《溯源探幽:熵的世界》是由冯端撰写的科普书籍,于2009年5月1日由科学出版社出版发行。本书深入探讨了熵这一基本概念,从多个学科的角度分析其内涵,并阐述了熵在现代自然科学和技术中的广泛应用及重要地位。适合高校学生、教师、科研人员以及科学爱好者阅读。[1]
内容简介
《溯源探幽:熵的世界》一书详细介绍了熵的概念,通过热力学、统计物理学、分子运动理论、信息论、非线性动力学、天体物理学和宇宙学等多个领域的视角,多层次地解析了熵的本质含义。此外,书中还广泛探讨了熵在现代自然科学和技术中的实际应用情况,明确了其在这些领域的重要作用。全书内容丰富多样,选材新颖,文字生动易懂,旨在为广大读者提供一份深入了解熵世界的知识资源。[2]
作者简介
冯端,1923年6月11日出生于江苏省苏州市,祖籍浙江省绍兴市。1946年毕业于中央大学物理系后留校担任助教。自1949年起,先后在南京大学物理系担任助教、讲师、副教授,直至1978年晋升为教授。1984年至1988年间,曾任南京大学研究生院院长;1986年至1995年期间,担任固体微结构物理国家重点实验室主任,并兼任学术委员会主任至今。1991至1995年期间,曾担任中国物理学会理事长;1992至1996年期间,作为首席科学家参与国家科委攀登计划项目“纳米材料科学”。1980年被选为中国科学院院士(学部委员),并于1993年成为第三世界科学院院士。冯端在凝聚态物理学领域尤其是晶体缺陷研究方面做出了开创性的贡献,对金属和氧化物晶体中缺陷的构型和来源进行了澄清,并在非线性光学晶体微结构化领域取得了显著成就。他还首次观察到了铁电相变中的微畴结构以及铌酸锂晶体非公度相变中公席错的结构及其演化过程。冯端对中国凝聚态物理学的发展发挥了重要的推动作用。[3]
目录
前言
第一章 缘起——蒸汽机带来的学问
来自实践——瓦特与蒸汽机
当务之急——提高蒸汽机效率
理想化入手——卡诺的贡献
放之四海皆准——能量守恒
走向绝对——热力学温度
又一美妙的幻想——第二类永动机之梦
应运而生——热力学第二定律
谈非论是——“不可能性”的正面价值
第二章“天将降大任于是人也”——熵的亮相
石破天惊——一个概念的诞生
殊途同归——再谈几种说法的等效性
天道盈亏——熵恒增=能贬值
极大与极小——平衡判据
概念的拓展——化学势与复相平衡
“推敲”平衡——稳定与否?
“冬季为什么要生火?”——耐人寻味
第三章 ——墓碑上的公式
剑手与雄牛的决斗——学术之争
不朽的丰碑——“写下这些记号的,难道是一位凡人吗?”
寓理于娱——棋盘游戏
黑白混淆——吉布斯佯谬
底蕴之所在——系统混乱度的度量
溯流寻源——玻耳兹曼统计
夹缝里的文章——涨落
第四章 无序对有序——熵与能之间的较量
黑白交错——有序乎?无序乎?
概念落实——序的转变
寻根溯源——能与熵的较量
从阳刚到阴柔——走进软物质的世界
大师的洞见——熵致有序
弹性与高弹性——键力与“熵力”的比照
蛋白质分子的折叠——熵与能的交缠
第五章 时间之矢———趋近平衡
开启演化之门——不可逆性
近水楼台——近平衡区的热力学
跨越时代的杰作——玻耳兹曼方程
逆其意而道之——定理
“速度反演”———对定理的诘难
“复现始态”———对定理的另一诘难
分析与澄清——罐子游戏
第六章 再谈时间之矢———远离平衡
视野扩展——表观上的差异
海阔天空——开放的世界
被忽略的问题——奇妙的对流
“蝴蝶效应”?——气象的可预测性
振荡之玄机——有趣的“化学钟”
“生命是什么?”——值得深思的问题
不解的疑团——“热寂”之谜
第七章“零”的追求——向绝对零度的逼近
“永久气体”——神话的破灭
从理想到实际——一篇博士论文的贡献
多孔塞的妙用——节流致冷
结束与开始———氦的液化
八仙过海——致冷奇招
异军突起——激光致冷
艰辛的历程——创世界记录
第八章 琼楼玉宇,高处不胜寒———奇妙的低熵世界
登场亮相——热力学第三定律
舞台背后——导向量子世界
“芝麻开门”——量子论的诞生
改弦易辙——量子统计
理想成真——量子气体的凝聚
世纪疑谜——超导体与超流体
空中楼阁——负温度
第九章 妖精的启示———熵与信息
别出心裁——麦克斯韦妖
降妖伏魔——各显神通
不可或缺——信息
天作之合——信息与熵
待价而沽——信息与能
代代相传——信息与生命
谁执牛耳?——能熵之争
第十章 尚未了结——当代视野中的熵
墨水比喻——粗粒化与混合性
分等定级——从遍历系统到柏努利系统
面包师与猫——相映成趣,共参妙理
定量刻画——李雅波诺夫指数与动力学熵
铺平道路——通向不可逆性
余音袅袅——物理学规律与不可逆性
后记[4]
参考资料 4
- 溯源探幽:熵的世界 — 豆瓣读书
- 溯源探幽:熵的世界 — 缺书网
- 冯端 Duan Feng — 豆瓣
- 溯源探幽:熵的世界 — 读书网