【负熵的解释】在热力学中,“熵”是一个衡量系统无序程度的物理量。根据热力学第二定律,一个孤立系统的总熵总是趋向于增加,这意味着系统会逐渐变得更加无序。然而,“负熵”这一概念则与熵相反,它表示系统有序性的增加。虽然“负熵”并非一个正式的物理学术语,但在某些科学领域中被用来描述系统通过外界输入能量而实现的有序化过程。
负熵的概念最早由物理学家欧文·薛定谔在其著作《生命是什么?》中提出,他认为生命系统能够通过吸收“负熵”来维持自身的有序状态,从而对抗自然界的无序趋势。
负熵并不是一个严格的物理学术语,而是用于描述系统通过外部能量输入而实现的有序性增长。在生物学中,生命体通过摄取食物、吸收能量等方式,将环境中的“负熵”引入体内,以维持自身结构和功能的有序性。这与热力学第二定律相呼应,即孤立系统趋向于无序,但开放系统可以通过能量交换实现局部有序。
表格:负熵与熵的对比
| 项目 | 负熵 | 熵 |
| 定义 | 表示系统有序性的增加 | 表示系统无序性的增加 |
| 物理意义 | 系统从无序向有序转变 | 系统从有序向无序转变 |
| 应用领域 | 生物学、系统理论等 | 热力学、统计物理等 |
| 是否为正式术语 | 非正式,多用于描述 | 正式物理量 |
| 与能量的关系 | 通常需要外部能量输入 | 自发增加(在孤立系统中) |
| 实例 | 生命体维持结构 | 热量散失、气体扩散 |
通过理解负熵的概念,我们可以更好地认识生命系统如何在看似混乱的宇宙中维持自身的秩序与稳定。这也为跨学科研究提供了重要的理论基础。


