溯源探幽：熵的世界 科学出版社有限责任公司 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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冯端，冯少彤 著

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• 熵
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店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030477255

商品编码：29638548919

包装：平装

出版时间：2018-03-01

基本信息

书名：溯源探幽：熵的世界

定价：38.00元

作者：冯端,冯少彤

出版社：科学出版社有限责任公司

出版日期：2018-03-01

ISBN：9787030477255

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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熵是一个极其重要的物理量，但又以其难懂而文明。本书将带你追本溯源，寻幽探微，漫游神奇的物理迷宫，领略熵的真谛。《BR》本书着重论述熵的基本概念，分别从热力学、统计物理、分子动理论、信息论、非线性动力学、天体物理和宇宙论等不同侧面、不同层次来剖析其蕴含的意义。同时，在宽广的范围内讨论了熵在现代自然科学与技术中的应用，阐明了它所处的地位。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《万物皆序：超越杂乱的宇宙之舞》 引言 我们身处的宇宙，既宏伟壮丽，又暗藏玄机。从星系的旋转到生命的演化，从微观粒子的涌动到宏观尺度的潮汐，无不遵循着一些深层的规律。然而，在这个看似有序的宇宙图景中，一个更为根本、也更为神秘的概念，却悄然贯穿始终，塑造着一切事物的走向——那就是“熵”。 “熵”这个词，对于许多人来说，可能带着一丝科学的冰冷和难以捉摸。它常常与“混乱”、“无序”等概念联系在一起，似乎预示着一切终将走向衰败和解体。但真相是否如此简单？《万物之序：超越杂乱的宇宙之舞》将带领您踏上一场深度探索之旅，剥去“熵”表面的神秘面纱，揭示它在宇宙演化、生命起源、信息传递乃至人类认知中的关键作用。这本书不是简单地罗列科学事实，而是试图构建一个宏大的叙事，让您理解“熵”如何成为理解宇宙运行机制的钥匙，以及它如何赋予了我们看待世界一种全新的视角。 第一章：熵的初啼——从蒸汽机到热力学第二定律 故事的开端，要追溯到那个伟大的工业革命时代。蒸汽机的轰鸣声，是人类改造自然力量的标志，也是“熵”概念首次显露身形的关键。在这章中，我们将回到19世纪，重温萨迪·卡诺、鲁道夫·克劳修斯、以及詹姆斯·焦耳等科学巨匠的思考历程。 卡诺的梦想与热机的效率极限： 了解卡诺循环如何揭示了热机效率的根本限制，以及这一限制背后隐藏的深刻物理原理。我们将探讨为什么能量的转化并非总是百分之百有效，总有一部分会“散失”或变得“不可用”。 克劳修斯的洞见：熵的诞生： 深入理解克劳修斯如何引入“熵”这一概念，并将其与热力学第二定律联系起来。我们将用通俗易懂的语言解释“孤立系统中熵总是增加的”这一核心思想，以及它对我们理解能量流动和时间方向的重要性。 焦耳的能量守恒与熵的联系： 探讨焦耳在能量守恒定律研究中的贡献，以及它如何与熵的概念相互补充，共同构建了热力学的基础。