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科学探索

宇宙在大爆炸时的熵为零吗

科学探索万象经验2023-05-08

当我们在热大爆炸的最早阶段考虑宇宙时,今天拥有的所有物质和辐射被压缩成一个足球大小的体积。它非常热和致密,大约10个粒子、反粒子和辐射量子,它们都拥有数十亿倍于欧洲核子研究中心的大型强子对撞机所能达到的巨大能量。这样一来,它确实看起来像一个无序的、非常高熵的状态。

但是熵到底是什么意思呢?我们通常认为它是一种无序的度量,但并不是“有序”或“无序”使我们能够量化熵。相反,我们应该考虑的是,对于系统中存在的所有粒子,每个粒子的量子态是什么;或者在能量和能量分布的作用下,允许的量子态是什么。熵实际上度量的,是整个系统的量子态的可能排列数,而不是一些模糊的特征,比如无序。