物理场的熵及其自发减小现象张学文(新疆气象科学研究所) 在科学发展史上某些人们创立的概念的含义一再扩大,这显示了这些概念在描叙物质世界中有着重要意义质量和能量这两个概念就属这种事例. 霍顿(G.Hoiton)l,说“某些概念之所以重要是由于它们反复出现在许多描叙和定律中,而且往往波及离最初表述很远的领域内”.这一段论述完全符合熵这个极为重要的概念在一百多年中的发展史. 在热力学中,人们用熵测度微观的分子运动的混乱(无序)程度.在信息论中,熵被用来计量信息源发出的每个代码含有多少信息量.在物理学中人们广泛研究某些物理量在空间中的分布及其演变.这里我们引用熵来描述物理量在空间中分布状态的丰富程度.这为物理学的研究提供了一种新的方法,而且由于它与热力学第二定律有关,因而向我们提出了一系列问题.这显然对物理学和第二定律的发展都有重要意义.一、历史的回顾“熵”这个概念是在1865年研究热机效率时被引入的一个物理量.人们发现它仅与物质现时存在的状态有关,而与过去经历的热力过程无关在可逆的热力过程中,物质的熵(S)的增量由下式给出: 这