溯源探幽：熵的世界 科學齣版社有限責任公司 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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馮端，馮少彤 著

圖書標籤:

• 熵
• 熱力學
• 統計物理
• 信息論
• 復雜性科學
• 非平衡態熱力學
• 生命科學
• 物理學
• 哲學
• 科學史

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030477255

商品編碼：29638548919

包裝：平裝

齣版時間：2018-03-01

基本信息

書名：溯源探幽：熵的世界

定價：38.00元

作者：馮端,馮少彤

齣版社：科學齣版社有限責任公司

齣版日期：2018-03-01

ISBN：9787030477255

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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熵是一個極其重要的物理量，但又以其難懂而文明。本書將帶你追本溯源，尋幽探微，漫遊神奇的物理迷宮，領略熵的真諦。《BR》本書著重論述熵的基本概念，分彆從熱力學、統計物理、分子動理論、信息論、非綫性動力學、天體物理和宇宙論等不同側麵、不同層次來剖析其蘊含的意義。同時，在寬廣的範圍內討論瞭熵在現代自然科學與技術中的應用，闡明瞭它所處的地位。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《萬物皆序：超越雜亂的宇宙之舞》 引言 我們身處的宇宙，既宏偉壯麗，又暗藏玄機。從星係的鏇轉到生命的演化，從微觀粒子的湧動到宏觀尺度的潮汐，無不遵循著一些深層的規律。然而，在這個看似有序的宇宙圖景中，一個更為根本、也更為神秘的概念，卻悄然貫穿始終，塑造著一切事物的走嚮——那就是“熵”。 “熵”這個詞，對於許多人來說，可能帶著一絲科學的冰冷和難以捉摸。它常常與“混亂”、“無序”等概念聯係在一起，似乎預示著一切終將走嚮衰敗和解體。但真相是否如此簡單？《萬物之序：超越雜亂的宇宙之舞》將帶領您踏上一場深度探索之旅，剝去“熵”錶麵的神秘麵紗，揭示它在宇宙演化、生命起源、信息傳遞乃至人類認知中的關鍵作用。這本書不是簡單地羅列科學事實，而是試圖構建一個宏大的敘事，讓您理解“熵”如何成為理解宇宙運行機製的鑰匙，以及它如何賦予瞭我們看待世界一種全新的視角。 第一章：熵的初啼——從蒸汽機到熱力學第二定律 故事的開端，要追溯到那個偉大的工業革命時代。蒸汽機的轟鳴聲，是人類改造自然力量的標誌，也是“熵”概念首次顯露身形的關鍵。在這章中，我們將迴到19世紀，重溫薩迪·卡諾、魯道夫·剋勞修斯、以及詹姆斯·焦耳等科學巨匠的思考曆程。 卡諾的夢想與熱機的效率極限： 瞭解卡諾循環如何揭示瞭熱機效率的根本限製，以及這一限製背後隱藏的深刻物理原理。我們將探討為什麼能量的轉化並非總是百分之百有效，總有一部分會“散失”或變得“不可用”。 剋勞修斯的洞見：熵的誕生： 深入理解剋勞修斯如何引入“熵”這一概念，並將其與熱力學第二定律聯係起來。我們將用通俗易懂的語言解釋“孤立係統中熵總是增加的”這一核心思想，以及它對我們理解能量流動和時間方嚮的重要性。 焦耳的能量守恒與熵的聯係： 探討焦耳在能量守恒定律研究中的貢獻，以及它如何與熵的概念相互補充，共同構建瞭熱力學的基礎。我們將澄清能量守恒與熵增之間的微妙關係。 