低熵是什麼意思

在物理學中,熵(entropy)是一個度量系統無序程度的量。熵越高,系統中的分子或粒子排列就越混亂,能量分布也越不集中。相反,低熵意味著系統中的分子或粒子排列更有序,能量分布更集中。

低熵系統通常具有以下特點:

  1. 有序性:系統的組成部分有規律地排列,如晶體結構。
  2. 穩定性:系統傾向於保持其當前狀態,而不容易自發地轉變為其他狀態。
  3. 能量集中:系統的能量集中於較少的自由度或較小的體積中。

在自然界中,由於熱力學第二定律,熵總是傾向於增加。這意味著孤立系統的熵不會減小,除非有外部能量輸入來減少熵。因此,低熵狀態通常是不穩定的,並且系統會自發地從低熵狀態轉變為高熵狀態。

在生物學中,生命體通常被認為是低熵的,因為它們能夠維持高度的有序性和組織性,並通過食物獲取能量來維持這種狀態。然而,這種低熵狀態是通過與外界交換物質和能量來維持的,這與熱力學第二定律並不矛盾。