现代熵理论在社会科学中的应用
熵与信息,教育,经济,人口,社会的关系
信息论中的信息是上述各种信 息的抽象化和定量化,它同任 何意义无关,已不存在诸如有 意义或无意义、有无目的等概 念。对这种信息的度量,导致 了信息熵概念的建立。
1948年,申农把波尔兹曼熵的概念引入信息论中,把熵作为 一个随机事件的不确定性或信息量的量度,从而奠定了现代信 息论的科学理论基础,大大地促进了信息论的发展。 信息量 是信息论的中心概念。信息论量度信息的基本出发点,是把获 得的信息看作用以消除不确定的东西。因此信息数量的大小, 可以用被消除的不确定性的多少来表示,而随机事件的不确定 性的大小可以用几率分布函数来描述。
熵的概念意味着,随着社会的发展,能量消耗的增大, 我们的世界的熵正在不断增大,社会正走向无序,而现 在出现的能源问题、环境问题、人口爆炸性增长等问题 又恰好印证了熵增的原理。因此一些持有悲观的社会发 展观点的人认为,社会的发展随着经济财富的增多,能 量丧失得越多,熵也增加得越多。人类在以自己的劳动 创造商品的价值时,也在增大着地球的熵。总有一天, 当我们再无能源可用,称之为“热寂”时,那时一切自 然、生命将销声匿迹,世界再也没有温暖明媚的阳光、 清新扑面的微风、波涛起伏的海浪而处于一片混乱和无 序之中。人类社会的发展将是一个悲剧化的衰灭过程。
小组成员:布威 迪丽努尔 桂倩 陈哲威 胡琼霞 胡建芳
熵”理论最初是见于热力学的研究中,它与经济学的 交叉渗透在近30年发展起来。学者们普遍认为,熵的概念 和理论,对社会经济系统具有重要意义。因此,将熵的概 念和理论应用于社会经济系统,是经济研究的新方法之一, 并巳取得了一些令人信服的成果。 在经济系统中,熵流维持 着经济系统的运行,在维持 一定利润的前提下,还要保 证总熵值较小。这就要求我 们积极探索经济运行本身固 有的客观规律,构建市场、 政府、伦理三位一体、共同 协调作用的控制机制,以达 到资源的有效配置,信息的 有效处理,实现低熵经济系 统。
熵增原理及其意义
熵增原理及其意义热力学中,熵增原理是一个基本理论,也是在物理、化学、生物学等学科中常常使用的一个概念。
熵增原理是指在孤立系统中,熵会随着时间的推移而不断增加。
这个概念是由19世纪末德国物理学家卡尔·魏尔斯特拉斯(Karl Weierstrass)所提出的。
我们可以从以下几个方面来阐述熵增原理及其意义:1. 熵的定义和熵增原理的概念熵的一个简单的定义是系统的无序程度。
一个孤立系统的熵是一直增加的,熵增原理是由于几个因素的综合作用,其中最主要的原因是自发的、无序的转化过程。
在化学反应、自然界、日常生活中,几乎所有转化过程都是不可逆的。
熵增原理告诉我们,这些过程会增加系统的无序程度,以此为基础原理,可以预测许多物理和化学现象。
2. 熵增与能量转化的关系熵增原理和能量转化之间存在密切的关系。
当热量从高温物体流向低温物体时,能量会被传递,但熵增加。
如果一个物体所含能量被转化为无用热能,我们就可以说熵增加了。
因此,如果想要阻止热量从高温物体到低温物体的流动,需要向系统提供能量。
这个难题被称为热机效率问题。
3. 熵增与自组织的原理熵增原理还与自组织的原理有着密切的关系,这能解释许多生命现象。
自组织系统往往表现出自我组织和无序转化过程,这是一个非平衡态的稳定状态。
传统的稳定状态是通过重力、摩擦等等力来保持的,而自组织则是通过无序转化过程来维持的,这是一个新类型的稳定态。
简而言之,熵增原理和自组织原理为设想和认识自然现象提供了新的思考路径。
4. 熵增原理的积极意义在科学和未来技术发展的过程中,熵增原理有着不可忽视的积极意义。
在其客观规律的基础上,科学家可以探索更多的物理和化学规律、社会经济规律等等。
掌握熵增原理的含义和应用,将有助于我们更好地认识、理解和利用我们生活中和科学界的更多现象、现象背后的规律、以及科技创新所发挥的更大作用。
总之,熵增原理是现代自然科学和社会科学领域中不可缺少的一个概念。
通过熵增原理,我们进一步认识到了自然界的复杂性,也为人们进一步研究探索自然规律和发展科技、创新提供了基础和保障。
熵的理论和应用
熵的理论和应用熵是一个非常重要的概念,不仅在物理学中有着广泛的应用,而且在信息科学、化学以及统计学等很多领域都起到至关重要的作用。
熵理论的建立和发展是一个复杂而又具有挑战性的过程,它的应用涵盖了很多方面,给人类社会带来了诸多福利。
在本文中,笔者将会详尽地介绍熵的理论和应用,并且探讨一些未来可能的研究方向。
一、熵的理论1. 熵的定义熵一词最初来自热力学,是描述热量转移的一个重要概念。
在20世纪初期,熵的定义从热力学扩展到了统计学和信息论中,成为了一种普遍的物理量。
根据热力学的定义,熵常被描述为一个系统的混乱程度,它的大小取决于系统的状态,随着系统微小改变而微小改变,当系统达到平衡态时达到最大值。
2. 熵的热力学意义熵与系统的混乱程度有关,具体来说,热力学意义的熵可以表示系统的无序程度。
比如一个有序的水晶是具有低熵的,而一个无序的气体则是具有高熵的。
此外,熵还有一个重要的特性,即不可逆性。
根据热力学的第二定律,系统的熵会随时间的推移而不断增加,也就是说,一个系统可以降低其内部的能量,但是不能降低其熵。
3. 熵的信息学意义在信息科学中,熵的意义与热力学是有关联的。
与热力学中的系统具有无序程度类似,信息论中的熵可以表示信息序列中的随机程度。
具体来说,假设有一组由0和1组成的二进制数列,它在信息量上的不确定性就可以用熵来表示,而且熵的大小与二进制数列中的随机性成正比。
二、熵的应用1. 热力学应用从热力学的角度来看,熵是一个复杂的、有趣的、多样化的物理量,对许多领域都有着广泛的应用。
在宇宙学中,黑洞的热力学属性以熵的形式表示,它的大小与该黑洞的质量、温度和面积等参数有关。
