熵发展历史

1. 关于熵的定义和解释！

熵在物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。在科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量度，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。此外它还包括热力学定义和统计学定义：

一、热力学定义

在热力学中，熵是系统的热力学参量，它代表了系统中不可用的能量，衡量系统产生自发过程的能力。熵增加，系统的总能量不变，但其中可用部分减少。孤立系统的熵不会减少，这也是热力学第二定律的表现之一。

二、统计学定义

在统计学中，熵衡量系统的无序性，代表了系统在给定的宏观状态（如温度、压强、体积等等）下，处于不同微观状态的可能性，或者说构成该宏观系统的微观方式的数量。

举例，已知在3个盒子里有3个球，这个是系统的宏观状态，微观状态则是球在不同盒子间的分布（如3个球全部在第一个盒子，或者一个盒子里有一个球等等）。熵越高的系统就越难精确描述其微观状态。

(1)熵发展历史扩展阅读：

人类社会发展过程本身就是一个不断熵增、熵减的过程：

熵增就是指人类社会的混乱程度开始加剧，比如战争爆发，出现经济危机，这些事情都会导致人类社会出现熵增的情况。熵减就说明人类社会开始进入了一个正常发展的状态中。俗称太平盛世，虽然宇宙理论上一直处于熵增状态，但是局部还是会出现熵减。

人类社会也是这样，有的国家爆发战争，但是有的国家就处于一个和平的状态。而人类的社会之所以能够发展，就是因为熵增和熵减的交替。

比如战争会促进科技的发展，但是也会摧毁大量的文明成果。和平发展时期，科技发展的就没有那么快速了，但是文明成果能够很好地保留下来。

2. 最大熵原理的历史背景

最大熵原理是在1957 年由E.T.Jaynes 提出的，其主要思想是，在只掌握关于未知分布的部分知识时，应该选取符合这些知识但熵值最大的概率分布。因为在这种情况下，符合已知知识的概率分布可能不止一个。我们知道，熵定义的实际上是一个随机变量的不确定性，熵最大的时候，说明随机变量最不确定，换句话说，也就是随机变量最随机，对其行为做准确预测最困难。
从这个意义上讲，那么最大熵原理的实质就是，在已知部分知识的前提下，关于未知分布最合理的推断就是符合已知知识最不确定或最随机的推断，这是我们可以作出的唯一不偏不倚的选择，任何其它的选择都意味着我们增加了其它的约束和假设，这些约束和假设根据我们掌握的信息无法作出。
可查看《浅谈最大熵原理和统计物理学》
——曾致远(Richard Chih-Yuan Tseng)
研究领域主要为古典信息论，量子信息论及理论统计热物理学，临界现象及非平衡热力学等物理现象理论研究古典信息论在统计物理学中之意义及应用。

3. 熵是什么意思啊

“熵”的通俗理解就是“混乱程度”。

简单的说熵是衡量我们这个世界中事物混乱程度的一个指标，热力学第二定律中认为孤立系统总是存在从高有序度转变成低有序度的趋势，这就是熵增的原理。

系统由有序转变为无序被的过程是熵增，比如系的鞋带会开；家中铺的很整齐的床单睡过后会变乱。

“热力学第二定律”热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体。

比如一滴墨滴进清水，清水会变黑；一个热的物体和一个冷的物体放在一起，热的物体会变冷，冷的物体会变热.....物理系统总是会趋向平衡状态。

一个系统的温度是不均匀的，它慢慢趋向均匀；一个溶液的浓度是不均匀的，同样它会慢慢趋向均匀。

，此式叫做克劳休斯不等式，是热力学中第二定律最普遍的表达式。

2.统计热力学：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，k=1.3807x10-23J·K-1。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，因此熵有统计意义，对只有几个、几十或几百分子的体系就无所谓熵。

4. 熵函数的提出的意义

1.哲学
易经所说万物始于太极，然后分为阴阳两仪，然后又有什么四象啊八卦啊等等道具出现，最后再噼里啪啦衍生出万物。也就是说，本来东西的种类是很少的，可慢慢的世界就变得复杂起来，也开始精彩起来，这就是熵或复杂度增加的贡献。也许世界的规则最初是极其简单的，而熵或者说混乱程度的增加就是用简单的几块积木以令人捉摸不透的方式创造更高层次上变幻万象的新生事物的最佳方法。

