3 熵：一种新的世界观4 宇宙的未来
一、根底局部〔12分，每题2分〕
1.以下各组词语中，加点的字读音全都正确的一组是〔 〕
A.三昧．〔ｍèｉ〕 坍．缩〔ｔǎｎ〕 呕心沥血．〔ｘｉě〕
B.殆．尽〔ｄàｉ〕 累．赘〔ｌéｉ〕 永不枯竭．〔ｊｉé〕
C.告罄．〔ｑìｎɡ〕 钟磬．〔ｓｈēｎ〕 夷．为平地〔ｙí〕
D.粗糙．〔ｚàｏ〕 夙．愿〔ｆèｎɡ〕 岿．然不动〔ｋｕī〕
答案：B
2.以下各组词语中，没有错别字的一组是〔 〕
A.答覆 无上荣耀 积思广益 复水难收
B.幅射 开源截流 天网恢恢 幅员辽阔
C.膨胀 个中三昧 素昧平生 万世不竭
D.疏松 和颜悦色 绞尽脑汁 梳而不漏
答案：C
3.依次填入以下各句横线处的词语，恰当的一组是〔 〕
〔1〕我们力所能及的只是把能量从一种状态___________成另一种状态。
〔2〕在一段孤立的时间内的一个___________场合，我们可以逆转熵的过程；但我们同时却必须___________更多的能量。
〔3〕经过很长的时间，太阳能够对地表起一定作用，使消散了的金属分子又重新回到________的状态中去。 A.转化 特殊 消散 聚合 B.转变 特定 消散 聚集
C.转变 特殊 消耗 聚合 D.转化 特定 消耗 聚集
答案：A
4.以下各句中标点无误的一项为哪一项〔 〕
A.到底哪里是安徒生写作的地方？哪里是他父亲的皮鞋作坊？已经无法弄清了。
B.要有意思才有话说，没有意思硬要说，就是瞎说；意思没有想清楚随便说，就是乱说；那都是没有把话说好。
第９卷第１期 ２００７每３玛 衡水学院学报 Ｊｏｉｎ＇ｈａ！ｏｆ ＨｅｎｇＳｈｕｉ ＵｎｉｖｅｌＳｉｔｙ Ｖｏ１．９，Ｎｏ １ Ｍａｒ．２００７
物理学熵的哲学思考
严顺枝 （衡水职业技术学院机电工程系，河北衡水０５３０００） 摘 要：熵的基本理论不仅适用于简单的热力学系统，而且也适用于有生命活动的物质系统，还可以拓展到从对构成宇宙 的星系和银河系这种巨大世界的研究中．熵奠定了一种新的世界观，它为人类重新规范了行为界线． 关键词：物理学熵；生物系统；热寂说；世界观 中图分类号：Ｑ４１４．１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—２０６５（２００７）Ｏｌ一００８７—０３
科学界对熵的研讨有１００年的历史，近４０年学 术界对熵的讨论尤为热烈，本文就物理学熵、熵与生 物系统、宇宙“热寂说”、熵的世界观等方面做哲学 探讨． １物理学熵 熵是１９世纪６０年代德国物理学家克劳修斯作 为热力学的一个概念提出来的．熵可以表示物质系 统中能量衰竭过程，是用以判别自发过程的一个状 态函数．通过比较不同状态下系统的熵值大小，来辨 别系统的转化方向．克劳修斯熵可以看作是熵本质 的宏观表述．１８５４年克劳修斯定义了可逆热力学系 统函数熵，其数学表达式为：ｄＳ＝ｄＱ／Ｔ．即熵的微 小增量等于可逆过程从 态到 态中吸收热量与 热源温度之比．１８５６年他将这个结论推广到不可逆过 程，得出热力学系统的熵增加原理：ｄＳ＞０．即孤立系 统不可逆过程，由初态到终态熵将增加．根据这个原 理可以对过程的性质及方向进行判断．一般认为熵 增加原理是热力学第二定律的数学表述． 非平衡态热力学是在平衡热力学基础上起步 的．根据克劳修斯定理，非平衡态开放系统中第二定 律的普遍形式为：ｄＳ≥ｄＱ／Ｔ．ｄＱ／Ｔ为系统与环境 的能量交换，称为熵流．对于孤立系统，ｄＱ／Ｔ＝０， 即得ｄ５≥ｄ熵增定律．由上式可见，熵增总是大于 熵流．熵增中超出熵流的那部分必然是在系统内部产 生的，可称为熵产生若用ｄＳｅ表示熵流，用ｄＳｉ表示熵 产生，则ｄＳ＝ｄＳ ＋ｄ５，． 熵产生是非负量，而熵流可正可负．当ｄＳｅ为负 时，有可能使ｄＳ＜０，系统的熵减少，这对应着系统走 向有序¨ ． ２熵与生物系统 熵与信息的基本理论不仅适用于简单的热力学 系统，而且也适用于有生命活动的物质系统．因此， 任何生命的进程都可用熵的概念和理论进行研究， 都遵从熵变化的物理规律． 一切生物系统都不可能是封闭的，它们通过呼 吸、进食、排泄以及放出热量、吸收热量和对外作功 等活动与外界不断进行着物质和能量的交换．因此， 任何生物体都是一个开放的系统，对于开放的物质 系统，其熵变由两部分组成，即ｄＳ＝ｄＳ ＋ｄ５ 式 中，ｄ５ 叫“熵流”，它代表系统与外界相互作用中 获得的熵．ｄ５ 叫做“熵产生”，它代表生物系统内部 进行的不可逆过程产生的熵增，其值叵大于零 Ｊ． 若生物体从外界获得的熵流ｄ５ ＜０，我们称之 为负熵流（即信息，由高品质能量流提供）．当负熵 流大于生物内部的熵产生（ｆ ｄ５ ｆ＞ｄＳ ）时，生物系 统的熵变ｄ５＜０，系统的熵减少，有序程度增加．这 意味着生物体从一定的有序结构上升到更高的有序 结构，生物体就成长了．若生物体从外界获得的负熵 流恰好等于系统内部的熵产生，那么系统的熵变ｄ５ ＝０，系统便维持在一定的有序结构上，生物体就稳 定在成熟阶段．若生物从外界获得的负熵流小于内 部的熵产生，那么生物体的熵变ｄＳ＞０，生物系统的 熵增加，生物便开始退化、衰老．当生物体的积熵达 到最大时，整个机体呈现高度混乱状态，生命的有序