此外,熵还可以用于预测化学反应的热力学性质、分析物质中的相变等过程。
2. 信息学应用在信息科学中,熵的应用也是非常广泛的。
比如说,信息熵可以用于测量网络协议中的无序行为、衡量密码学中密码随机性、量化音频编码中的压缩效率等。
此外,熵还被应用于网络安全、奇异性等众多领域,产生了巨大的效益。
熵增原理在自然系统中的意义
熵增原理在自然系统中的意义在自然科学中,熵增原理是一项重要的概念,广泛应用于各个领域,如热力学、信息理论和生态学等。
熵增原理描述了自然系统中的一种趋势,即系统在自发变化中往往朝着更高的熵状态发展。
本文将探讨熵增原理在自然系统中的意义以及其在不同领域中的应用。
首先,熵是一个物理量,用于描述系统的无序程度或混乱程度。
在热力学中,熵增原理指出孤立系统的熵总是趋向于增加,而不会减少。
这意味着在一个封闭系统中,不论是能量的转移还是物质的变化,都会导致系统的无序性的增加。
熵增原理的意义在于反映了物质和能量的自发分布趋势,从而使系统朝向热平衡的状态发展。
在生态学中,熵增原理被广泛应用于生态系统的研究。
生态系统是由各种生物组成的一个复杂的网络,能量和物质在其中的流动和转化是系统运行的基础。
熵增原理告诉我们,能量的转化和物质的循环过程都会导致系统的熵增加。
例如,光合作用是植物通过光能转化为化学能的过程,但在此过程中也会有能量的散失和无序的增加。
生态系统中物种的竞争、食物链的演替、营养循环等过程都与熵增原理密切相关。
熵增原理的理解有助于我们更好地认识和管理生态系统,保持生态平衡和可持续发展。
除了热力学和生态学,熵增原理还有广泛的应用领域。
在信息理论中,熵被用来度量信息的不确定性,熵增原理对于信息传输和存储的分析起着重要作用。
在社会科学中,熵增原理可以解释自然和社会系统的不稳定性和演化。
在经济学中,熵增原理揭示了市场竞争和产业变革的规律。
在地球科学中,熵增原理解释了地球系统的演化和气候变化。
熵增原理在自然系统中的意义在于揭示了自然界的普遍规律和趋势。
它提醒我们,自然系统的发展过程需要考虑瀑布效应和不可逆性,而非简单地追求能量和物质的最大化或优化。
了解熵增原理有助于我们更好地认识自然规律,预测和应对环境变化,实现可持续发展。
总而言之,熵增原理描述了自然系统中的一种普遍趋势,即系统往往朝着更高的熵状态发展。
它在热力学、信息理论、生态学、社会科学和经济学等领域中都有重要的应用。
现代熵理论在社会科学中的应用-(1)
现代熵理论在社会科学中的应用材工13-1 赵一博 201307031019摘要:文章简述了热学熵的理论及其统计解释,介绍了熵增原理,最大最小熵原理,对现代熵理论在人类社会,生态环境,致冷技术上的应用作了浅显的说明,使人类意识到加强熵观念以维护良好社会秩序及生态环境的必要性,最后讲解了现代熵理论在社会科学中的应用对我的启发与影响。
关键词: 现代熵现代熵理论现代熵与人类社会现代熵与生态环境现代熵与致冷技术制冷技术现代熵理论的应用对我的启发正文:一. 现代熵理论的基本概念1. 热熵的基本概念克劳修斯引入了状态函数熵,记为 S。
他采用宏观分析的方法得出 : 对于一个封闭系统 , 可逆过程的熵变 dS与系统从外界所吸收的热量 dQ和系统的温度 T之间存在如下关系: dS = dQ T上式称为熵的克劳修斯关系式。
由此定义的熵称为热力学熵 (或宏观熵 , 克劳修斯熵 ) 。
2. 统计熵 (或玻尔兹曼熵 )的概念在克劳修斯给出热力学熵的定义以后 ,玻尔兹曼又从微观 (气体动理论 )的角度 , 深入研究了状态函数熵 , 给出了一个统计物理学的解释。
在等概率原理的前提下 , 任一给定的宏观状态所包含的微观状态数的数目称为该宏观状态的热力学概率 , 用Q表示。
据此 , 玻尔兹曼对气体分子的运动过程进行了研究 ,将熵 S和热力学概率Ω联系起来得出 S∝ lnΩ的关系 ,在 1900年由普朗克引进比例常数 k而成为S = klnΩ。
这就是统计物理的玻尔兹曼熵关系式 ,其中 k为玻尔兹曼常量。
由此定义的熵称为统计熵 (或玻尔兹曼熵 )。
二.现代熵理论的原理现代熵理论有熵增加原理,最大最小熵原理等。
1. 熵增原理:处于平衡态的孤立系统的熵增加原理在定义熵的概念以后 ,克劳修斯把热力学第二定律中熵用式中等号对应可逆过程 , 大于号对应不可逆过程。
即在绝热过程中熵不可能减少,这就是熵增原理。
即对绝热过程,ΔQ = 0 ,有ΔS(绝热)≥ 0(大于时候不可逆,等于时候可逆)或 dS(绝热)≥0 (>0不可逆;=0可逆)熵增原理表明,在绝热条件下,只可能发生dS≥0 的过程,其中dS = 0 表示可逆过程;dS>0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。
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。
熵的名词解释
熵的名词解释熵,作为一个在热力学和信息理论中经常被用到的概念,被广泛解释为混乱、无序或者不确定性的度量。
然而,这样的解释并不能完全揭示熵的真正含义。
事实上,熵在科学和哲学领域中具有更深层次的意义。
1. 熵在热力学中的理解在热力学中,熵通常被视为系统的无序程度。
简单来说,它与系统中微观粒子的排列情况有关。
当粒子均匀分布时,熵较低,表示系统较有序;相反,当粒子分布不均匀时,熵较高,表示系统较无序。
这种理解使得熵成为了衡量热力学系统状态的重要指标。
然而,这种与无序和有序的关联并不能解释熵在其他领域中的应用。
2. 熵在信息理论中的理解在信息理论中,熵用于描述信息的缺乏程度。
当信息具有较高的熵时,表示信息中包含了大量的不确定性和随机性;相反,当信息具有较低的熵时,表示信息较为确定和有序。
这种理解使得熵成为了衡量信息量和信息质量的重要工具。