我们将澄清能量守恒与熵增之间的微妙关系。 从宏观到微观：玻尔兹曼的统计解释： 跨越时代的思考，我们将跟随路德维希·玻尔兹曼的脚步，理解“熵”的统计力学解释。不再仅仅是抽象的物理量，熵在这里被赋予了微观粒子的运动状态与可能性的维度。我们将探讨什么是“微观状态”与“宏观状态”，以及熵如何衡量一个宏观状态所对应的微观状态的数量，从而解释为什么“混乱”的微观状态组合总是比“有序”的组合要多得多。 第二章：时间的箭头与宇宙的宿命——熵增的宏大叙事 “熵”最令人着迷，也最令人深思的方面，在于它为我们指明了时间的方向。为什么我们无法回到过去？为什么事物总是从整洁走向杂乱？这一切的答案，都与熵增的宇宙宏大叙事息息相关。 不可逆性：为什么时间只有一个方向？ 详细阐述热力学第二定律如何成为了“时间的箭头”。我们将通过生活中的例子，如水杯摔碎、墨水扩散等，直观地感受这种不可逆的进程。 宇宙的终极命运：热寂说还是反熵的可能？ 探讨“热寂说”——即宇宙最终将达到一个熵值最大的状态，所有能量均已均匀分布，一切活动停止——的科学依据。但同时，我们也将引入一些反思和最新的理论，探讨是否存在“反熵”的机制，或者宇宙的演化是否比我们想象的更为复杂。 宇宙结构的形成：从均匀到不均匀的熵之舞。 令人困惑的是，宇宙并非一直在均匀地熵增。从大爆炸的均匀状态，到星系、恒星、行星等复杂结构的形成，似乎与熵增的直觉相悖。我们将深入探讨引力如何在这种看似违背熵增的宇宙结构形成中扮演关键角色，以及能量梯度的存在如何驱动了复杂性的产生。 生命：熵增浪潮中的绿色奇迹？ 生命体是高度有序的系统，它们是如何在熵增的宇宙中生存和繁衍的？我们将探讨生命体如何通过从环境中吸收低熵能量（如阳光、食物）并排放高熵废物（如热量、二氧化碳），来维持自身的低熵状态，从而实现“局部有序”。 第三章：信息的熵与认知的边界——知识、数据与理解的本质 “熵”的概念，早已超越了物理学领域，在信息论、统计学乃至认知科学中都扮演着核心角色。信息，在某种意义上，也是一种“有序”或“无序”的状态。 克劳德·香农与信息熵： 介绍信息论的奠基人克劳德·香农，以及他如何将“熵”的概念引入信息科学。我们将理解信息熵如何衡量一个信息源的不确定性或随机性，以及它与我们日常交流和数据压缩的紧密联系。 数据压缩的本质：去除冗余，降低熵。 深入了解数据压缩技术（如ZIP、JPEG）的原理，理解它们是如何通过识别和去除信息中的冗余，从而降低信息的熵，实现更高效的存储和传输。 噪声与信息丢失：通信中的熵挑战。 在信息传输过程中，噪声总是不可避免的，它会增加信息的熵，导致信息丢失。我们将探讨如何通过纠错码等技术来对抗噪声，最大限度地保留信息的完整性。 知识的熵：从混乱到理解的过程。 将信息熵的概念引申到知识的获取和理解。学习新知识的过程，往往是从对某个领域的一无所知（高熵）到逐渐建立起清晰概念和联系（低熵）的过程。我们将探讨如何通过结构化的学习、批判性思维来降低知识的熵，从而获得真正的理解。 认知偏差与认知失调：我们大脑中的熵现象。 探讨我们的大脑在处理信息时，也可能受到类似“熵”的规律影响。认知偏差（如确认偏差）和认知失调，可以看作是信息处理过程中出现的“不有序”状态，它们阻碍了我们获得更清晰、更准确的认知。 第四章：生命的熵语——从微观到宏观的演化奇迹 生命，是宇宙中最令人惊叹的“反熵”现象之一。它在看似走向衰败的宇宙中，创造出了令人难以置信的复杂性和有序性。 生命的起点：热力学与化学演化的交汇。 追溯生命起源的假说，探讨在早期地球的条件下，熵如何参与到复杂的化学反应中，为第一个生命的诞生提供必要的能量和物质基础。 