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第四章自然界的自组:Q第一节时间之矢的和自然界演化的方向性时间之矢的凸现动力学中的时间牛顿力学方程中F=m时间以平方的形式出现,因此方向性被抹掉∫相对论、量子力学在时间问题上都是反演对称的,因此也没有方向性。等2。热力学中的时间1822年傅里叶方程(x2=2°x”指出只要存在着温度差,总有热流从高温物体传到低温物体,时间t反演不对称。1824年卡诺原理:一定热量作功的上限是两个热源的温度差。克劳修斯:热量不可能自动地从较冷的物体转移较热的物体汤姆逊:从单一热源吸取热量使之完全变为有用的功而不产生其它影响是不可能的。热力学第二定律:所有能量的转化都是不可逆的,孤立系统的熵总是趋于最大。波尔兹曼关于熵的定义:S=knW爱丁顿:热力学第二定律“在自然定律中占有至高无上的地位”可逆与不可逆“可逆性佯谬动力学的时间是可逆的,而热力学的时间是不可逆的谁反映了客观世界的本质?波尔兹曼:热力学第二定律只存在于宏观领域是对大量粒子统计平均的结果。量子力学:微观层次的随机性是客观存在的普里戈津:非平衡态热力学,发现时间内禀性自然界中实际发生的过程都是不可逆的,可逆性只是相对的,有条件的。三、不可逆与进化克劳修斯与达尔文的矛盾概率论对熵进行的分析:系统的熵与对应的微观状态出现的概率成正比,熵值最大对应的就是对称性最大的状态,也是最无序的状态。而生命现象是高度不对称的,即最有序的状态。生命的演化是不对称逐渐增加,有序性不断提高的过程物理学怎样解答进化过程?第二节自组织的概念自组织现象:1。贝纳特对流:水平容器中的薄层液体在加热到一定程度后产生规则的多边形图案1)加热导致有序运动2)对流状态下液体分子形成统一行动3)有序状态是突现而非逐渐形成。黄,一毫米厚,其中的六角形对流图赛的全魏(上)与特写(下2。激光:LightamplificationbyStimulatedEmissionofradiation即受激辐射的光放大受激幅射是产生激光的首要条件工作物质必须具有亚稳态能级。这是产生激光的第二个条件。有些物质的电子被激发以后,处于第二能级E的时间较长,仅次于基态能级E1。这个能级就叫做亚稳能级形成粒子数反转,使受激发射多于吸收。这是产生激光的第三个条件。振荡腔是产生激光的第四个条件。其作用是使辐射频率单纯,方向集中光子在振荡腔中振荡具有放大效应,即一次产生的光子数多于损耗的光子数是产生激光的第五个条件3。贝洛索夫一萨波金斯基反应1)铈离子催化柠檬酸的溴酸氧化反应容器内混合物的颜色周期性在黄色与无色之间变换化学钟2)铈离子催化丙

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