然而,信息的熵与热力学的熵之间并没有直接的联系,这使得人们对熵的真正本质产生了疑问。
3. 熵在更广泛的语境中的含义除了在热力学和信息理论中的应用外,熵在其他领域中也具有重要的意义。
在生态学中,熵被用于描述生态系统的退化和无序程度。
随着生态系统中的能量流逐渐减少,熵会增加,从而导致生态系统的不稳定。
在社会学和经济学中,熵被用于描述社会、经济系统的复杂性和混乱程度。
当社会或经济系统中的信息流失控制时,熵将增加,预示着系统的不稳定性。
在哲学领域中,熵也被用作对人类存在的一种评判。
在熵增加的过程中,事物不可避免地向着混乱、无序的方向发展,这也反映了人类社会与个体生命的一种普遍趋势。
所以,熵也被解释为人类努力追求秩序和稳定的难题。
总结:熵作为一个多学科的概念,不仅仅代表了无序、混乱和不确定性的度量,还包含了更深层次的含义。
无论是在热力学、信息论,还是在生态学、社会学中,熵都是一个关键的概念。
它帮助我们理解事物背后的规律,并揭示了宇宙的发展趋势。
熵的多重含义使得我们更加深入地思考生活和自然界的本质,并更好地应对变化和不确定性。
熵增原理的应用
熵增原理的应用什么是熵增原理?熵增原理是热力学的一条基本原理,也称为热力学第二定律。
熵是一个表示系统无序程度的物理量,而熵增原理表明,在孤立系统中熵总是不断增加的。
熵增原理的应用领域熵增原理在许多领域中都有重要的应用。
下面将介绍一些常见的应用领域。
1. 化学反应动力学熵增原理在化学反应动力学中有广泛的应用。
根据熵增原理,一个化学反应会导致系统的熵增加,从而使得系统的自由能减小。
因此,对于一个反应进行,需要使系统的总熵增加,才能使反应达到平衡。
2. 生态学熵增原理也被应用于生态学的研究中。
生态系统可以看作是一个开放的系统,能量和物质不断通过生态系统进行交换。
根据熵增原理,生态系统中物质的分布会趋向于不断增加系统的熵,从而使系统趋于稳定。
3. 信息论熵增原理在信息论中也有重要的应用。
根据熵增原理,信息的传递通常会导致系统的熵增加,从而使得系统趋于无序。
因此,在信息传递过程中,需要考虑如何减小系统的熵增,以提高信息的可靠性。
4. 社会科学熵增原理在社会科学中也有一定的应用。
社会系统可以看作是一个复杂的开放系统,不断进行能量和信息的交换。
熵增原理指出,社会系统的演化过程中,会通过各种途径增加系统的熵,从而达到系统的平衡状态。
熵增原理的意义与展望熵增原理的应用在各个领域中都有广泛的意义。
通过熵增原理的研究,可以深入理解各种自然和人造系统的演化过程,以及系统的稳定性和可靠性。
进一步的研究还可以帮助我们开发出更高效和可持续的方法和技术。
总结起来,熵增原理的应用涵盖了化学反应动力学、生态学、信息论和社会科学等领域。
这些应用不仅拓宽了熵增原理的研究领域,而且为各个领域的科学研究和应用开发提供了理论基础。
随着科学技术的不断发展,熵增原理的应用还将得到更深入的研究和应用。
熵的应用和意义
浅谈熵的意义及其应用摘要:介绍了熵这个概念产生的原因,以及克劳修斯对熵变的定义式;介绍了玻尔兹曼从微观角度对熵的定义及玻尔兹曼研究工作的重要意义;熵在信息、生命和社会等领域的作用;从熵的角度理解人类文明和社会发展与环境的关系。
关键词:克劳修斯熵玻尔兹曼熵信息熵生命熵社会熵0 前言:熵是热力学中一个非常重要的物理量,其概念最早是由德国物理学家克劳修斯(R.Clausius)于1854年提出,用以定量阐明热力学第二定律,其表达式为dS=(δQ/T)rev。
但克劳修斯给出的定义既狭隘又抽象。
1877年,玻尔兹曼(L.Boltzmann)运用几率方法,论证了熵S与热力学状态的几率W之间的关系,并由普朗克于1900给出微观表达式S=k logW,其中k为玻尔兹曼常数。
玻尔兹曼对熵的描述开启了人们对熵赋予新的含义的大门,人们开始应用熵对诸多领域的概念予以定量化描述,促成了广义熵在当今自然及社会科学领域的广泛应用【1】【2】。
1 熵的定义及其意义克劳修斯所提出的熵变的定义式为dS=(δQ/T)rev,由其表达式可知,克劳修斯用过程量来定义状态函数熵,表达式积分得到的也只是初末状态的熵变,并没有熵的直接表达式,这给解释“什么是熵”带来了困难。
【1】直到玻尔兹曼从微观角度理解熵的物理意义,才用统计方法得到了熵的微观表达式:S=k logW。
这一公式对应微观态等概出现的平衡态体系。
若一个系统有W个微观状态数,且出现的概率相等,即每一个微观态出现的概率都是p=1/W,则玻尔兹曼的微观表达式还可写为:S=-k∑plogp。
玻尔兹曼工作的杰出之处不仅在于它引入了概率方法,为体系熵的绝对值计算提供了一种可行的方案,而且更在于他通过这种计算揭示了熵概念的一般性的创造意义和价值:上面所描述的并不是体系的一般性质量和能量的存在方式和状态,而是这些质量和能量的组构、匹配、分布的方式和状态。
玻尔兹曼的工作揭示了正是从熵概念的引入起始,科学的视野开始从对一般物的质量、能量的研究转入对一般物的结构和关系的研究,另外,玻尔兹曼的工作还为熵概念和熵理论的广义化发展提供了科学依据。
熵在社会学中的应用
熵在社会学中的应用熵是热力学领域中的概念,用于描述系统内部无序程度的度量。
熵这一概念并不仅限于物理科学领域,在社会学中也有着重要的应用。
本文将讨论熵在社会学中的应用,并探讨其对社会现象和人类行为的影响。
熵在社会学中可以被用来描述社会系统的无序程度。
社会是一个由许多因素相互作用而成的复杂系统,其中充满着各种各样的因素、个体和群体。
这些因素之间的互动和影响导致了社会系统的复杂性和混乱。
使用熵的概念可以帮助我们理解社会系统内部的无序程度,并且有助于衡量社会系统的稳定性和变化程度。
熵可以被用来解释社会系统的发展和变化。
在社会学中,熵可以被视为社会系统内部的动态性和不断变化的体现。