基因与遗传信息：低熵的蓝图。 将基因理解为一种高度有序的低熵信息载体，它携带着构建生命体的蓝图。我们将探讨DNA序列的有序性如何确保生命的稳定性和繁衍。 演化：自然选择与熵的博弈。 深入分析达尔文的演化论，以及自然选择如何在这种低熵信息（基因）的复制和变异中，筛选出更适应环境的、更具复杂性和生存优势的生命形式。这并非“对抗”熵增，而是在开放系统中，通过消耗能量来创造局部有序。 衰老与死亡：熵的必然归宿？ 即使是最复杂的生命体，也无法逃脱熵的最终影响。衰老和死亡，可以看作是生命体系统内部熵增的最终体现，是能量消耗殆尽、结构瓦解的必然过程。 意识与智能：高阶有序的涌现。 探讨意识和智能是否可以看作是生命演化过程中，一种更高阶的有序性涌现。它们如何处理海量信息，做出复杂决策，并创造出新的知识和文化，这是否也与熵的某种转化有关？ 第五章：熵的世界，人类的未来——挑战与机遇 理解了“熵”，我们就能更深刻地理解我们所处的世界，以及人类在其中的位置。它既带来了挑战，也蕴含着机遇。 可持续发展与能源利用： 从熵的角度审视人类的能源消耗和资源利用方式。如何在有限的资源和不断增长的熵增压力下，实现可持续发展，减少不必要的能量损耗和环境污染。 人工智能与信息爆炸： 探讨人工智能的发展与信息熵的关系。海量数据的处理、模型的训练，都涉及信息熵的计算和优化。人工智能能否帮助我们更好地管理信息，解决复杂问题，还是会加剧信息过载和“数字混乱”？ 伦理与哲学思考： “熵”的普遍性，也引发了深刻的哲学思考。我们对宇宙的终极命运的理解，对生命意义的追问，都与熵的规律息息相关。如何在这种不可逆的趋势中，找到生命的价值和希望？ 拥抱不确定性，创造秩序： 最终，这本书并非要传递一种悲观的宿命论。相反，它旨在展示，即使在熵增的宇宙中，我们仍然可以通过智慧、创造力和合作，去创造新的秩序，去理解更深层的规律，去探索未知的领域，去赋予生命以意义。 结语 《万物之序：超越杂乱的宇宙之舞》不是一本关于“混乱”的书，而是一本关于“秩序”如何在看似混乱中诞生的书。它将带领您深入到物理学的基本定律，探索生命的奥秘，理解信息的本质，并最终反思人类在宇宙中的位置。希望通过这场旅程，您能以一种全新的眼光看待我们所熟悉的世界，发现隐藏在日常现象背后的深刻科学原理，并从中获得启迪与力量。熵，不再是冰冷而遥远的概念，而是连接万物、指引方向、赋予定义的宇宙之舞。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名引起了我的极大兴趣。 “溯源探幽”四个字，仿佛为我打开了一扇通往知识深处的大门，预示着一场深入探究的旅程。而“熵的世界”这个副标题，则直接点明了主题，聚焦于一个在物理学、信息论甚至社会学中都至关重要的概念。我一直对事物发展的内在规律和不可逆性感到好奇，而熵恰恰是理解这些现象的关键。 想象一下，当我们观察一个杯子从完整摔碎成碎片，或者一个热的物体逐渐冷却，我们看到的都是一种趋势，一种从有序走向无序的必然。 这种现象的背后是什么？ 它仅仅是随机的混乱吗？ 还是隐藏着更深刻的物理原理？ “科学出版社有限责任公司”的出品，也让我对其内容的严谨性和专业性有了初步的信心。 我期待这本书能够以一种清晰易懂的方式，带领我穿越那些复杂的数学公式和抽象概念，去真正理解熵在宇宙中的角色，它如何影响着从微观粒子的运动到宏观宇宙的演化。 这本书也许能解答我一直以来关于时间箭头、信息丢失以及生命本身为何能够对抗熵增的一些困惑。 我迫切地想知道，作者将如何“探幽”，如何“溯源”，一步步揭示这个看似抽象的“熵”概念的真实面貌，以及它在我们日常生活中，甚至是我们思维方式上的潜在影响。

