Рубрика: Книга об энтропии

  • Что такое энтропия?

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 3.6. Объективность в физике В заключение краткое повторение, что такое энтропия. Физическая величина энтропия появляется как свойство вещества, а далее энтропия является критерием равновесия и критерием самопроизвольного процесса в изолированной системе. В данном случае речь идет о неравновесных состояниях системы и следует рассмотреть, каким образом осуществляется переход…

  • 3.6. Объективность в физике

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 5. Критика термодинамики информации В это части книги обсуждение математики, физики и мира было проведено на уровне анализа работы физиков. Было показано, что без использования математических очков обсуждение классической термодинамики и статистической механики невозможно, но при этом использование математических очков не мешает связи теории с экспериментами и…

  • 3.5. Критика термодинамики информации

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 4. Горение свечи и уровни организации В главах 2.4 ‘Энтропия, незнание и информация‘ и 2.5 ‘Демон Максвелла и информация‘ были рассмотрены причины, по которым ряд физиков пришел к выводу об эквивалентности термодинамической и информационной энтропии: неудачные попытки найти энтропию в неравновесной статистической механике, появление теории информации Шеннона…

  • 3.4. Горение свечи и уровни организации

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 3. Математика и мир в статистической механике В этой главе горение свечи будет рассмотрено в свете двух уровней организации: сплошная среда по сравнении с движением атомов. В предыдущих двух главах показано, что без математических очков в механике сплошных сред и статистической механике ничего нельзя увидеть. Поэтому в…

  • 3.3. Математика и мир в статистической механике

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 2. Математика и мир в механике сплошных сред Молекулярно-кинетическая теория предложила унифицированный взгляд на разнообразные процессы в механике сплошных сред. Приведу часть цитаты Эйнштейна (см. раздел ‘Эйнштейн о феноменологических и фундаментальных теориях физики‘ во ‘Введении‘): ‘Первая [кинетическая теория газов] объединила уравнение состояния идеальных газов, вязкость, диффузию газов…

  • 3.2. Математика и мир в механике сплошных сред

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 1. Физика, математика и мир Начну с упомянутой метафоры: физика предлагает взгляд на мир в математических очках, которые превращают мир в математические объекты. На уровне сплошных сред сохраняется возможность качественного рассмотрения на языке химии. Хорошим примером является книга Фарадея ‘История свечи‘, содержащая опыты с демонстрацией процессов, протекающих…

  • 3.1. Физика, математика и мир

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Часть 3. Что говорит физика? В этой главе введена терминология, которая позволит более точно обсудить взаимоотношение между физикой, математикой и миром. Использование математики в физике связано с мысленными концептуальными моделями на основе математических уравнений. Отличие от математики заключается в связи этих моделей с миром и требуется более внимательно…

  • 3. Что говорит физика?

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 2.6. Неравновесные состояния в статистической механике В предыдущих частях книги рассмотрены классическая термодинамика и статистическая механика и это дает необходимый материал для перехода к философии физики. В этой части книги на примере термодинамики и статистической механики речь пойдет про взаимоотношения между математикой, физикой, проводимыми экспериментами и заключениями,…

  • 2.6. Неравновесные состояния в статистической механике

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 5. Демон Максвелла и информация В предыдущих главах было рассмотрено использование статистической энтропии Гиббса для обоснования субъективности энтропии и ее связи с информационной энтропией. В результате ряд физиков, выступающих за объективность энтропии, решили отказаться от использования метода Гиббса; их позицию можно охарактеризовать слоганом ‘Назад к Больцману’. Предложено…

  • 2.5. Демон Максвелла и информация

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 4. Энтропия, незнание и информация Как уже упоминалась, Джеймс Максвелл с самого начала считал, что в рамках молекулярно-кинетической теории невозможно найти строгое доказательство второго закона. Придуманное им существо, впоследствии названное демоном Максвелла, служило исключительно для доказательства этого утверждения. Статистическое обоснование Людвига Больцмана второго закона подтвердило правоту Максвелла.…

  • 2.4. Энтропия, незнание и информация

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 3. Стрела времени в статистической механике В 19-ом веке вероятности в физике в том числе связывались с незнанием человека деталей поведения макросистемы на микроуровне; то есть, статистическое истолкование второго закона наводило на мысль о связи между энтропией и незнанием. Появление теория информации Шеннона дало новый толчок такому…

  • 2.3. Стрела времени в статистической механике

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 2. Равновесная статистическая механика Неравенство Клаузиуса является критерием самопроизвольных процессов и поэтому говорят, что оно задает стрелу времени в классической термодинамике. Законы движения Гамильтона симметричны во времени и поэтому поиск аналога неравенства Клаузиуса в статистической механике все еще продолжается. Мы рассмотрим главные аргументы появления асимметрии во времени,…

