,即系统在面对外部扰动时,能够通过内部的调整和重组,使得系统不至于崩溃或崩解,而是通过适应和变革,保持自身的稳定性和健康的发展。
这种保持稳定性的能力是熵弹性的核心特征,也是区别于抗性和适应性的重要特点。
相比于传统的抗性和适应性理论,熵弹性理论提供了一种新的视角和理念,可以更好地解释和指导系统在面对外部冲击时的行为和变化。
传统的抗性理论认为系统对于外界冲击的响应是以抵御、抗拒和保持异质性为主,而适应性理论则认为系统对于外界冲击的响应是以调整、变革和尽快恢复为主。
然而,过分强调抗性或者适应性往往会导致系统僵化或建立在不稳定性的基础上,在面对外部冲击时易受到极端的影响。
而熵弹性理论则强调保持稳定性的能力,将系统的响应方式看作一种持续的调整和选择过程。
不同于抗性和适应性的单一模式,熵弹性理论认为系统面对外部冲击是一个面对多样性和不确定性的过程,需要通过灵活性、创新性和适应性来处理。
心理适应过程与熵:一条整合积极与消极趋向心理健康范式的思路
心理健康 概念 和标 准演变
人 的心理 健康 不相 矛 盾 的 范 围 内 , 个 人 心境 发 展 将 成最 佳状 杰 。二 战 后 , 实 现 潜 能 遭 到扭 曲 、 受 压
抑会 导致 病态 心理 的人 本 主义 心 理 学 观 点影 响 , 形
从 病态 和 异 常程 度来 界 定心 理 健 康 : 没有 心 理 问题 或者 心理疾 病 属 于 心理 健 康 , 了 心理 疾 病 就 有 属 不健康 。在 2 0世 纪 3 、 0年代 。 神分 析 、 为 04 精 行
觉 , 自我 、 对 他人 和 自然 的接受 , 为 的 自然 流露 , 行 责
别 的测量学 构想 主要来 源于 对焦虑 、 孤独 、 迫等精 强
神 和行 为症 状 的精 神分 析和行 为 主义 以及消极 认知
任感 和献 身精神 , 处 和 独 立 的需 要 , 独 自主 的活 动 , 不断更 新 的鉴赏 力 , 高峰体 验 , 体 、 能 、 绪 十分 身 智 情 协调 ; 应环 境 、 际关 系 中能彼 此谦 让 ; 幸福感 ; 适 人 有
M a ., 0 9 r 2 0 V0 . 8 N . 13 o 2
第3 8卷
第 2期
心理适应过程与熵 : 一条整合积极与消极趋 向 心理健康范式的思路
陈 中永 , 建 军 钟
( 内蒙 古 高 校 人 文 社科 重 点研 究基 地 内 蒙 古 师 范 大 学心 理 教 育 研 究 中心 , 内蒙 古 呼 和 浩 特 0 02 ) 10 2
在心 身统一 的健 康 理 念下 , 心理 健 康 已然成 为 健康 的 内涵之一 。然 而 , 近百 年来 , 于心理健 康本 关
质 以及 心理 健康标 准 的诸 多研 究 范 式 各执 一 端 , 众
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能量既然守恒,为什么还提 出节省能源呢?
三、熵与健康的关系
按照现代医学观点,处于健康状态的人体其熵通常都维 持在恒定体温下的合成代谢与能量代谢相匹配的水平上。当 能量代谢过剩时,机体将产生过量的废热,若超出身体调节 功能,则会偏离健康状态,废热或导致发烧,或在维持体温 不变情况下以熵的形式残存于体内,造成体内积熵,进而也 偏离健康状态,正常情况下机体是靠热辐射、排泄废物等方 式向体外排出多余的熵的,当机体热辐射受阻或排泄受阻时, 都会导致熵流受阻而造成积熵从而形成“熵病”。
(容易) (困难)
无序 (熵高)
有序 (熵低)
较有序 (熵较低)
(容易)
无序 (熵高)
(困难) 有序与无序是相对的!
熵是反映一个系统宏观态所具有的微观态的数目。
◆ 宏观态与微观态
生活中我们常说到有序和无序这两个词。一副扑克牌, 按黑桃、红桃、草花、方块的顺序,而且从小到大排列,我 们说它是有序的,洗牌之后有序变成了无序。当然也可以规 定奇数牌在先,偶数牌在后,等等。
疾病可以看作是生命体短期和局部的熵增加,从而引起正 常生理功能的失调和无序,治疗则是通过各种外部力量(药物、 手术、饮食、保健等)干预机体,促进吸纳低熵、排出高熵。
● 顺应自然,把握好生命的节律
人
道法自然
天
地
天人相应,顺势而为
● 吐故纳新,形成开放生命系统 生命是倚赖负熵而生的!
