熵力

熵力

熵力在物理學中是指一個系統中的一種巨觀作用力,其性質主要不是由這個系統中的某種特定的微觀作用力(如電磁力)決定,而是表現為整個系統對於熵增加的統計趨勢。例如彈力或壓力皆是種熵力。

簡介

熵力就是一個自由能的概念,而自由能的本質就是熵和能量競爭。熵力就是自由能F的導數。熱力學第二定律:對於平衡態的孤立系統,任何時候去除一個內部約束,都會使其達到一個新的平衡,而熵永不減少
熵力在物理學中是指一個系統中的一種巨觀作用力,其性質主要不是由這個系統中的某種特定的微觀作用力(如電磁力)決定,而是表現為整個系統對於熵增加的統計趨勢。例如彈力或壓力皆是種熵力。

熵和有序性的關係,抬出熵公式ΔS=kB㏑Ω。Ω為總能量為E的N個分子的可能狀態數

熵力與湧現


疏水作用力、高分子變形和彈性反抗,橡皮筋具有彈性都是熵力的湧現。(湧現性參見詞條)打個比方說,氫鍵和分子作用力本質是靜電引力,但他們又是靜電引力在不同層次的湧現性,脫離分子他們也不存在了。

引力與熵力

從中學學到的四大基本作用力:引力、電磁力、強力、弱力。但是很可能引力不是基本作用力。諾貝爾獎得主克勞林在《不同的宇宙》中一書提到現在所有的物理定律都是不是基本的,都是突顯現(湧現)的結果,包括光速以及時空結構。
牛頓的引力理論統治著巨觀尺度,微觀尺度上它非常微弱。事實上,我們也只能在毫米級別以上去測試引力理論。引力理論通常認為難以與量子力學理論整合起來,尋求將引力和其它自然力統一起來也許根本走錯了方向。
荷蘭的理論物理學家和弦論理論家Erik Verlinde提出了一種源自牛頓經典力學的新理論。解釋引力的起源。他認為,引力的存在是因為兩個質量及其周圍環境之間虛空的信息密集度差異引起的。引力不是自然界中一種基本力,而是從微觀現實深處中產生的突發現象,引力本質上是來源於熵力。他的新牛頓理論的相對論延申可直接導出愛因斯坦方程式。 簡單的說,引力是突顯的結果!而不是基本的。


熵力就是自由能的導數,熵力與來源於相互作用能量梯度的力一樣真實的! 荷蘭的理論物理學家和弦論理論家Erik Verlinde,在論文On the Origin of Gravity and the Laws of Newton中明確指出引力就是熵力,並且指出,物體的質量或慣性也與熵有關。 用類似黑洞熱力學的辦法推導了愛因斯坦方程。
也就是說,引力是熵力;加速度與熵的梯度有關,所以慣性是無熵梯度的表現,質量與bits數成正比;牛頓勢是熵與bits數的比例。
當然要說明這些就必須要闡述全息原理黑洞熵等等。《黑洞與時間彎曲--愛因斯坦的幽靈》以及霍金的《果殼中的宇宙》兩本科普書可以幫我們理解這些概念,管中窺豹。即便非物理專業我們也能很好理解這些概念。

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