状态的数量在理论上不可能是无限的
假设花费比宇宙年龄还长的视角,用超级相机拍摄10300张超庞大数量的照片,就能记录箱中粒子的所有状态。那么,在此之上再拍一张的话,会得到怎样的照片呢?
新照片显然会与之前所记录的10300张照片中的某一张几乎没有区别。
基于无法同时精确测定粒子的位置与速度的原理,超级相机所拍摄的照片也不可能无限精确,粒子的图像有时可能会有少许模糊。而这种模糊可能会导致某张照片上10种粒子的位置与速度与另一张照片难以区别。而能区别的照片不可能是无限张,所以最后能拍摄的不过10300张。这种模糊的大小被称作“普朗克常数”。
对粒子的位置与速度的测定精确度不能超过普朗克常数,这一原理就是“不确定性原理”,是量子力学的基本原理。[借用量子力学教科书中的介绍,就是“粒子位置的不确定性与(非速度的)运动量的不确定性之积,不可能小于普朗克常数(6.6×10-34焦耳·秒)”。]这一原理并非是由于测定装置的性能不足,而是由于微观粒子的本性。宇宙中任何一种测定装置都无法改变这一原理,因为世界就是由此构成。
话题似乎扯远了。那么暂时将以上的内容总结如下。
·熵是难以掌握的知识与信息量(的对数)。
·当无法得知系的状态是多种状态中的哪一种时,该系的熵就是一切状态的数量(的对数)。
·由微观粒子构成的系的状态数量不可能是无限的。根据量子力学的原理,(可区别的)状态数量是一定的。
本书评论