192 【争议】



  马哨刚刚讲的是克劳修斯熵,但熵的内涵远不止于此。

  在后世,熵这个概念堪称顶流中的顶流,所有学科都在乐此不疲地讨论它。

  自然科学和哲学对熵的讨论旷日持久,文学影视作品也将它奉为座上宾,由它延伸的概念和理论多不胜数。

  不提其它学科的讨论,只在物理学的范围内,熵也有三个重要历史阶段——克劳修斯熵、玻尔兹曼熵、信息熵。

  每一个阶段的更迭,都意味着人类对世界本质规律有了更深刻的理解。

  接下来他要讲的便是玻尔兹曼熵,也是后世最常被讨论的熵。

  至于信息熵,他并不打算讲,毕竟是一百年后的东西,有些太过超前了。

  “对一定的物质而言,气体的熵比液体大,液体的熵比固体大。由此是否可以设想,熵其实是一种关于混乱、无序的度量?”马哨缓缓说道。

  “毕竟显而易见,一团物质从固体变为液体、气体,它的结构变得更加混乱,内部的粒子更加肆意地运动。”

  马哨踱步至黑板前,接着说道:“直觉或者说偏执告诉我,这个设想是对的……那么,有没有什么办法,为这个设想赋予数学表达?”

  听到这里,许多人纷纷感到脑洞大开,惊奇不已。

  “物质的混乱程度?这个要怎么用数学表达?”人们不禁疑问。

  “这真的可以做到吗……”

  马哨拾起粉笔,直截了当地在黑板上写下玻尔兹曼公式,并说道:“当然有办法,这就是——热力学第二定律的真实面貌。”

  玻尔兹曼公式虽然简洁,但如果想要人们理解,一番解释自然少不了。

  看着茫然的物理学家们,马哨没有急于解释公式本身,而是说:“让我们来设想这样的场景,在一个盒子里,有两个氢气分子……”

  “分子?”话音未落,台下一阵议论。

  此时人们对基本粒子的认知极其匮乏,而且不统一。

  原子论尚有争议,分子论更是没什么人认同。

  “或者说原子也无妨。”马哨想了下,改口道。

  “我不认同原子这种东西,看不见摸不着,完全是臆测,物质应该是无限可分的!”有个物理学家当即抗议道,态度有些激烈。

  马哨笑了笑:“臆测?在我看来,无限可分才是毫无事实依据的臆测,人类什么时候进行过无限次的分割?”

  “从古至今,我们一直在进行有限的分割,依据经验的原则,最合理的推测就是物质具有有限的可分性。”

  “原子确实超出了我们的感官,但无限可分不仅超出感官,甚至超出一切经验,更加虚无缥缈。”

  “就像有只蚂蚁在桌面上行走,它的每一步都和上一步一样踩在木质的桌面上,于是它便天真地以为脚下的木质平面是无限延伸的,这多么荒谬。”

  原子论本就是此时学术界最大的争议性话题之一,各派争论已久。

  事实上,这场争论要一直持续到爱因斯坦的时代。

  马哨一番话的语气又并不平和,这更加激起了人们的热议。

  “他说的没错,原子论才是真理!”

  “胡说八道,道尔顿的理论简直是异端!”

  “贝采里乌斯的信徒都是@%/!”

  “你再骂!”

  一时间,场面似乎有点失控。

  马哨见状,连忙转移话题:“关于原子论、分子论,我认为布朗运动是一个值得关注的案例,不久之后我会发布论以文详细阐述我的观点,届时欢迎各位批判……至于现在,我的演讲主题并不是这个。”

  好在教授们素质还不错,没有真的让场面失控,不多时就安静下来。

  马哨在黑板上画了个示意图,继续说道:“是原子还是分子,又或者是其它的什么微小颗粒,都不影响我接下来的论述,假设有盒子里有两个氢原子——姑且这么说。”

  “毫无疑问,宏观上,这两个氢原子的分布有三种情况,全在左边,一左一右,全在右侧。”

  “而在微观上,三者对应的状态数则分别是一种、两种、一种……让我们来画一条曲线来表示它。”

  “假设每种微观状态出现的概率相等,这条曲线反映的其实就是原子的分布概率。”...
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