1.数学
熵和数学不怎么沾边，不过我觉得它和新兴的分形理论和混沌理论有共同点。比如两个不同的函数不断彼此复合，或自己套自己，函数图像的细节处就会变得越来越复杂，但是图像在宏观上却会呈现出奇特的规律性。数学家对于复杂度的增加何以产生新的规律性的奥秘也仍处于探索之中，混乱中可以产生规律，确实是个令人费解的矛盾。好吧，这个说法很扯。

2.物理
揭示了自然界中"宇宙的能量永远守恒，宇宙的熵永远增大"这一奥秘。引发了宇宙学中有关"热寂说"的大讨论：人们不禁会问既然宇宙中的物质是不能凭空产生的，而它们又在熵增规则的控制下趋于不断彼此远离，那么是否会有一天宇宙中的所有物质彼此分离足够远，以至于不再发生任何相互作用，力、温度、能量等概念渺小到完全失去意义，最终整个宇宙陷入一片死寂。流体力学研究中有一种比较纠结的“湍流现象”，说的是当水流逐渐变快时，水流的规律性会突然完全消失，难以用数学表达式解析和刻画，其特点是现象纷繁复杂而难以捉摸内在规律，网上有些相关论文就是尝试用熵增原理处理湍流等流体现象，试图构建其内在规律满足的数学模型，有兴趣可以去搜下。

2.化学
熵代表混乱度，焓代表恒压反应的热量变化，两者看似不相关。但熵和焓的数值变化通过吉布斯自由能公式这么一整合，就能代表恒温恒压下化学反应所能做的最大功。

3.生物
量子物理学家薛定谔在《生命是什么》(据说双螺旋结构的发现者之一也曾受过这本外行人写的书的影响)一书中给生物的定义就是可以主动摄取能量以阻碍熵增的东东。也就是说，他认为非生物对于熵增作用是无能为力的。作为一个生物体，肯定不希望自己的结构成分随时因为物理原理而走向自然解体。混乱度增大也有利于增加变异的几率，促使生物进化和产生多样性。

4.社会学和历史学
某些人说人口的混血、还有多民族的融合、文化交流、历史的进步都是熵增的，因为这些事情在发展的过程中都变得越来越复杂了。这是借比喻意义而言的，从联系上看依然很扯。

暂时只能想到这么多了。

5. “熵”是什么意思

热力体系中，不能利用来做功的热能可以用热能的变化量除以温度所得的商来表示，这个商叫做熵。熵，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。

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，k=1.3807x10-23J·K-1。 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，因此熵有统计意义，对只有几个、几十或几百分子的体系就无所谓熵。

(5)熵发展历史扩展阅读

性质：

1，状态函数

熵S是状态函数，具有加和（容量）性质，是广度量非守恒量，因为其定义式中的热量与物质的量成正比，但确定的状态有确定量。其变化量ΔS只决定于体系的始终态而与过程可逆与否无关。由于体系熵的变化值等于可逆过程热温商δQ/T之和，所以只能通过可逆过程求的体系的熵变。,

2，宏观量

熵是宏观量，是构成体系的大量微观离子集体表现出来的性质。它包括分子的平动、振动、转动、电子运动及核自旋运动所贡献的熵，谈论个别微观粒子的熵无意义。

3，绝对值

熵的绝对值不能由热力学第二定律确定。可根据量热数据由第三定律确定熵的绝对值，叫规定熵或量热法。还可由分子的微观结构数据用统计热力学的方法计算出熵的绝对值，叫统计熵或光谱熵。