社会系统中的各种因素和要素都在不断地发生变化和相互作用,导致了社会系统的不断演化和变革。
通过熵的概念,我们可以更好地理解社会系统的发展规律和变化趋势,并且可以预测和解释社会系统内部的变化和发展。
熵还可以被用来分析社会系统内部的稳定性和混乱程度。
在社会学中,我们经常会对社会系统的稳定性和混乱程度进行评估和分析。
使用熵的概念可以帮助我们更好地理解社会系统的内部稳定性和混乱程度,并且可以为我们提供一种量化的工具来评估社会系统的稳定性和变化趋势。
熵还可以被用来分析社会系统中的信息流动和传播。
在信息时代,信息已经成为了社会系统中不可或缺的一部分。
熵的概念可以帮助我们更好地理解信息在社会系统中的流动和传播过程,以及信息对社会系统内部的影响和作用。
通过对信息流动和传播过程的熵分析,我们可以更好地理解社会系统内部的信息交流和互动,从而为我们提供更好的决策依据和行为准则。
熵还可以被用来探讨社会系统中的动态平衡和失衡问题。
在社会学中,我们经常会关注社会系统内部的动态平衡和失衡状态。
熵的概念可以帮助我们更好地理解社会系统内部的动态平衡和失衡状态,并且可以为我们提供一种量化的工具来评估社会系统内部的动态平衡和失衡程度。
总结而言,熵在社会学中有着广泛的应用,可以帮助我们更好地理解社会系统的内部结构和动态变化。
熵增原理的应用
熵增原理的应用熵增原理是热力学中的一个重要原理,也称为热力学第二定律。
它描述了在孤立系统中,熵总是增加或保持不变的规律。
根据熵增原理,任何孤立系统的熵都不会减少,而只会增加或保持不变。
熵是描述系统无序程度的物理量,它与分子的排列方式有关。
系统越有序,熵越低;系统越无序,熵越高。
熵增原理的应用涉及到很多方面,下面我将从物理、生态、信息论和社会科学等多个角度分别阐述。
首先,熵增原理在物理学中有着广泛的应用。
热力学第二定律指出,自然界中热量永远不会自发地从低温物体传递到高温物体,而只会自发地从高温物体传递到低温物体。
这是因为热量会使得分子的运动趋于混乱,系统的熵会增加。
这可以用于解释许多实际现象,例如热量传导、扩散和辐射等。
其次,熵增原理在生态学中也有重要的应用。
自然界中,生态系统的熵不断增加,表明系统的无序程度不断增加。
例如,森林火灾会使得植物和动物的生态系统失去平衡,并最终导致植被枯萎、动物死亡和土壤贫瘠化。
这一现象违背了自然界对于系统熵增的规律。
因此,生态学家可以通过控制森林火灾的方式来维持和管理生态系统的稳定状态。
此外,熵增原理还在信息论中有着重要的应用。
在信息论中,熵被用来度量信息的不确定性。
一个信息的不确定性越高,它的熵越大。
例如,随机事件的信息熵较高,因为它可以有多个可能的结果。
在数字通信中,通过采用编码和解码技术,可以减小信息传输时的熵,并提高传输的效率和可靠性。
最后,熵增原理在社会科学中也有其应用。
社会系统可以看作是一个复杂的人类群体,也服从熵增原理。
例如,社会中的经济体系不断发展和变化,具有高度的不确定性和无序性。
经济交易、技术创新和人口迁移等因素都会增加系统的熵。
社会科学家可以通过熵增原理来研究社会系统的稳定性和可持续发展。
对于一个社会系统而言,只有在不断创新和适应变化的过程中,才能保持系统的稳定性。
综上所述,熵增原理是一个普遍适用于自然界和社会系统的规律。
它的应用涵盖了物理、生态、信息论和社会科学等多个领域。
浅谈熵及其应用
熵与社会科学
将熵引入管理
第二部分
熵在各社会学科中的应用
负 熵 息
信 息 熵 量
信 信 息
熵 与 信 息 论
断 了 。 “生 命 赖 负 熵 为 生 ” 的 论
《生 著 命 是 什 么 》 一 书 中 , 提 出 其 在 谔 定 薛 家 学 科 的 名
熵 与 生 命 科 学
熵与宇宙学
1865年克劳修斯说热力学两条定律 意味着(1)宇宙的能量是常数(2) 宇宙的熵趋于极大值。即宇宙将达 到热平衡,到这一天,一切自然过 程都将停止,宇宙陷入“死寂”状 态(“热寂”状态),称为著名的 “热寂说”。
熵概念的泛化中的第二次重要扩展是在 信息熵的基础上进行的,将信号源的概 念扩展为一组随机事件的集合——信息 源,则信息熵就可以描述该随机事件集 合的某种不确定性。具体说来,凡是导 致随机事件集合的肯定性,组织性,法 则性或有序性等增加或减少的活动过程, 都可以用信息熵的改变量这个统一的标 尺来度量。
第一部分Байду номын сангаас
熵的提出,发展及泛化
熵的增加原理
孤立系中发生的自然过程,总是沿着熵 增加的方向进行。这就是熵增加原理。
熵的统计意义
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有关的物理 量,它与热力学几率的对数成正比,由 于热力学几率愈大表示系统处于愈混乱 的状态,所以熵是系统无序的量度。
在统计物理和量 子物理中就有: 子物理中就有: 电子熵, 电子熵,克分子 移动熵, 熵,移动熵,转 动熵, 振动熵, 动熵, 振动熵, 自旋熵, 自旋熵, 热量熵 等。
“熵”被引入其它学 熵 科后, 科后,又产生了许 多数不清, 多数不清,说不明 的新的“ 的新的“熵”的概 如地理熵, 念,如地理熵,气 象熵,黑洞熵, 象熵,黑洞熵,生 命系统熵, 命系统熵,农业系 统熵,社会熵, 统熵,社会熵,经 济熵,文化熵, 济熵,文化熵,人 体熵,精神熵等。 体熵,精神熵等。
热力学的熵概念及其应用
热力学的熵概念及其应用熵是热力学中一个重要的概念,它描述了系统的无序程度或者混乱程度。
熵的概念最早由奥地利物理化学家博尔兹曼提出,并且在物理学、化学、生物学等科学领域中有广泛的应用。
熵的概念源于热力学第二定律,即熵在一个孤立系统中只能增加或保持不变,而不能减少。
根据熵变的定义,当一个系统由有序向无序转变时,系统的熵会增加。
