『坤鹏』坤鹏论：生命以负熵为食！薛定谔|蛋白质|热力学|手机行业

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科学诞生于哲学，它们都是人类探究世界的学科，科学走着走着，往往就会走回哲学。
——坤鹏论

一、熵，不是混乱，是混乱程度
熵，这个词至今已经近166岁了。
但是，它似乎有着一种迷惑思维的魔力。
从它诞生到现在，能够正确理解的人很少很少。
曾经有个著名的传闻说，当年香农提出信息论，冯·诺伊曼建议他使用熵这个词。
为什么？
第一，没有人懂这个词的意思，显得很高档；
第二，他和别人争论时，可以无往不利。
这个传闻虽然子虚乌有，但确实有其道理。
坤鹏论在看了大量关于熵的文章后也发现，把熵当成混乱，当成不可用能量的占了绝大多数。
包括我自己，起初犯了这样的错，现在不小心还是会犯这样的错。
这里就再次溯本求源，起码看过这篇文章的大家，不再犯错。
1854年，当克劳修斯首次引入熵这个词时，他需要为自己发现的某种量想个名称。
这种量与能量有关，但又不是能量本身。
我们已经知道，热力学系统做功的能力，并不取决于热量本身，而取决于冷热之间的温差。
我们把一块热石头投入冷水就可以做功，比如产生的蒸气可以推动涡轮机。
但是，由石头和水组成的系统的总热量维持不变。
并且，最终石头和水会逐渐在同一温度。
相反，无论一个孤立系统内含有多少能量，只要系统内的所有物体的温度都相同，它就无法对外做功，也就是达到了平衡态。
克劳修斯想度量的就是这种能量不可用（无法用于做功）的程度。
他创造出了熵（entropy）这个词。
该词源于希腊语的“转换” ，其德文同音字可以写为Entropie ，和德文的“能”Energie在字形上接近。
而“熵”的英文entropy与“能”的英文energy字形相近。
这样，也可以很好地体现出“熵”与“能”这两个量在物理重要性上有着密切关系。
注意，这个能是热力学第一定律所说的内能U 。
简而言之：
熵不是能量的一种；
熵也不是能量的数量；
熵是克劳修斯所说的——能量的不可用程度。
后来，玻尔兹曼用统计力学对熵进行了诠释，为物理学引入了概率。
通过从微观态到宏观态，我们知道了，可用的能量是有序的能量，不可用的能量是无序的能量。
熵，指的就是能量无序的程度，是系统内分子热运动无序程度的一种量度。
再精确地说，熵就是分子随机热运动不确定度的度量。
无序的同义词是混乱。
混乱这个词显然比无序更容易让人理解，且印象深刻。
于是，人们更喜欢用混乱。
所以，熵，
不是——不可用的能量；
不是——无序；
不是——混乱。
熵，
是——系统内能量不可用的程度；
是——系统内分子热运动的无序程度；
是——系统内的混乱程度；
是——系统内混乱的概率。