6. 熵定律与时空观、历史观、人生观的关系（马克思主义的角度）

熵定律是物理学中被给予高度重视的定律，熵定律规定了自然界能量变化方向的基本原理。按照熵定律，时空概念被一种自然界的特殊规律把持着，时空中的能量变化不是完全自由的，不是完全随意的，它是宇宙间的特殊和潜在的规律，认可了宇宙的物质属性，以及不同物质之间的能量转化的规律性，体现了马克思哲学中关于物质普遍联系的观点。就它对于历史观的作用，也是间接的由自然界的规律推导得出的，认为历史发展受特殊规律和矛盾变化规律的制约，在哲学中体现为辩证统一的发展，而整体的发展并不受发展本身改变统一性，体现了和谐的精神。从这个物理学定义中，还可以引申到人生观，它认为人生需要一种基于自然始基的发展，也就是顺从于自然界的规律，而不可逆物质世界的普遍规律而行为，人应该追求和谐统一，正确认识矛盾发展对于人生的意义，从整体上充分肯定了物质性、发展观、普遍联系以及辩证发展等原理的运用。

特别说一下，我并不赞同这种科学引申，实际上科学的关注点在于探讨物质世界，探讨经验领域，而哲学本身的探讨并不局限于科学上的物质范畴和物质规律，在探讨哲学中，如果仅仅把视野局限在科学研究对象之内，就直接限制了哲学研究和思维本身，这样是不利于哲学发展的，是一种企图以科学替代传统哲学的做法

7. 熵的定义

1、经典热力学

1865年，克劳休斯将发现的新的状态函数命名为，用增量定义为

(7)熵发展历史扩展阅读：

一、性质

1、状态函数

熵S是状态函数，具有加和（容量）性质，是广度量非守恒量，因为其定义式中的热量与物质的量成正比，但确定的状态有确定量。其变化量ΔS只决定于体系的始终态而与过程可逆与否无关。

由于体系熵的变化值等于可逆过程热温商δQ/T之和，所以只能通过可逆过程求的体系的熵变。孤立体系的可逆变化或绝热可逆变化过程ΔS=0。

2、宏观量

熵是宏观量，是构成体系的大量微观离子集体表现出来的性质。它包括分子的平动、振动、转动、电子运动及核自旋运动所贡献的熵，谈论个别微观粒子的熵无意义。

3、绝对值

熵的绝对值不能由热力学第二定律确定。可根据量热数据由第三定律确定熵的绝对值，叫规定熵或量热法。还可由分子的微观结构数据用统计热力学的方法计算出熵的绝对值，叫统计熵或光谱熵。

二、应用

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：在孤立系统中，体系与环境没有能量交换，体系总是自发地像混乱度增大的方向变化，总使整个系统的熵值增大，此即熵增原理。

摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热，使熵增加，所以说整个宇宙可以看作一个孤立系统，是朝着熵增加的方向演变的。

从一个自发进行的过程来考察：热量Q 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。

8. 地球的熵值是在增加吗人类文明能坚持1亿年吗

绝对坚持不了

二十世纪八十年代的中国知识界对市场化、工业化及其反思讨论的很热烈，西方的有关著作也译进了很多。《熵：一种新的世界观》[杰里米·里夫金、特德·霍华德 著 上海译文出版社 1987年版]便是其中之一。尽管书中提出的观点，所进行的探讨直到现在看来仍不为我们的主流认可，但确实是极具启发的另一种思维。

（一） 熵和退化史观

何为熵？作者说熵定律"实质是说，宇宙万物从一定的价值与结构开始，不可挽回地向混乱和荒废发展。" [《熵：一种新的世界观》第4页]熵律适用于孤立封闭系统的一切过程，小到一个生命体，大到整个宇宙。

与熵律相对应的有赫尔姆霍茨的宇宙观：密集能源的大爆炸形成银河系、星体，它们将沿着熵律的方向，走向永恒的死亡与平衡。又有生命的再解释：生命体以秩序和活力出现，以衰亡结束：生命体不断与外界交换物质与能量的实质是为了减缓内部熵值的增加。

在我们的社会历史领域，熵律也同样存在。它表现为：全部社会活动的真正内容，是有效能量转变为无效能量，是有效能量的不断转化、变换和不可挽回的消失。若相比我们这个时代多数人和许多的杰出政治家、社会学家们所信奉的人类及世界总是以各种方式在进步、在发展的进化论而言，这种观点可称为退化史观。因为它不再一味地把历史看作进化、发展、创造、积累财富、走向美好未来的过程，相反，它向