1943年薛定谔(Schrodinger)在柏林三一学院讲演中 指出:“一个生命有机体的熵是不可逆地增加的,并趋于接 近最大值的危险状态,那就是死亡。生命体作为一个非平衡 的开放系统要摆脱死亡,从物理学的观点看,唯一的办法就 是从环境中不断汲取负熵来抵消自身的熵增加,有机体是依 赖负熵为生的。 1944年著名科学家薛定谔在其名著《生命是什么》中提 出系统避免趋于最大熵值的唯一办法是从环境中吸取负熵, 生命是倚赖负熵而生的。 新陈代谢就是有机体成功地消除当自身活着的时候不得 不产生的全部的熵,从而使其自身维持在一个稳定而又很低 的熵的水平上。
爱因斯坦(Einstein)说:熵理论对于 整个科学来说是第一法则。
所谓熵,是表征一个系统组织结构的混乱程度, 是一个系统无序性的量度。 熵是反映一个系统宏观态所具有的微观态数目 或与热力学几率有关的物理量,它是系统无序性的 量度。 了解两组概念:有序与无序;宏观态与微观态。
◆有序与无序
有序 (熵低)
中暑是一种最典型的熵病。闷热的酷署天,由于环境温 度高,湿度大,身体放不出热,使机体几乎向绝热状态逼近, 结果体内积熵过多而引起身体机能的严重失常。
感冒源于运动或劳累过度,身体消耗大量能量,产生大 量废热,如能迅速排除,人就相安无事。但如此时或吹风、 或着凉,皮肤感到过凉,此处传到大脑的调温中心,进行调 温以暖皮肤,并下令皮肤毛细血管收缩阻止身体散热,这样 体内原有的积熵排不出,还进一步产生积熵,以致积熵过剩, 因此人体内各种化学反应开始混乱,使人头痛、发烧、畏寒 畏冷、全身无力,抵抗力减弱,人因此感冒了。 中医说:内有虚火,外感风寒; 西医说:感冒了,有炎症; 物理说:积熵过剩,如何治疗呢? 中医说:发汗清热;西医说:退热消炎;物理说:消除积熵。
分布情况 左0右4 左1右3 左2右2 左3右1 左4 右 0
微观态个数
1
4
6
4
1
“左2右2”这种宏观上看来均匀分布的情况,所对 应的微观态的个数最多,“左0右4”、“左4右0”这 种极端不均匀的宏观态所对应的微观态的个数很少。 结论:与较多微观态对应的那些宏观态,出现的概 率更大。
具体分析如下:
规定(宏观态): 任意摆放都行。 对应的微观态有多少种可能?
12 12
N3 A 12! 479001600
如果一个宏观态对应着较多微观态,此宏观态较 为无序。 由这个例子可以看出,平时说的“有序”对应着 较少的“微观态”,而“无序”对应着较多的“微观 态”。
为什么有序到 无序容易?
“摆成小房子积木”和“盛在箱子里的积木” 可以看 成两个宏观态,两者相比哪一个对应的微观态较多?摆成 一定形状的小房屋虽然也有不同的摆法,但变化的余地很 小,也就是说,对应于一定形状的小屋的微观态数目很小。 但对应于乱糟糟的“盛在箱子里的积木”的微观态就多得 多。 现在我们若将这些积木随意倒在箱子中,这些积木的 各种排列都可能发生,其中碰巧排成图中房子的可能性几 乎不可能。而排成乱糟糟的可能性岂止千万种!
若生物获得的负熵流小于内部的熵产生,那么生物体的 熵变dS>0 ,生物系统的熵增加,生物便开始退化、衰老。 当生物体的积熵达到最大时,整个机体呈现高度混乱 状态,生命的有序活动已无法维持,这就是机体的死亡。
中年
老年
中年
老年
衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加,也就 是说随着生命的衰老,生命系统的混乱度增大,原因是生命 自我调节机能下降造成负熵流的下降,生命系统的生物熵增 加,直至极值而死亡,这是一个不可抗拒的自然规律。
节约能源,人人有责!
能量既然守恒,为什么还提 出节省能源呢?
人们在照明烤火、生产用电、开车架船等活动中:
机械能、化学能、 电能
“高品质”的能 量
热能
“低品质”的能 量
节约能源,人人有责!