吴汉伟语文工作室教案
1
熵：一种新世界观
【教学目】
1.提学生科技论文提钩玄能力。
2.理解本文“熵”说明。
3.体本文节选部分人类生存新哲学思考。
【教学重难点】
1.研讨文章论述观点，训练提钩玄能力。
2.学习日常事例说明科学道理法。
3.文章所举事例有关“熵”概述结合起理解“熵”含义。
【教学设想】
教学方法
1.点拨引法。教师学生自读基础，提出具有普遍性问题吴汉伟语文工作室教案
2
作点拨引。
2.分组讨论法。让学生结合已有知识分组展开讨论，各抒己见，质疑解难。
3.联想类比法。让学生文所讲道理生活结合起深入理解课文。
（解说：以三种分别适于学生自学能力整体水平、、三类学生。由于此文难度较，般宜以第种教法主，交叉运第二、三种。）
教学时数两课时
【教学步骤】方案
第课时
、语设计
1868年，德国伟物理学家鲁道尔夫·克劳修斯提出个十分重而又让人费解概念——熵。“熵”这个概念谈热力学第二定吴汉伟语文工作室教案
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律。曾有不少人这个奇怪概念不以然，们想制造出各种形式永动机证明“熵”这个概念误。然而，100年时间过去，没有任何个永动机能够永动。人们实践，越越深刻地认识，“熵”这个概念们现实生存乃至们未有如此紧密联系，以致于1959年，克劳修斯提出“熵”理论91年，英国著名作家斯诺剑桥学作题《两种文化及再谈两种文化》讲演时说：个作家热力学第二定律毫无所知，就等于个科学家没读过莎士比亚作品。那么，“熵”究竟们人类生存有怎样密切关系呢？“熵”又揭示人类怎样未呢？今天，们学习美国当代著名社学家里夫金霍华德文章——《熵：种新世界观》，让们同走近科学领域“莎士比亚”。
（解说：设计此语，旨学生已有知识经验建立关联并直奔课文题目。引斯诺话，意激发学生“熵”这个概念产生浓厚探索兴趣。）
有趣的“熵增定律”和“耗散结构”
1854年，一位叫克劳修斯的欧洲人，首次提出了“熵”的概念，认为“在孤立的系统内，分子的热运动总是会从原来集中、有序的的排列状态逐渐趋向分散、混乱的无序状态，系统从有序向无序的自发过程中，熵总是增加。当熵在一个系统内达到最大值时，系统就会处于一种能量守恒状态而呈现一种静寂状态”（摘自网文《熵与社会发展》，作者山川若般）。“熵”是热力学第二定律的核心概念，而热力学第二定律的另一层含义是，随着平衡的呈现，熵的递增是不可逆转的。也就是说，熵是“时间之矢”（英国天文学家爱丁顿爵士语），时间是有力量的，时间亦是万物永恒的腐蚀剂，时间将所有的人，社会、生物、地球、太阳系以及宇宙引入不可逆的寂灭之路。
正像马克思所言：人从诞生之日起，就已经大踏步地在向着坟墓迈进。这是恒定的铁律，在科学上被冠以“不可逆的熵增的必然性”。
克劳修斯发现了令人绝望的“熵增定律”，我们无法再去重现那是克劳修斯发现它时的精神状态，但有资料表明，天文学家、文学家和演员的自杀率似乎是最高的，许多西方科学家作为科学家的同时，也是虔诚的宗教徒。例如天文物理学的奠基人开普勒曾写道：既然天文学家是自然之书最高上帝的牧师，适合我们思考的不是我们智慧的光荣，而是居于一切之上的上帝的光荣；牛顿是经典力学体系的建立者，包括发现万有引力定律、运动三大定律。他信仰耶稣基督和救世主，晚年写了大量宗教方法的手稿，从年代学和圣经研究到神学阐释；我们必须记住，宗教和科学所处理的事情性质各不相同。科学所从事的是观察某些控制物理现象的一般条件，而宗教则完全沉浸于道德与美学价值的玄思中。一方面拥有的是引力定律，另一方面拥有的则是神性的美的玄思。一方面看见的东西另一方面没有看见，而另一方面看见的东西这一方面又没有看见。（怀特海《科学与近代世界》）。理性主义使人类不断摆脱着蒙昧，同时也使人类遭受着从未有过的心灵绝望，就比如“熵增定律”。
1981年，美国出版了一本轰动一时的著作：《熵：一种新的世界观》，从而将熵的概念从自然科学范畴推演到了人类的社会学，有科学家断言：熵增定律最终控制着政治制度的兴盛和衰亡，国家的自由和奴役，商业和实业的命运，贫困和富裕的起源，以及人类总的物质福利。