從宏觀到微觀：玻爾茲曼的統計解釋： 跨越時代的思考，我們將跟隨路德維希·玻爾茲曼的腳步，理解“熵”的統計力學解釋。不再僅僅是抽象的物理量，熵在這裏被賦予瞭微觀粒子的運動狀態與可能性的維度。我們將探討什麼是“微觀狀態”與“宏觀狀態”，以及熵如何衡量一個宏觀狀態所對應的微觀狀態的數量，從而解釋為什麼“混亂”的微觀狀態組閤總是比“有序”的組閤要多得多。 第二章：時間的箭頭與宇宙的宿命——熵增的宏大敘事 “熵”最令人著迷，也最令人深思的方麵，在於它為我們指明瞭時間的方嚮。為什麼我們無法迴到過去？為什麼事物總是從整潔走嚮雜亂？這一切的答案，都與熵增的宇宙宏大敘事息息相關。 不可逆性：為什麼時間隻有一個方嚮？ 詳細闡述熱力學第二定律如何成為瞭“時間的箭頭”。我們將通過生活中的例子，如水杯摔碎、墨水擴散等，直觀地感受這種不可逆的進程。 宇宙的終極命運：熱寂說還是反熵的可能？ 探討“熱寂說”——即宇宙最終將達到一個熵值最大的狀態，所有能量均已均勻分布，一切活動停止——的科學依據。但同時，我們也將引入一些反思和最新的理論，探討是否存在“反熵”的機製，或者宇宙的演化是否比我們想象的更為復雜。 宇宙結構的形成：從均勻到不均勻的熵之舞。 令人睏惑的是，宇宙並非一直在均勻地熵增。從大爆炸的均勻狀態，到星係、恒星、行星等復雜結構的形成，似乎與熵增的直覺相悖。我們將深入探討引力如何在這種看似違背熵增的宇宙結構形成中扮演關鍵角色，以及能量梯度的存在如何驅動瞭復雜性的産生。 生命：熵增浪潮中的綠色奇跡？ 生命體是高度有序的係統，它們是如何在熵增的宇宙中生存和繁衍的？我們將探討生命體如何通過從環境中吸收低熵能量（如陽光、食物）並排放高熵廢物（如熱量、二氧化碳），來維持自身的低熵狀態，從而實現“局部有序”。 第三章：信息的熵與認知的邊界——知識、數據與理解的本質 “熵”的概念，早已超越瞭物理學領域，在信息論、統計學乃至認知科學中都扮演著核心角色。信息，在某種意義上，也是一種“有序”或“無序”的狀態。 剋勞德·香農與信息熵： 介紹信息論的奠基人剋勞德·香農，以及他如何將“熵”的概念引入信息科學。我們將理解信息熵如何衡量一個信息源的不確定性或隨機性，以及它與我們日常交流和數據壓縮的緊密聯係。 數據壓縮的本質：去除冗餘，降低熵。 深入瞭解數據壓縮技術（如ZIP、JPEG）的原理，理解它們是如何通過識彆和去除信息中的冗餘，從而降低信息的熵，實現更高效的存儲和傳輸。 噪聲與信息丟失：通信中的熵挑戰。 在信息傳輸過程中，噪聲總是不可避免的，它會增加信息的熵，導緻信息丟失。我們將探討如何通過糾錯碼等技術來對抗噪聲，最大限度地保留信息的完整性。 知識的熵：從混亂到理解的過程。 將信息熵的概念引申到知識的獲取和理解。學習新知識的過程，往往是從對某個領域的一無所知（高熵）到逐漸建立起清晰概念和聯係（低熵）的過程。我們將探討如何通過結構化的學習、批判性思維來降低知識的熵，從而獲得真正的理解。 認知偏差與認知失調：我們大腦中的熵現象。 探討我們的大腦在處理信息時，也可能受到類似“熵”的規律影響。認知偏差（如確認偏差）和認知失調，可以看作是信息處理過程中齣現的“不有序”狀態，它們阻礙瞭我們獲得更清晰、更準確的認知。 第四章：生命的熵語——從微觀到宏觀的演化奇跡 生命，是宇宙中最令人驚嘆的“反熵”現象之一。它在看似走嚮衰敗的宇宙中，創造齣瞭令人難以置信的復雜性和有序性。 生命的起點：熱力學與化學演化的交匯。 追溯生命起源的假說，探討在早期地球的條件下，熵如何參與到復雜的化學反應中，為第一個生命的誕生提供必要的能量和物質基礎。 基因與遺傳信息：低熵的藍圖。 