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热力学第二定律的普遍证明和定性理解

归档日期:04-30       文本归类:定性物理      文章编辑:爱尚语录

  在动力学和统计的基础上证明和理解热力学第二定律是物理学的一个基本问题。十九世纪玻尔兹曼提出和证明的H-定理至今仍是这方面的经典工作。然而他将物质当作一组互相碰撞的经典粒子,使其证明即使在经典物理看来也不够普遍。量子论的出现使H-定理及其证明过时。一百多年过去了,这个问题仍摆在我们面前,要求在现代物理的基础上彻底解决。

  作者从信息量守恒原理出发,利用信息量的一个数学不等式严格证明了热力学第二定律。由于信息量守恒原理在经典物理和量子物理中都严格成立,这个证明是普遍的。近来我们又对证明的物理内涵作了详细解析,这个基本问题应已完全解决。相关论文发表于《物理A》(

  Physica A: Statistical Mechanics and its Applications

  文中还有如下内容:1,证明了统计不可逆性与动力学可逆性完全兼容。2,由于概率波间干涉的机会随系统自由度数的增加迅速减小,量子测量中实际上不需要假设波包编缩的物理过程。该编缩的不可逆性可归结为统计不可逆性。这顺便破解了薛定谔猫佯谬。3,系统的负熵不是它的信息量,而是其各均匀子系信息量之和。应该用信息量而不是负熵作为系统有序程度的表示。若如此,孤立系统就不会变得越来越无序。宇宙热寂说佯谬得以破解。4.信息量守恒及热力学第二定律是当今物理学的最基本的原理,且在未来物理学中继续成立的可能性很大。5.建议了物理学的一种新表述形式,其中以信息量守恒原理代替热力学第二定律。6,建议开展系统各部分关联性研究。7,提供了在传统物理学以外领域应用热力学第二定律合法性的判据。

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