反之,当一个系统由无序向有序转变时,系统的熵会减少。
熵变的计算可以通过统计力学的方法进行,通过计算系统的微观状态数目来得到系统的熵变。
熵的概念不仅在理论上有深刻的意义,而且在实际应用中也发挥着重要的作用。
在化学反应中,熵变可以帮助我们判断反应的方向和速率。
根据熵变的正负可以判断反应是可逆的还是不可逆的。
当反应的熵变为正时,反应是自发进行的,而当反应的熵变为负时,反应是不可逆的,需要外部条件的作用才能进行。
另外,熵也在热力学循环中有重要的应用。
在热力学循环中,系统从高温热源吸收热量,然后通过做功的方式将部分热量转化为机械能,最终将剩余的热量排放到低温热源中。
根据热力学第二定律,熵在这个过程中会增加,因此系统的效率不可能达到100%。
熵增加也意味着有损耗的产生,因此我们需要不断优化系统的设计来提高能量利用效率。
除了在热力学中的应用,熵的概念也被引入到其他领域中,如信息论。
在信息传递中,熵被用来描述信息的不确定性,即信息的有序度。
当信息的熵越大时,信息的不确定性越高,而当信息的熵越小时,信息的不确定性越低。
这个概念对于数据压缩、信息传输和密码学等领域具有重要意义。
总的来说,熵作为一个量化系统的无序程度的指标,在热力学、化学、生物学、信息论等领域都有广泛的应用。
熵的引入丰富了我们对自然界中各种现象的理解,它不仅是热力学的核心概念,也是科学发展中的重要里程碑。
通过深入研究熵的概念及其应用,我们可以进一步拓宽我们对自然界、人类社会和技术发展的认识,为科学技术的创新提供理论基础。
最新 熵及其演化应用的文献综述-精品
熵及其演化应用的文献综述摘要:介绍了熵的来源及演化,并以视角为例对熵的演化进行了文献的梳理与总结,最后作简要述评。
关键词:熵演化经济学一、概念提出1923年德国科学家普朗克来我国讲学,胡刚复教授翻译时在商字上加了个火字(表示与热有关)来代表Entropy,从而我国汉字库里出现了“熵”字。
二、熵的演化熵概念着渐从热力学领域演化开来。
它不仅可以与热力学过程相联系,而且可以与微观分子运动相结合,在自然和社会科学各个领域的应用也着渐丰富起来。
熵理论所规定的自然法则指出,从环境中孤立出来的系统,很快就会停止运动,失去发展变化的能力。
社会经济系统也是这样,若没有自然环境提供的从低熵到高熵持续着熵流,社会经济系统就难以维持非平衡状态,而很快被归之于平衡态。
因此,从熵的角度看来,社会经济活动、自然环境等所有一切都是自然的,都遵循自然规律。
熵不会减少,只能增加或保持不变。
Boltzmann(1872)在研究气体分子运动过程中,基于把热理解为微观世界分子运动的观点,对熵作出微观解释,认为在有大量粒子(原子、分子)构成的系统中,熵就是表示粒子之间的混乱程度的物理量,是系统内分子热运动无序程度的定量量度。
Shannon(1948)把波尔兹曼熵概念引入信息论,把熵作为一个随机事件的不确定性或信息量的量度,从而奠定了现代信息论的科学理论基础,大大地促进了信息论的发展。
信息熵具有更为广泛和普遍的意义,即广义熵。
E.T.Jaynes(1957)把用于非热力学领域的熵增原理称为最大熵原理,这主要是取自熵增原理中封闭系统的熵自动增到最大且稳定在最大熵状态。
即任何物质系统总是在约束下争取(呈现)最大自由权状态,最终导致系统达到约束引牛允许的最混乱、最复杂、最丰富的状态。
因此,很多自然现象、社会现象以及人的行为都受到最大熵原理的支配。
Golan等(1996)将最大熵原理进行了拓展,提出广义最大熵(GME)。
三、熵的应用(一)海洋经济学当然我国的经济学家在海洋经济领域的专家学者也展开了利用熵解决海洋经济问题的研究。
熵的概念和推广
熵的概念和推广熵是热力学的一个基本概念,指的是一个系统无序程度的度量。
熵的引入,极大地推动了热力学的发展,成为了现代科学一个基本的概念。
但是,除了热力学中的应用,熵在其他领域也有着广泛的应用。
首先,熵在信息论中的应用。
香农在20世纪40年代提出了信息熵的概念,指的是一个信息源的无序程度。
信息熵可以被看做信息源的不确定性度量,它的值越大,代表着一个信息源生成的信息越无序,越不可预测。
通过信息熵,我们可以计算出一个信息源的信息率上限,也就是我们所说的熵编码。
其次,熵在系统论中的应用。
系统论指的是一种研究系统的方法,它关注系统内部的相互关系和变化规律。
在系统论中,熵被定义为系统的多样性和复杂度。
当一个系统呈现出高度的无序状态时,它的熵值会变大。
系统熵的增加可以被看作是系统的不可逆性增加的标志。
而熵的减小则代表着有序状态的产生和稳定。
此外,熵在生态学、经济学、社会学等领域也有广泛的应用。
在生态学中,熵常常被用来测量生态系统的稳定性和复杂性。
经济学中,熵被用来评估市场的无序程度和竞争度。
社会学中,熵被用来描述社会系统的无序性和变化趋势。
但是,尽管熵有着广泛的应用,它的概念并不易懂。
在推广熵的概念时,我们需要考虑如何让人们更容易理解它的含义和应用。
一种方法是通过可视化来演示熵的概念。
例如,可以使用随机分布的小球来模拟熵的增加过程,或者用颜色深浅来表现一个系统的有序性变化。
这些简单而生动的可视化方法可以让人们更加深入地理解熵的概念。
另外,我们也可以利用实际问题来解释熵的含义和应用。
以生态学为例,我们可以讲解生态系统中的物种多样性和能量流动,通过这些实际案例来演示熵的概念和测量方法。
这样不仅可以提高人们对熵的理解程度,也可以让人们更容易将熵的概念与实际问题联系起来,从而更好地应用熵概念解决实际问题。
总之,熵是一个广泛应用于科学和人文领域的重要概念。
推广熵的应用,需要我们从不同已知领域中发掘熵的基本概念,从应用角度出发,通过可视化和实际案例解释熵的含义和应用,让更多的人了解和应用熵概念来提高自己的认知能力和解决问题的能力。
熵在社会学中的应用