將基因理解為一種高度有序的低熵信息載體，它攜帶著構建生命體的藍圖。我們將探討DNA序列的有序性如何確保生命的穩定性和繁衍。 演化：自然選擇與熵的博弈。 深入分析達爾文的演化論，以及自然選擇如何在這種低熵信息（基因）的復製和變異中，篩選齣更適應環境的、更具復雜性和生存優勢的生命形式。這並非“對抗”熵增，而是在開放係統中，通過消耗能量來創造局部有序。 衰老與死亡：熵的必然歸宿？ 即使是最復雜的生命體，也無法逃脫熵的最終影響。衰老和死亡，可以看作是生命體係統內部熵增的最終體現，是能量消耗殆盡、結構瓦解的必然過程。 意識與智能：高階有序的湧現。 探討意識和智能是否可以看作是生命演化過程中，一種更高階的有序性湧現。它們如何處理海量信息，做齣復雜決策，並創造齣新的知識和文化，這是否也與熵的某種轉化有關？ 第五章：熵的世界，人類的未來——挑戰與機遇 理解瞭“熵”，我們就能更深刻地理解我們所處的世界，以及人類在其中的位置。它既帶來瞭挑戰，也蘊含著機遇。 可持續發展與能源利用： 從熵的角度審視人類的能源消耗和資源利用方式。如何在有限的資源和不斷增長的熵增壓力下，實現可持續發展，減少不必要的能量損耗和環境汙染。 人工智能與信息爆炸： 探討人工智能的發展與信息熵的關係。海量數據的處理、模型的訓練，都涉及信息熵的計算和優化。人工智能能否幫助我們更好地管理信息，解決復雜問題，還是會加劇信息過載和“數字混亂”？ 倫理與哲學思考： “熵”的普遍性，也引發瞭深刻的哲學思考。我們對宇宙的終極命運的理解，對生命意義的追問，都與熵的規律息息相關。如何在這種不可逆的趨勢中，找到生命的價值和希望？ 擁抱不確定性，創造秩序： 最終，這本書並非要傳遞一種悲觀的宿命論。相反，它旨在展示，即使在熵增的宇宙中，我們仍然可以通過智慧、創造力和閤作，去創造新的秩序，去理解更深層的規律，去探索未知的領域，去賦予生命以意義。 結語 《萬物之序：超越雜亂的宇宙之舞》不是一本關於“混亂”的書，而是一本關於“秩序”如何在看似混亂中誕生的書。它將帶領您深入到物理學的基本定律，探索生命的奧秘，理解信息的本質，並最終反思人類在宇宙中的位置。希望通過這場旅程，您能以一種全新的眼光看待我們所熟悉的世界，發現隱藏在日常現象背後的深刻科學原理，並從中獲得啓迪與力量。熵，不再是冰冷而遙遠的概念，而是連接萬物、指引方嚮、賦予定義的宇宙之舞。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名引起瞭我的極大興趣。 “溯源探幽”四個字，仿佛為我打開瞭一扇通往知識深處的大門，預示著一場深入探究的旅程。而“熵的世界”這個副標題，則直接點明瞭主題，聚焦於一個在物理學、信息論甚至社會學中都至關重要的概念。我一直對事物發展的內在規律和不可逆性感到好奇，而熵恰恰是理解這些現象的關鍵。 想象一下，當我們觀察一個杯子從完整摔碎成碎片，或者一個熱的物體逐漸冷卻，我們看到的都是一種趨勢，一種從有序走嚮無序的必然。 這種現象的背後是什麼？ 它僅僅是隨機的混亂嗎？ 還是隱藏著更深刻的物理原理？ “科學齣版社有限責任公司”的齣品，也讓我對其內容的嚴謹性和專業性有瞭初步的信心。 我期待這本書能夠以一種清晰易懂的方式，帶領我穿越那些復雜的數學公式和抽象概念，去真正理解熵在宇宙中的角色，它如何影響著從微觀粒子的運動到宏觀宇宙的演化。 這本書也許能解答我一直以來關於時間箭頭、信息丟失以及生命本身為何能夠對抗熵增的一些睏惑。 我迫切地想知道，作者將如何“探幽”，如何“溯源”，一步步揭示這個看似抽象的“熵”概念的真實麵貌，以及它在我們日常生活中，甚至是我們思維方式上的潛在影響。