人们揭示：历史将以颓废而终，一切的繁华富足最终不过是虚伪的昙花一现，进化论不过是谎言。
退化史观何以敢向近代以来人们坚信不疑的进化论挑战，并把它斥为无稽之谈？书中从不同的能源环境和人的生存关系上加以论证。当人类处于狩猎--采集时期时，他的能源就是狩猎和采集所得的野生动物，她的生存方式即是狩猎和采集。在狩猎和采集进行中，猎物和可食用的植物日渐相对人的需求在减少，人的活动范围也趋向了极限，而新的生命又在繁衍，生生不思，于是生存的危机来了。这样，原有能源环境中的熵值大增，旧的能源环境为人类所破坏，所余无几。为了维持自身的生存，人必须拼命找到新的能源环境。庆幸的是，在长期的摸索之后，耕种出现了，所以新的能源--农业产品--使人的生存又在另一新的能源环境中持续。与此相似，人们的能源环境又依次经历了木材、煤炭、石油等阶段。社会形态也相应从中世纪、近代社会进入到工业资本主义等阶段。这些社会形态的变化，是因为不同的能源环境不得已需要更替的缘故。

以上的过程若简单的以模式来概括，可表示为:"原有的能源环境"生存的需要导致熵值增加到极限…寻找新能源环境…找到"。这说明人类历史的发展动力是各个能源环境、进而整个能源环境的耗散，是熵值的增加;人类历史总趋势是在每个与能源环境相对应的社会类型中进行被迫的抗争。当新能源不可能再有的时候，当旧的能源环境无法向新的过渡时，历史便终于结束退化，走进消亡。

进化论者讲生产力的发展、讲科学技术的作用、讲社会制度的进步及美好的明天，但是依退化史观者看来，这些不过是人类对整个退化无情趋势抗争的产物。是的，人们可以找到一种又一种新的能源环境，创造一类又一类新的社会形态，但这些不过是徒劳而已。因为人类总是处于一个有限的空间中，如把这个空间比作一个有限的仓库，那么所谓的生产不过是把仓库内的东西搬运回家而已;人们的家也可以比作一个封闭的盒子，在这个盒子里，人们的所谓消费，不过是把有用之物创造成垃圾、粪便、废气和有毒物而已；为进化论者所夸耀的科学技术也不过是这种搬运和创造的加速器而已。所以生产力的提高，科学技术的发展和社会形态的演变实际是加速了社会退化。熵的增加，不能称之为真正的进化。

人类的生存依此来说，也是难容乐观，因为这个无情的趋势最终即是消亡。但作者也提出人在此过程中仍有所作为，因为"人类在这个地球上的一举一动都直接影响到熵的过程的缓急。人类可以通过对自身生活与行为方式的选择决定世界上有效能量的扩散速度。"[《炳:一种新的世界观》第47页]所谓死罪虽然难免，延年益寿还是可以办到的。

（二）新的能源危机和发展战略

熵律被提出已经有一百来年了，退化史观古代原本也就有，但直至近十几年它们才被异乎寻常的关注起来。作者认为此中原因也是与现在人们生活的能源环境的变化密切相关。现代人主要以非再生性资源、煤、石油、铀等等为能源环境，这个能源环境现在则面临枯竭，出现危机。所以现在，人们的思想易于容纳、接受熵和退化史观。

那么这个新的能源危机是什么?