熵在社会学中的应用熵是热力学和信息论中一个重要的概念,它通常被用来描述系统的混乱程度、不确定性或者信息量。
除了在自然科学中的应用,熵的概念也越来越被引入社会科学领域,以探讨社会系统的稳定性、变化和不确定性。
本文将讨论熵在社会学中的应用,探讨熵如何帮助我们理解社会系统中的各种现象和动态。
我们需要理解熵在社会学中的含义。
在社会学中,熵通常被用来描述社会系统的混乱程度和不确定性。
社会系统包括了各种组织机构、群体、文化和价值观念等元素,这些元素之间相互作用,形成了动态、复杂的网络。
熵的概念可以帮助我们理解社会系统的稳定性和变化,以及社会现象背后的规律和模式。
熵在社会学中的应用可以帮助我们理解社会系统的动态和演变。
社会系统的各种元素之间的相互作用和碰撞,会导致信息的传递、变革和演化。
这种信息的传递和演化会引起系统的混乱和复杂性增加,即熵的增加。
在一个复杂的城市系统中,不同文化、价值观和利益之间的碰撞和交互会导致社会系统的熵增加,从而产生各种社会问题和挑战。
通过熵的概念,我们可以更好地理解社会系统的动态和演变,为社会变革和发展提供理论支持。
熵的概念还可以帮助我们理解社会系统中的不确定性和风险。
社会系统的复杂性和不确定性会导致各种风险和难以预测的结果。
在经济系统中,不确定的市场环境、政策变化和国际因素会导致企业的经营风险增加,从而造成整个社会系统的不稳定性。
借助熵的概念,我们可以更好地识别社会系统中的风险和不确定性,采取相应的措施来应对和降低这些风险,保障社会系统的稳定和可持续发展。
熵的概念还可以用来分析和评估社会系统的效率和可持续性。
社会系统的效率和可持续性是现代社会发展的重要问题,而熵的概念可以帮助我们评估社会系统的能源利用效率、资源配置效率和环境可持续性。
通过对城市能源消耗数据的熵分析,可以评估城市能源利用的效率和改善空间,为城市能源规划和管理提供科学依据。
通过对社会系统的熵分析,我们可以更好地了解社会系统的效率和可持续性状况,为社会发展提供科学参考和决策支持。
无法逃离的熵——人类社会总是向着有序性增加、熵减的方向发展
《易经》告诉我们“是什么”和“怎样形成”这两个终极问题。
阴阳变化的原因就是熵的增减。
而熵的增减就是能量流动的结果,也是运动的实质。
熵是由鲁道夫·克劳修斯(Rudolf Clausius)提出,并应用在热力学中。
其定义为:体系的混乱的程度。
熵增加原理:一个孤立系统的熵永远不会减少。
它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态,其熵单调增大,当系统达到平衡态时,熵达到最大值。
熵的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向和限度。
那么熵有哪些特点呢?1.严谨和逻辑正如熵这个概念是对混乱度的描述,就是对有序性程度的描述。
对有序性的事物往往让人感到严谨。
而对严谨的追求必然引起对逻辑学的向往(或者说产生逻辑学)。
我们中国人做事很多时候都是拍拍脑袋就开始做,什么逻辑、严谨我们都统统不要的,这种方式做出来的事物肯定是有序性低的事物。
我们总是在说系统工程,但是没有严谨的规划,合符逻辑的思维,怎么可能有系统的工程?老祖宗在做事的时候都强调天时地利人和,这就是严谨的体现。
甚至从某种程度上,可以说逻辑和严谨是事物有序性的保证。
2.系统与系统之间,必然是某些系统的熵增和某些系统的熵减。
在生物进化中:人类的出现是宇宙进化的结果,即,宇宙演化的结果。
实质——太阳能源的输入,引起的地球上的熵减效应,导致的生物层次和多样的增加!对于太阳而言——熵增,而地球——熵减。
3.熵减的原理同样适合于人类的精神世界简单的说来就是要不断的拓展我们的认知领域,新的信息的不断输入才能减少神经世界的熵——带来思考问题角度和能力的改变。
但是这里有个问题,就是新的信息不一定就是对人们有利的。
但是不管怎么说对个人来说,终身学习是很重要的。
4.对于人类社会来说,人类社会总是向着有序性增加、熵减的方向发展人类制度的发展很好的说明了这点,封建制度相对于奴隶制度是有序性增加的,资本主义制度相对于封建制度是有序性增加的,共产主义制度相对于资本主义制度是有序性增加的。
熵,熵增加原理
熵,熵增加原理熵和熵增加原理是热力学和统计物理中的重要概念。
它们描述了系统的无序性和不可逆性,并且在许多领域中都得到了广泛的应用。
本文将介绍熵的定义和特点,以及熵增加原理的概念和含义。
一、熵的定义熵,是一个物理学的术语,它用来描述一个系统的无序性或混乱程度。
熵通常用符号S表示,它的单位是焦耳/克·开尔文(J/K),表示每单位质量和温度之间的比例系数。
熵最初是由德国物理学家Rudolf Clausius在19世纪提出的,他认为热力学中的熵是一个重要的物理量,可以用来对系统中热力学性质的变化进行描述。
随着时间的推移,熵不仅被应用于热力学领域,而且被成功地应用于其他学科。
在热力学中,熵被定义为一个系统可以达到的状态的数量的对数。
我们可以将熵理解为系统的无序度或混乱程度。
对于一个高度有序的系统,它的熵值较低,而对于一个高度无序的系统,它的熵值则较高。
在实际应用中,我们可以通过测量系统中分子的运动速度、位置和能量等参数来计算熵值。
熵的计算公式是:S = k ln WS是系统的熵,k是玻尔兹曼常数,W是系统的状况数。
状况数是指系统可能的微观状态数量,通常与分子的数目、能级和体积等有关。
二、熵的特点熵有一些独特的特点,它们对于我们理解熵的概念和应用非常重要。
下面是熵的一些特点:1. 熵是一种状态函数熵是一种状态函数,这意味着它的值只依赖于系统的状态,而与系统如何到达这个状态无关。
如果我们将能量从一个系统移动到另一个系统,改变它们的状态,那么它们的熵可能会发生变化。
这个过程发生的方式对于系统的熵没有影响。