評分☆☆☆☆☆

“熵”這個詞，就像是科學界的一個神秘咒語，它隱藏在熱力學、信息論，甚至生命科學的許多角落。《溯源探幽：熵的世界》這個書名，用“溯源”和“探幽”兩個極具探索意味的詞匯，成功地勾起瞭我的閱讀欲望。 我一直對那些能夠揭示事物內在運行機製的科學著作充滿熱情，而熵，無疑是理解許多自然和社會現象的關鍵。 我迫切地想知道，作者將如何從“熵”的視角齣發，去解析那些看似雜亂無章的現象背後的深刻規律。 我設想書中會涉及許多精彩的案例，或許是從一個簡單的氣球充氣過程，到宇宙的膨脹，再到信息的編碼和解碼，都將一一被納入“熵”的分析框架。 “科學齣版社有限責任公司”作為齣版方，也讓我對這本書的質量和內容的科學性有瞭很高的期待。 我希望這本書能夠以一種既嚴謹又不失趣味的方式，帶領我深入理解熵的含義，它的計算方法，以及它在不同領域所展現齣的驚人普適性。 這本書可能會讓我對“混亂”和“秩序”、“可能性”和“必然性”等概念有全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，《溯源探幽：熵的世界》，仿佛是一個邀請，邀請我去一場關於宇宙基本規律的深度探索。 我對“熵”這個概念一直充滿好奇，它似乎是連接著從物理世界到信息世界，再到社會現象的普適性原理。 我好奇作者會如何從“溯源”的角度，挖掘熵概念的哲學根基和曆史演變，又是如何“探幽”其在現代科學中的多重應用。 我設想書中會充滿各種令人著迷的科學故事和思想實驗，將那些抽象的理論具象化，比如解釋為什麼能量總是傾嚮於分散，為什麼信息在傳遞過程中會損失，或者為什麼宇宙的未來似乎指嚮一個更加“無序”的狀態。 “科學齣版社”的招牌，也讓我對這本書的學術深度和專業嚴謹性充滿瞭信心。 我期待這本書不僅僅是一次知識的傳遞，更是一次思維的啓迪，能夠幫助我構建起一個更宏觀、更係統地看待世界和宇宙的框架。 我想要瞭解熵是如何影響著從微觀粒子的隨機運動，到宏觀宇宙的演化進程，以及它可能對人類文明發展所帶來的深遠意義。

評分☆☆☆☆☆

我最近在尋找一些能夠拓展我科學視野的書籍，而《溯源探幽：熵的世界》這個書名立刻吸引瞭我的注意力。 “溯源”這個詞讓我聯想到追根溯源，深入探究事物的本源，而“探幽”則暗示著探索那些不為人知的深層奧秘。 “熵”這個概念，雖然聽起來有些專業，但它卻貫穿於我們生活中的許多現象，比如為什麼房屋會破舊，為什麼信息會丟失，為什麼生命會從齣生走嚮衰老。 我很想知道，這本書將如何解釋熵的起源和發展，它在不同的科學領域扮演著怎樣的角色，又會對我們認識世界和宇宙産生怎樣的影響。 我期待作者能夠用一種引人入勝的敘事方式，帶領讀者一步步走進熵的奇妙世界，解答關於無序、隨機和不可逆性等 fundamental questions。 同時，我也相信“科學齣版社”的品質保證，這本書的內容會是嚴謹而可靠的，不會有那些故弄玄虛的成分。 我希望這本書能夠給我帶來全新的思考方式，讓我能夠用更科學的視角去理解身邊的各種現象，甚至能夠從中獲得一些關於如何應對“熵增”趨勢的啓示。

評分☆☆☆☆☆

這本《溯源探幽：熵的世界》的書名，聽起來就有一種挑戰智商的吸引力。我一直對那些能夠顛覆我們固有認知，或者提供全新視角來看待世界的科學著作情有獨鍾。熵，這個詞本身就帶著一種神秘感和普適性，它似乎無處不在，卻又常常被我們忽略。我很好奇，作者會從哪個角度切入，是深入探討熱力學第二定律的精妙之處，還是將其延伸到信息論的疆域，或者更進一步，探討它在宇宙學、生命科學乃至經濟學中的意義？ 我想象著書中可能會齣現一些引人入勝的案例分析，比如一個復雜的係統是如何隨著時間的推移而走嚮衰敗，或者一個信息是如何在傳播過程中不可避免地丟失一部分。 我也期待作者能夠用生動形象的比喻，將那些可能晦澀難懂的物理概念變得淺顯易懂。 畢竟，科學的魅力在於它的解釋力，在於它能夠讓我們更好地理解我們所處的世界。 “科學齣版社”的名字，讓我相信這本書不會是嘩眾取寵的僞科學，而是經過嚴謹論證和深入研究的成果。 我相信，讀完這本書，我將對“混亂”和“秩序”的關係，對事物的不可逆性，對我們所感受到的時間流逝，擁有一個更加深刻、更加科學的理解，甚至可能會重新審視我們所處時代的某些現象。