评分☆☆☆☆☆

“熵”这个词，就像是科学界的一个神秘咒语，它隐藏在热力学、信息论，甚至生命科学的许多角落。《溯源探幽：熵的世界》这个书名，用“溯源”和“探幽”两个极具探索意味的词汇，成功地勾起了我的阅读欲望。 我一直对那些能够揭示事物内在运行机制的科学著作充满热情，而熵，无疑是理解许多自然和社会现象的关键。 我迫切地想知道，作者将如何从“熵”的视角出发，去解析那些看似杂乱无章的现象背后的深刻规律。 我设想书中会涉及许多精彩的案例，或许是从一个简单的气球充气过程，到宇宙的膨胀，再到信息的编码和解码，都将一一被纳入“熵”的分析框架。 “科学出版社有限责任公司”作为出版方，也让我对这本书的质量和内容的科学性有了很高的期待。 我希望这本书能够以一种既严谨又不失趣味的方式，带领我深入理解熵的含义，它的计算方法，以及它在不同领域所展现出的惊人普适性。 这本书可能会让我对“混乱”和“秩序”、“可能性”和“必然性”等概念有全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

我最近在寻找一些能够拓展我科学视野的书籍，而《溯源探幽：熵的世界》这个书名立刻吸引了我的注意力。 “溯源”这个词让我联想到追根溯源，深入探究事物的本源，而“探幽”则暗示着探索那些不为人知的深层奥秘。 “熵”这个概念，虽然听起来有些专业，但它却贯穿于我们生活中的许多现象，比如为什么房屋会破旧，为什么信息会丢失，为什么生命会从出生走向衰老。 我很想知道，这本书将如何解释熵的起源和发展，它在不同的科学领域扮演着怎样的角色，又会对我们认识世界和宇宙产生怎样的影响。 我期待作者能够用一种引人入胜的叙事方式，带领读者一步步走进熵的奇妙世界，解答关于无序、随机和不可逆性等 fundamental questions。 同时，我也相信“科学出版社”的品质保证，这本书的内容会是严谨而可靠的，不会有那些故弄玄虚的成分。 我希望这本书能够给我带来全新的思考方式，让我能够用更科学的视角去理解身边的各种现象，甚至能够从中获得一些关于如何应对“熵增”趋势的启示。

评分☆☆☆☆☆

这本《溯源探幽：熵的世界》的书名，听起来就有一种挑战智商的吸引力。我一直对那些能够颠覆我们固有认知，或者提供全新视角来看待世界的科学著作情有独钟。熵，这个词本身就带着一种神秘感和普适性，它似乎无处不在，却又常常被我们忽略。我很好奇，作者会从哪个角度切入，是深入探讨热力学第二定律的精妙之处，还是将其延伸到信息论的疆域，或者更进一步，探讨它在宇宙学、生命科学乃至经济学中的意义？ 我想象着书中可能会出现一些引人入胜的案例分析，比如一个复杂的系统是如何随着时间的推移而走向衰败，或者一个信息是如何在传播过程中不可避免地丢失一部分。 我也期待作者能够用生动形象的比喻，将那些可能晦涩难懂的物理概念变得浅显易懂。 毕竟，科学的魅力在于它的解释力，在于它能够让我们更好地理解我们所处的世界。 “科学出版社”的名字，让我相信这本书不会是哗众取宠的伪科学，而是经过严谨论证和深入研究的成果。 我相信，读完这本书，我将对“混乱”和“秩序”的关系，对事物的不可逆性，对我们所感受到的时间流逝，拥有一个更加深刻、更加科学的理解，甚至可能会重新审视我们所处时代的某些现象。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，《溯源探幽：熵的世界》，仿佛是一个邀请，邀请我去一场关于宇宙基本规律的深度探索。 我对“熵”这个概念一直充满好奇，它似乎是连接着从物理世界到信息世界，再到社会现象的普适性原理。 我好奇作者会如何从“溯源”的角度，挖掘熵概念的哲学根基和历史演变，又是如何“探幽”其在现代科学中的多重应用。 我设想书中会充满各种令人着迷的科学故事和思想实验，将那些抽象的理论具象化，比如解释为什么能量总是倾向于分散，为什么信息在传递过程中会损失，或者为什么宇宙的未来似乎指向一个更加“无序”的状态。 “科学出版社”的招牌，也让我对这本书的学术深度和专业严谨性充满了信心。 我期待这本书不仅仅是一次知识的传递，更是一次思维的启迪，能够帮助我构建起一个更宏观、更系统地看待世界和宇宙的框架。 我想要了解熵是如何影响着从微观粒子的随机运动，到宏观宇宙的演化进程，以及它可能对人类文明发展所带来的深远意义。