2. 熵的增加方向是单向的熵的增加方向是单向的,这意味着一个孤立系统的熵只能增加。
虽然系统在短时间内可以由低熵状态转移到高熵状态,但是这种临时的不可逆性只是表面现象。
在长时间尺度下,系统的熵仍然会不断增加。
3. 完美晶体的熵为零对于一个完美的晶体,其所有原子都是高度有序排列的,因此其熵为零。
这个特殊的情况是热力学中一极限情况,因为几乎不存在一个完全排列有序的混合系统。
了解熵和熵增加原理在自然和社会科学中的运用小报
了解熵和熵增加原理在自然和社会科学中的运用小报1、28、为节约用水,我们可以每天不洗澡。
[判断题] *对错(正确答案)2、月相变化是有规律的,农历下半月月相变化规律是( ) 。
[单选题].AB(正确答案)C3、有人类登上的星球有( )。
[单选题] *A.月球(正确答案)B.火星C.月球和火星4、以下不可以作为小船动力装置的是()。
[单选题] *A.风帆B.风力推进装置C.船舵(正确答案)5、港珠澳桥采用桥、岛、隧为一体的主要原因是( )。
[单选题] *A.我国建造特高大桥的技术不成熟,而建造海底隧道的技术很成熟B.为了保证水陆空立体交通线互不干扰(正确答案)C.保护环境6、生态瓶中的水最好是冷却的自来水。
[判断题] *对错(正确答案)7、“种瓜得瓜、种豆得豆”说的是变异现象。
[判断题] *对错(正确答案)8、潜艇是能够在水下航行的船。
[判断题] *对(正确答案)错9、我们制作的小船可以装上风力推动装置或蒸汽推动装置。
[判断题] *错10、把两组相同的种子,放在相同的室内,给一组种子定期加适量的水,另一组种子不加水,其它条件保持相同。
这个实验设计是研究()对种子发芽的影响。
[单选题]A.水(正确答案)B.温度C.光11、下图是一组对比实验:研究铁生锈和水、空气的关系。
铁钉最容易生锈的是( ) 。
A(正确答案)BC12、仿生学是模仿生物的功能和结构从而发明出新的设备、工具和技术的学科。
下列与仿生学无关的是()。
[单选题] *A.八哥模仿主人的声音说“早上好”(正确答案)B.模拟蝴蝶调温方式设计人造卫星温控系统C.模仿海豚的皮肤制成多层的潜水艇外壳13、不同时期、不同类型的船具有不同的特点和发展趋势。
[判断题] *错14、下列选项中,能构成一个农场生态系统的是()。
[单选题] *A.月季花、蜘蛛、瓢虫、蚜虫B.阳光、空气、水、土壤、石头C.微生物、月季花等植物、蚜虫等动物以及阳光、空气等非生物(正确答案)15、船的底部特别宽阔,船的稳定性就能大大提高。
熵及其节能应用概述
由于一切实际过程都是不可逆的,因此由于过程不可逆所 引起的熵产变化永远是大于零的;而熵流的变化则根据开 放系统与外界的能量和质量交换情况可正、可负,也可为 零。开放系统的熵变等于熵产于熵流之和,总的变化趋势 有三种情况:如果两者共同作用使系统熵变等于零,系统 处于稳定状态;如果使系统熵变大于零,系统发生震荡与 崩溃;如果系统的熵变小于零,系统从一种稳定结构向另 一种稳定结构进化。
热力学的基本理论是普遍适用的。小到一个能量传递与转 换设备,大到整个地球都可以看作上述的开口系统进行分 析。
例如对于空调系统的供热工况的分析,我们通常都习惯说 是靠消耗能量来维持一定室内温度,其实在稳定工况下, 房间得到的热量等于传出的热量,房间是不消耗能量的, 房间维持一定室内温度是依赖于消耗高温度的低熵能量, 排除低温度的高熵能量,即依靠引入负熵流与熵产抵消, 维持室内系统熵不变的稳定状态。空调系统节能本质上是 尽量减少不可逆造成的熵产,减少负的熵流的消耗。
信息熵
信息熵是信息的扩散和消失,信息的熵越小,则所含的有序程度越高, 如果信息的熵大,说明其有序性低,获取了信息则意味着有序程度增加, 即是负熵,任何使得随机事件产生组织性,法则性,有序性的过程,其 熵就是负值,相反的过程则是无序度增大,熵就增加,为正值.查尔斯 认为信息的销毁是不可逆的过程,而产生信息则是从外界引入负熵的过 程,把它应用到知识引用的领域,信息的熵小意味着它具有较高的有序 性,组织性、法则性,传播范围更广,引用次数更多.
- 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)。
现代熵理论在社会科学中的应用
摘要:文章简述了热学熵的理论及其统计解释,介绍了熵增原理,最大最小熵原理,对现代熵理论在人类社会,生态环境,致冷技术上的应用作了浅显
的说明,使人类意识到加强熵观念以维护良好社会秩序及生态环境的必
要性,最后讲解了现代熵理论在社会科学中的应用对我的启发与影响。
关键词: 现代熵现代熵理论现代熵与人类社会现代熵与生态环境
现代熵与致冷技术制冷技术现代熵理论的应用对我的启发
正文:
一. 现代熵理论的基本概念
1. 热熵的基本概念
克劳修斯引入了状态函数熵,记为 S。
他采用宏观分析的方法得出 : 对于一个封闭系统 , 可逆过程的熵变 dS与系统从外界所吸收的热量 dQ和系统的温度
T之间存在如下关系: dS = dQ T
上式称为熵的克劳修斯关系式。
由此定义的熵称为热力学熵 (或宏观熵 , 克劳修斯熵 ) 。
2. 统计熵 (或玻尔兹曼熵 )的概念
在克劳修斯给出热力学熵的定义以后 ,玻尔兹曼又从微观 (气体动理论 )的角
度 , 深入研究了状态函数熵 , 给出了一个统计物理学的解释。
在等概率原理
的前提下 , 任一给定的宏观状态所包含的微观状态数的数目称为该宏观状态的热力学概率 , 用 Q表示。
据此 , 玻尔兹曼对气体分子的运动过程进行了研
究 ,将熵 S和热力学概率Ω联系起来得出 S∝ lnΩ的关系 ,在 1900年由普朗克引进比例常数 k而成为 S = klnΩ。
这就是统计物理的玻尔兹曼熵
关系式 ,其中 k为玻尔兹曼常量。
由此定义的熵称为统计熵 (或玻尔兹曼熵 )。