  • 2.2. Равновесная статистическая механика

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 1. Мысленные модели статистической механики Уравнения в статистической механике, расчет по которым в ряде случае можно довести до конца, связаны с функциями распределения вероятности. В этой главе будет рассмотрено равновесное состояние идеального газа, состоящего из многоатомных молекул. В одноатомном идеальном газе атомы обладают поступательными степенями свободы. Многоатомная…

  • 2.1. Мысленные модели статистической механики

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Часть 2. Статистическая механика Целью статистической механики является рассмотрение свойств макросистем исходя из атомно-молекулярных представлений. Базовым уровнем является квантовая механика, но на практике используется иерархия аппроксимаций, которая будет рассмотрена в этой главе. Мы начнем с мысленной модели классической статистической механики 19-ого века, затем перейдем к квантовой статистической механике,…

  • 2. Статистическая механика

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 1.6. Энтропия неравновесных состояний Целью статистической механики является рассмотрение явлений механики сплошных сред исходя из движения атомов и молекул. Теория зародилась во второй половине 19-ого века как молекулярно-кинетическая теория; термин статистическая механика дан Гиббсом в книге ‘Основные принципы статистической механики, разработанные со специальным применением к рациональному обоснованию…

  • 1.6. Энтропия неравновесных состояний

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 5. Адиабатическая температура пламени Утверждение Ильи Пригожина из Нобелевской лекции 1977 года будет хорошей отправной точкой для завершения рассмотрения классической термодинамики: ‘я хочу обратить ваше внимание на тот факт, что через 150 лет после того, как второй закон был сформулирован, он все еще представляет собой скорее программу,…

  • 1.5. Адиабатическая температура пламени

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 4. Неравенство Клаузиуса как критерий равновесия Классическая термодинамика не содержит времени в явном виде и поэтому периодически встречаются предложения о переименовании ее в термостатику. Такое название однако не включает в себя идеальную тепловую машину Карно, в которой исследовалось превращение теплоты в работы и был найден максимальный коэффициент…

  • 1.4. Неравенство Клаузиуса как критерий равновесия

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 3. Термодинамические свойства веществ Идеализация Карно позволяет найти максимальный коэффициент полезного действия (к.п.д.) тепловой машины; в реальной тепловой машине к.п.д. меньше максимального. Этот факт приводит к появлению неравенства Клаузиуса, которое выражает это обстоятельство на языке энтропии. В классической термодинамике неравенство Клаузиуса задает критерий самопроизвольного процесса и одновременно…

  • 1.3. Термодинамические свойства веществ

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 2. От теории теплорода к термодинамике Главной целью этой главы будет переход от первого и второго закона термодинамики к таблицам термодинамических свойств веществ. Термодинамика может быть использована для решения практических задач только при наличии свойств веществ, которые должны быть получены из специально проводимых экспериментов. Одновременно это дает…

  • 1.2. От теории теплорода к термодинамике

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Глава 1. Температура и термическое уравнение состояния В этой главе будут рассмотрены основные события, которые привели к появлению величины теплоты (вторая половина 18-ого века), а затем к пониманию, что теплота и работа не являются функциями состояния и введению взамен функций состояния внутренней энергии и энтропии (вторая половина 19-ого…

  • 1.1. Температура и термическое уравнение состояния

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Часть 1. Классическая термодинамика Температура оказалось первой немеханической физической величиной, которая тем не менее важна для всех теорий механики сплошных сред. Эрнст Мах при рассмотрении истории термодинамики в книге ‘Принципы теории теплоты‘ отдает приоритет в формальном введении температуры Джеймсу Максвеллу (1871 год); по всей видимости до Максвелла такое…

  • 1. Классическая термодинамика

    Содержание книги, книга в формате pdf Ранее: Введение Термодинамические свойства, включая энтропию, являются характеристикой вещества; для более точного выражения вводится понятие термодинамической фазы. Фаза в общем случае представляет собой раствор из индивидуальных компонентов, которые также называют чистыми веществами. Рассмотрим сказанное на примере горящей свечи и начнем с воздуха, который окружает горящую свечу. Воздух является газообразной…

  • Осмысление энтропии в свете свечи. Введение

    Содержание книги, книга в формате pdf Название отталкивается от книги Майкла Фарадея ‘История свечи‘ 1861 года; в ней Фарадей в популярной форме представил серию экспериментов для понимания процессов при горении свечи. Фарадей отмечал следующее: ‘Явления, наблюдающиеся при горении свечи, таковы, что нет ни одного закона природы, который при этом не был бы так или иначе…

  • Осмысление энтропии в свете свечи. Содержание

    Книга в формате pdf. Я начал переводить книгу на английский язык — English. Введение: Эйнштейн о феноменологических и фундаментальных теориях физики. Проблема координации и экспериментальная наука. Теория физики. Механика сплошных сред. Статистическая механика. План книги. Часть 1. Классическая термодинамика: Рассмотрение термодинамических фаз на примере горящей свечи. Описание рисунка из книги Сади Карно, который будет использован…