熵与黑洞
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什么是熵?
熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。最初是用来描述“能量退化”的物质状态参数之一,在热力学中有广泛的应用。但那时熵仅仅是一个可以通过热量改变来测定的物理量,其本质仍没有很好的解释,直到统计物理、信息论等一系列科学理论发展,熵的本质才逐渐被解释清楚,即,熵的本质是一个系统“内在的混乱程度”,一个系统的混乱度越高它的熵就越高,反之熵值越低。举个例子:一个环境温度20摄氏度,白水温度20摄氏度,蓝钢笔水20摄氏度。然后把蓝钢笔水滴一滴到白水烧杯中,你将看到慢慢的蓝钢笔水散开了,最后,整个烧杯的白水都变蓝了,而且是均匀的。熵——就是表达这样一个分布程度的量。你可以把蓝钢笔水看做是能量,把能量注入系统后,能量向均匀分布方向发展,这时候熵增大。
19世纪,物理学家开始认识到,世界的动力是能量,并且提出"能量守恒定律",即能量的总和是不变的。但是,有一个现象让他们很困惑。物理学家发现,能量无法百分百地转换。于是他们就将那些在能量转换过程中浪费掉的、无法再利用的能量称为熵。能量转换会让系统的混乱度增加,熵就是系统的混乱度。热力学第二定律表明,孤立系统总是存在从高有序度转变成低有序度的趋势。也就是说,如果不施加外力影响,事物永远向着更混乱的状态发展,此即熵增原理。比如,房间如果没人打扫,只会越来越乱,不可能越来越干净。如果是封闭系统,所有能量最终都会变成熵。

