图解时间简史

宏观状态与微观状态

由十枚硬币的实验，可以得出熵增大的法则，由此又可划定宏观和微观两种状态，正是由于宏观状态的熵较大，所以才失去了微观的信息，但不是说它就不存在。

两种状态的概念

一般来说，物理系统中的熵，也可以用硬币系统来说明。针对这个系统指定的状态，并非就是指定构成该系统的无数粒子的个别运动，而是采取了粗略的指定方法，关注它的温度或密度。采取粗略的指定方法的状态，就称为宏观状态。与其相对应的，关注个别粒子的运动状态的情形就称为微观状态。

硬币实验中的两种状态

在十枚硬币实验的例子中，以几枚是正面的指定方法来决定的状态就是宏观状态。在宏观状态中，并不是把哪个硬币是正面的当作问题所在。与此相对应的，关注每一枚硬币是正面还是反面的状态，就是微观状态。由于即使粒子的个别运动有些微变化也不会使其宏观的状态产生变化，所以绝大多数的微观状态，是对应于一个宏观的状态的。比如，10枚硬币中有5枚是正面的这种宏观状态，就会有252种的几率数目，这种情形就可以理解为252个微观状态对应着一个宏观状态。

宏观状态的熵

所谓宏观状态的熵，是指由对应该状态的微观状态数所产生的量。熵的概念并不适用于微观状态。对应着微观状态的数愈多的宏观状态，熵也就会愈大。微观状态的数愈少，只要指定宏观状态，仍然可以得出对应微观状态的大致情形；微观状态的数越多，即使是指定宏观状态，微观状态的情形也几乎是无法了解的。由上面的理论可知，熵如果处于宏观状态，就会失去宛如粒子的个别运动般的微观的信息，这就是关于所想之系统的微观的信息被错过的过程。

硬币的宏观状态和微观状态

由十枚硬币的实验，可以得出熵增大的法则，据此还可划分出宏观和微观两种状

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宏观与微观的概念 一般来说，宏观是指从大的方面去观察事物，微观是指从小的方面去观察事物。在自然科学中，微观世界通常是指分子、原子等粒子层面的物质世界，宏观世界是除微观世界以外的物质世界。或者，人们将星系、宇宙等物质世界特指为宏观世界。