是非两生性能源熵值的增加的危机。作者于书中指出，能源消费以美国为首的西方国家为主，以新兴的第三世界国家为辅，它们将在几十年内消耗尽现存在的能源储备;而人工合成燃料、太阳能等等发展有限，不成熟的核能利用还会带来放射线污染的严重危害。我们从二十一世纪之初的事实来看，虽然作者言辞有些夸大，但也不过分，这种能源环境中的熵值是在进一步增加的。

这个危机也是全球气候异常和生态平衡遭破坏的危机。臭氧层空洞、冰山消融、厄尔尼诺现象的发生，局部、大部甚至全球性灾害不断，这些是与人们在二百年中走的工业化道路的负面效应密切相关的。不可否认，工业化--这个与现在的能源环境相关连的生产方式--在一些方面成就显赫的同时，却在更大的范围内造成更严重的问题。比如美国农业，水平是世界一流的，但是从能量产出角度来看则不是。一个美国现代农民花 10卡能量(指生产石油、化肥、杀虫剂、除草剂等等所需能量)才能得到1卡能量 (指农产品所含能量);而一个传统农民依赖再生性能源则花l卡能量 (揩手工生产、搜集自然肥料所需劳动力)就可产出10卡能量(指农产品所含能量)。所以从能量产出角度来说，美国农此生产虽是最现代化、最工业化的，却是世界上所有耕作方式中效率最低的。而丑还要带来土壤侵蚀、环境污染、破坏生态平衡的严重负面效应。所以，这种现代的先进、繁荣是以加剧非再生性能源危机、加快熵值的增加为代价的。进一步从个人角度来说，作为本以为可充分享受工业化带来的幸福的个也与工业化联系越紧密，越更多地受现代社会自我创造的疾病、生理负担、精神负担的困扰。

这些问题指出了在此时熵值增加、能源环境面临枯竭的时刻，工业化己无助于人类生活质量的提高和未来的发展。世界需要一个新发展战略，以救地球村于水火。怎么办?这需要发达国家从根本上改变自己的世界观和行为方式，回到低熵上，并主动调整不合理的南北关系，要规避工业化文明带来的危机。发展中国家则也要认识到全盘西化或工业化的错误，确立与民族文化相适应的有效率和有质量的发展战略。人们旧的世界观也要变。作者提倡佛教世界观，因为佛教提倡与自然保持高度一致，要求节制欲望，以求最终成佛。这之中存在着节制欲望的可贵内容。作者是西方人，但不提倡基督教世界观，因为他认为基督教主张开发自然，用不加限制的劳动使自己得救，所以是现代工业化问题的一个潜因，只会加速熵流。所以虽然基督教也有和佛教一样的作为宗教本身的特点:反对非分的消费、占有和对物质的普遍迷恋，作者却不用。这些看法，不一定是定论，但决非杞人忧天。

9. 哲学中的熵原理

熵定律是科学定律之最，这是爱因斯坦的观点。我们知道能源与材料、信息一样，是物质世界的三个基本要素之一，而在物理定律中，能量守恒定律是最重要的定律，它表明了各种形式的能量在相互转换时，总是不生不灭保持平衡的。

熵的概念最早起源于物理学，用于度量一个热力学系统的无序程度。热力学第二定律，又称“熵增定律”，表明了在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度（即“熵”）不会减小。

(9)熵发展历史扩展阅读：

熵定律是指热力学第二定律。即能量只能从可利用向不可利用、从有序向无序、从有效向无效转化，亦即向耗散的方向转化，不可逆转。熵是不能再被转化做功的能量总和的测定单位。“熵”一词由德国物理学家克劳修斯1868年首次提出。他认为，世界的熵（即无效能量的总和）总是趋向最大的量。

罗塞尔解释为，“每当在一个区域聚有大量能量，而邻近区域能量较少时，能量就呈现出从这个区域向邻近区域流动，直至达到平衡”。在这一过程中，自由或有效的能量被用完、耗散。1981年，美国的里夫金和霍华德在《熵：一种新的世界观》中赋予熵定律以哲学意义，向人类科学技术的发展提出警告。

在心理学中，熵被荣格引用，他认为，假如两种价值的强度不均等，能量会由较强的价值流向较弱的价值，直至平衡。当角色原型过分发展而阴影原型呈低度发展时，能量会由角色原型流入阴影原型。

10. 历史上是谁最先将熵理论应用于管理科

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”表示加专热过程所引起的属变化过程是可逆的。若过程是不可逆的，则dS>（dQ/T）不可逆。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，实际发生过程，总使整个系统的熵值增大，此即熵增原理。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。