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第731章(第10页)

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进行气候模拟时,初始的气象观测值非常多,都存在误差。

多次计算机模拟力争找到阴影轨迹为真实轨迹的情况。

事实上在解释计算结果为真实天气状况时,大量轨迹对应的却是数量相对很少的气象状况。

最终给出了各种气象状况的可能性。

5.现实生活中观察周期性的变动。

轻轻打开水龙头,缓慢生成水滴,最后滴落。

统计一分钟下落的水滴个数。

然后轻微拧大水龙头,增加出水量。

继续统计一分钟水滴个数。

会发现,水滴个数不变,仅仅是大水滴、小水滴、大水滴、小水滴这样的方式滴落。

当出水量大到一定程度,水滴个数突然变成原来的两倍!

在原来滴落两滴的时间内,四滴水滴落。

继续拧大水龙头,观察水滴个数,发现增加的规模都是两倍。

以原始两个水滴之间的时间间隔为单位,统计此时间段内水滴的个数,则水滴个数就是2、4、8、16…这样的序列。

没有其他情况出现!

当水滴个数增加到一定程度后,水滴序列不再有规律,水滴似乎随机下落,混沌出现!

继续放大出水量,水滴之间无分割时间,变成小水流。

(注意水龙头下面用容器接水,避免浪费。

此时不能用称重的方法来统计水滴个数,因为大小不同。

梅乐芝经理的科普文章(十四)

第14节从无序到有序

前面曾介绍熵,就是混乱程度的度量。

而混乱程度就是无序程度。

如何体会混乱?在一个系统中,以什么标准来表达混乱程度的增加或减小?以4硬币的系统为例,全部是正面或反面朝上,则系统仅有2种状态。

如果是2个正面2个反面,则有12种状态。

以状态的数量为混乱的程度指标,那么硬币系统全部同面向上的状态数量最少,无序程度最低,有序程度最高。

2正2反的无序程度最高,有序程度最低。

冰中的水分子固定某个位置震荡,而水的分子可以自由移动,同质量水就比冰的熵高。

由热力学第二定律,封闭系统(物质和能量守恒)的熵总是增加的。

也就是混乱是系统趋势。

但在自然界,可以发现大量由无序变有序(无序程度由高变低)的情况出现。

秋高气爽,天气中经常出现云街现象。

前面曾介绍对称的破缺,产生Bénard对流。

细胞的繁殖过程中,把混乱的材料分子,加工成极端有序的排列,双螺旋DNA。

这些现象的出现,似乎违反了熵增原理。

这些有序现象(称为自组织现象)的产生条件,和热力学第二定律的前提条件不同。

在自组织现象中,物质和能量都在变动,不满足熵增的基础要求。

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