二.现代熵理论的原理
现代熵理论有熵增加原理,最大最小熵原理等。
1. 熵增原理:
处于平衡态的孤立系统的熵增加原理在定义熵的概念以后 ,克劳修斯把热
力学第二定律中熵用式中等号对应可逆过程 , 大于号对应不可逆过程。
即在绝热过程中熵不可能减少,这就是熵增原理。
即对绝热过程,ΔQ = 0 ,有ΔS(绝热)≥ 0(大于时候不可逆,等于时候可逆)或 dS(绝热)≥0 (>0不可逆;=0可逆)
熵增原理表明,在绝热条件下,只可能发生dS≥0 的过程,其中dS = 0 表示可逆过程;dS>0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。
但可逆过程毕竟是一个理想过程。
系统的平衡态是熵具有最大值的状态 , 也就是出现概率最大的状态。
因此 ,系统内部自发发生的过程总是从概率小的状态朝着概率大的状态的方向进行 ,从有序度高的状态朝着无序度高的状态的方向进行。
因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大,直到达到平衡态。
即隔离系统的熵不可能减少,这也是熵增原理的一种说法。
2. 最小熵原理:
在热平衡态下孤立系的熵达到极大,熵产生为0.在定常耗散过程(输运、化学反应)中熵产生恒正,在线性区定常输运过程中熵产生最小,这就是最小熵原理。
由它可推出线性区不可能形成耗散结构。
3.最大熵原理:
投资时常常讲不要把所有的鸡蛋放在一个篮子里,这样可以降低风险。
在信息处理中,这个原理同样适用。
在数学上,这个原理称为最大熵原理。
三.现代熵理论在社会科学领域的应用意义及指导作用
1.熵在人类社会中的应用意义及指导作用
从熵的角度看 , 人类社会的一切伦理、道德、风俗习惯、法制、组织和人际关系是熵增与熵减的合作用的结果。
社会发展变化的序在极大程度上受到人类活动的影响。
因而 ,现实社会总表现出复杂性和不平衡性。
社会的每个成员都是一个耗散系统 , 耗散系统必须靠负熵为生。
追求负熵是一切生物活动的主题。
对人类而言 , 争权夺利是人类追求负熵的一种突出的表现。
人类对权利的追求 ,可以调动人们去追求的积极性 , 投身于对自然界奥秘的探究中 , 把更多的潜在可用性变为现实可用性 , 使人们的个人生活和社会生活的物质条件不断有所改变 , 而这种改善就通常意义上讲就是进步。
随着物质条件和精神条件的日益丰富 , 人们为了自身的利益 ,对权势、利益的追求更加强烈。
人们对权势和利益这种负熵的索取日益加强 , 逐渐导致整个人类社会性的秩序向着混乱发展 , 即使整个社会的熵不断增加。
纵观历史 , 人类为了夺利 , 不惜血流千里,绞尽脑汁。
日常生活中 ,为了争利 , 也可以勾心斗角。
在改革开放和
市场经济的条件下,偷税漏税、假冒伪劣、假公济私、贪污腐化、以权谋私、坑蒙拐骗等损人利己的事屡见不鲜。
生活在这样的环境中 ,人们无时无刻都得把神经绷得紧紧的生怕会上当受骗。
因而整个社会处在高度的无序状态。
人办事要求功利 ,不必讳言功利。
但是求功利亦应有所制约 ,有道可循 , 决不可为了自身的利益而不惜一切损害他人利益 ,造成社会的混乱。
2. 熵在生态环境中的应用意义及指导作用
薛定谔的负熵理论不仅可以解释生命世界,而且正日益扩展到经济社会、生态环境等诸多领域。
对人类社会而言,追求自身利益的负熵是一切活动的主题。
随着社会的进步和经济的迅速增长,人类利用自然资源的活动加剧,例如,树木的滥砍滥伐、珍禽异兽的肆虐捕杀、工业废物的大量排放等,人类不断从自然界获取物料资源,同时抛出大量的废气、废液、废渣和生活垃圾。
结果,人们得到了低熵的产品,但同时不可避免地向环境排放了高熵的废物和废热,致使自然资源日趋耗尽,环境污染日趋加剧,生态平衡日趋破坏,环境熵值日趋增加。
因此,人们在使用低熵产品、享受现代文明的同时,必须清醒地意识到,大自然不能为人类提供无限的资源、生存空间和废料场,大自然的调节机制不是万能的,自然界有其自身发展的界限,保护环境势在必行。
3. 现代熵理论在致冷技术制冷技术上的应用意义及指导作用
致冷技术制冷技术的关键在于从被冷却的物体之中抽取热量,相当于抽取熵。
随着物体之中的熵的减少,物体的温度下降,气体可能凝结成为液体,液体凝固为固体。
通过这个原理,科学家们发明了很多种类的致冷机,如蒸发致冷机,稀释致冷机。
凝固通常是熵减小的过程,一般不能用于致冷。
而玻梅郎丘克却发现在 3He 在加压凝固过程中,由于核自旋无序化的效应,可以导致熵的增大,从而提出了新的致冷原理。
使用此法可达到 mK 量级的极低温。
而 4He 的蒸发致冷是采用绝热退磁致冷的技术。
在顺磁盐的一般情况下,磁矩的排列是混乱的。
外加磁场将导致磁矩的排列有序化,达到低熵态。
若在绝热条件下退掉磁场,磁矩的排列随机趋于混乱,所对应熵的增加必须由环境吸取热量,导致温度的下降。
四.现代熵理论在社会科学中的应用对我的启发与影响
现代熵理论在社会科学中的应用已扩展到各个领域,比如在人类及社会学这方面,随着物质条件和精神条件的日益丰富 , 人们为了自身的利益 ,对权势、利益的
追求更加强烈, 逐渐导致整个人类社会性的秩序向着混乱发展 , 即使整个社会的熵不断增加,所以社会的混乱度就不断地增大,社会上就出现了例如贪污腐败,假公济私等一些损人利己的事情。
又比如现代熵理论在科学方面的应用,从物体中抽取熵,则物体温度就会下降,这也是致冷制冷技术的原理。
总之,合理科学的利用现代熵理论会促进很多新技术的发展。
参考文献:李沽.<<热熵、物熵和信熵对人类的影响>>[ J ].
王培霞 ,贾育秦. <<熵污染和绿色制造>> [ J ].
陈光明、陈国邦 <<制冷与低温原理>> 机械工业出版社,2010 年
汪志诚 <<热力学·统计物理>> 高等教育出版社,2008 年。