但是近些年来,由于工业化污染的日益严重,地球正在遭受前所未有的破坏
环境恶化速度在加快
现代战争科技日趋先进,但带来的污染也是不可估量的。
以“气体向真空的扩散”为例,进一步说明系统(事物) 自发的过程从是从有序走向无序。
密闭容器用隔板分隔, 一边盛气体一边真空
将隔板取走,气体会均 匀地分布在整个容器中
为了简便,我们假设容器只有4个分子。现在做统计分析:
图
甲乙丙丁是4个不同的微观态,但甲乙属于 同一个宏观态,丙丁属于另一个宏观态。
4个分子在左右两室分布情况对应的微观态数如下表:
一个生命体是一个开放的系统,其系 统熵的变化取决于系统与外界的熵交换和 自身的熵产生。
dS = dSe + dSi
熵变化 熵交换
熵产生
生命成长与衰老与熵增密切相关。
若生物体从外界获得的熵流dSe<0,我们称之为负熵流 (由高品质能量流提供)。
当负熵流大于生物内部的熵产生(\dSe|>dSi)时,生物 系统的熵变dS<0,系统的熵减少,有序程度增加,生物体从 一定的有序结构上升到更高的有序结构,生物体就成长了。
我们所说有序状态,是指对应着较少微观态那样的宏观态。 大量事实表明,自发的过程总是倾向于出现与较多微观态对应 的宏观态,因此自发的过程总是从有序向着无序发展的。
统计论告诉我们,系统的宏观表现源于组成系统的微观粒 子的统计规律。
热力学第二定律也称熵增原理,即“孤立系统发生的任何 自发过程系统的熵总是增加的”。 热力学第二定律说明热现象的实际宏观过程都是不可逆的。 这种不可逆性是分子的微观统计行为的一种表现。
“熵”与生命
感冒了! 中医说:内有虚火,外感风寒; 西医说:感冒了,有炎症; 物理说:积熵过剩。 如何治疗呢? 中医说:发汗清热;西医说:退热消炎;物理说:消除积熵。
一、什么是熵
1867年,德国物理学家克劳修斯(Clausius) 在法兰克福举行的第41届德国自然科学家和医生代 表大会上,提出熵的概念和宇宙热寂说,引起人们 的极大关注,从此“什么是熵”在科学史上引起了 广泛的讨论。
癌症的发生是一个多阶段逐步演变的过程,根据熵理论, 当生命体内某一部分细胞组织的熵突然大增,以致其中的微 观秩序受到破坏时,细胞中的脱氧核糖核酸的合成及蛋白质 的合成则会出现偏差,新、旧蛋白质间的信息传递也会出现 差错,而蛋白质中氨基酸的排列或空间构型上的微小差错会 导致蛋白质、核酸及酶功能出现长远性的差错。这种差错拨 正极难,于是便出现了癌症,使细胞恶变,不再服从细胞生 长和细胞分裂的调控机制,表现为自主性生长,每次细胞繁 殖分裂时,细胞的数目呈指数增长的方式膨胀,这显然是体 系从有序状态向无序状态快速转化的过程,体系的熵值自然 会升高,肿瘤细胞在某种情况下,表现出基因过度扩增、蛋 白堆积、细胞无限增殖的无序状态。
隔
板
四个分子都集中到A(或B)的那种宏观态出现的概率最小。 实际热现象中的分子数N很大,1mol气体N = 6.02×1023个分子, 这些分子都自动集中到A(或B)的概率只有:
有人计算过,概率这样小的事件自宇宙存在 以来都不会出现。 结论:与更多微观态对应的那些宏观态, 出现的概率更大。
熵增原理:孤立系统的熵总是增加的,即从有 序向无序发展。
二、熵与生命的过程
一切生物系统都不可能是封闭的,它们通过呼吸、 进食、排泄以及放出热量、吸收热量和对外做功等活 动与外界不断进行着物质和能量的交换。生物体都是 一个开放的系统,对于开放的物质系统,其熵变由两 部分组成,即:
dS dSe dSi
上式中,dSe叫熵流,它代表系统与外界相互作 用中获得的熵,其值可正、可负、可为零;dSi叫做熵 产生,它代表系统内部进行的不可逆转过程产生的熵 增值,其值大于零。 对于孤立系统,dSe=0,dS= dSi >0,即熵增加 原理。
(容易) 微观 态少 (困难) 微观 态多
“集合排队”与“自由活动”这两个“宏观态” 对应的“微观态”的多少不同。“自由活动”的“微 观态”多得多得多!
有序 (熵低)
微观 态少
较有序 (熵较低) (容易) (困难)
无序 (熵高) 微观 态多
活动:请大家以“3名学生站队”为例子,规定“宏观态”, 并就此说明对应的“微观态”。