[Script Info] Title: [Events] Format: Layer, Start, End, Style, Name, MarginL, MarginR, MarginV, Effect, Text Dialogue: 0,0:00:06.88,0:00:10.45,Default,,0000,0000,0000,,在化學和物理學中有個關鍵概念 Dialogue: 0,0:00:10.45,0:00:15.29,Default,,0000,0000,0000,,有助於解釋是此非彼的物理現象 Dialogue: 0,0:00:15.29,0:00:16.85,Default,,0000,0000,0000,,冰為什麼會融化? Dialogue: 0,0:00:16.85,0:00:19.28,Default,,0000,0000,0000,,奶油為什麼會在咖啡裡散開來? Dialogue: 0,0:00:19.28,0:00:22.53,Default,,0000,0000,0000,,為什麼穿了孔的輪胎會漏氣? Dialogue: 0,0:00:22.53,0:00:27.04,Default,,0000,0000,0000,,這是「熵」的概念,非常難以理解 Dialogue: 0,0:00:27.04,0:00:31.88,Default,,0000,0000,0000,,有個說法常把熵\N用來衡量不規則的程度 Dialogue: 0,0:00:31.88,0:00:35.74,Default,,0000,0000,0000,,雖然合宜,卻很容易誤導 Dialogue: 0,0:00:35.74,0:00:38.51,Default,,0000,0000,0000,,例如,下列哪種情形比較不規則呢? Dialogue: 0,0:00:38.51,0:00:43.47,Default,,0000,0000,0000,,一杯碎冰,還是一杯室溫的水? Dialogue: 0,0:00:43.47,0:00:45.37,Default,,0000,0000,0000,,大多數人認為冰比較不規則 Dialogue: 0,0:00:45.37,0:00:49.07,Default,,0000,0000,0000,,但實際上冰的熵值比水低 Dialogue: 0,0:00:49.07,0:00:52.90,Default,,0000,0000,0000,,另一種理解熵的方法是透過機率 Dialogue: 0,0:00:52.90,0:00:57.29,Default,,0000,0000,0000,,雖或不易理解,但請耐心內化 Dialogue: 0,0:00:57.29,0:01:01.26,Default,,0000,0000,0000,,就會更理解熵 Dialogue: 0,0:01:01.26,0:01:03.66,Default,,0000,0000,0000,,想像兩小塊固體 Dialogue: 0,0:01:03.66,0:01:07.54,Default,,0000,0000,0000,,各自有六根原子鍵 Dialogue: 0,0:01:07.54,0:01:12.78,Default,,0000,0000,0000,,這模型裡的能量存在固體的原子鍵裡 Dialogue: 0,0:01:12.78,0:01:15.23,Default,,0000,0000,0000,,可以把原子鍵想成簡單的能量容器 Dialogue: 0,0:01:15.23,0:01:20.07,Default,,0000,0000,0000,,裡面裝著不可分割的\N能量單位「量子」 Dialogue: 0,0:01:20.07,0:01:24.60,Default,,0000,0000,0000,,固體的能量越高就越熱 Dialogue: 0,0:01:24.60,0:01:26.80,Default,,0000,0000,0000,,這兩個固體 Dialogue: 0,0:01:26.80,0:01:30.55,Default,,0000,0000,0000,,有許許多多的能量分佈方式 Dialogue: 0,0:01:30.55,0:01:34.59,Default,,0000,0000,0000,,而各自的總能量不變 Dialogue: 0,0:01:34.59,0:01:38.50,Default,,0000,0000,0000,,每一種能量分佈方式稱為一「微態」 Dialogue: 0,0:01:38.50,0:01:43.34,Default,,0000,0000,0000,,假如固體甲有六個量子,而乙有兩個 Dialogue: 0,0:01:43.34,0:01:47.83,Default,,0000,0000,0000,,那麼就共有 9,702 種微態 Dialogue: 0,0:01:47.83,0:01:52.86,Default,,0000,0000,0000,,當然還有其它分派八個量子的方式 Dialogue: 0,0:01:52.86,0:01:57.83,Default,,0000,0000,0000,,例如,固體甲擁有八個量子\N而固體乙一個也沒有 Dialogue: 0,0:01:57.83,0:02:00.87,Default,,0000,0000,0000,,或者甲乙各分一半 Dialogue: 0,0:02:00.87,0:02:04.15,Default,,0000,0000,0000,,如果假設每種微態發生的機率相等 Dialogue: 0,0:02:04.15,0:02:06.79,Default,,0000,0000,0000,,就會看到某些能量分佈狀態 Dialogue: 0,0:02:06.79,0:02:10.54,Default,,0000,0000,0000,,發生的機率高過其他狀態 Dialogue: 0,0:02:10.54,0:02:14.18,Default,,0000,0000,0000,,原因是它們的微態總數比較多 Dialogue: 0,0:02:14.18,0:02:20.14,Default,,0000,0000,0000,,熵直接衡量每種能量分佈狀態的機率 Dialogue: 0,0:02:20.14,0:02:22.07,Default,,0000,0000,0000,,呈現出的是 Dialogue: 0,0:02:22.07,0:02:26.84,Default,,0000,0000,0000,,這兩個固體的能量最分散的時候 Dialogue: 0,0:02:26.84,0:02:28.92,Default,,0000,0000,0000,,熵值最高 Dialogue: 0,0:02:28.92,0:02:30.47,Default,,0000,0000,0000,,一般而言 Dialogue: 0,0:02:30.47,0:02:34.85,Default,,0000,0000,0000,,可把熵想成是能量散佈的指標 Dialogue: 0,0:02:34.85,0:02:37.89,Default,,0000,0000,0000,,低熵值代表能量集中 Dialogue: 0,0:02:37.89,0:02:41.62,Default,,0000,0000,0000,,而高熵值代表能量分散 Dialogue: 0,0:02:41.62,0:02:45.76,Default,,0000,0000,0000,,為要理解怎樣用熵解釋自發過程 Dialogue: 0,0:02:45.76,0:02:48.08,Default,,0000,0000,0000,,像是熱的物體冷卻下來 Dialogue: 0,0:02:48.08,0:02:52.43,Default,,0000,0000,0000,,必須看能量的動態流動 Dialogue: 0,0:02:52.43,0:02:54.94,Default,,0000,0000,0000,,實際上,能量並非靜止不動 Dialogue: 0,0:02:54.94,0:02:58.06,Default,,0000,0000,0000,,而是持續在相鄰的原子鍵中移動 Dialogue: 0,0:02:58.06,0:03:00.21,Default,,0000,0000,0000,,隨著能量移動 Dialogue: 0,0:03:00.21,0:03:02.96,Default,,0000,0000,0000,,能量的分佈跟著改變 Dialogue: 0,0:03:02.96,0:03:05.08,Default,,0000,0000,0000,,根據微態的分佈 Dialogue: 0,0:03:05.08,0:03:07.08,Default,,0000,0000,0000,,有 21% 的機率 Dialogue: 0,0:03:07.08,0:03:13.60,Default,,0000,0000,0000,,後來會進入能量最分散的狀態 Dialogue: 0,0:03:13.60,0:03:17.36,Default,,0000,0000,0000,,有 13% 的機率回到初始狀態 Dialogue: 0,0:03:17.36,0:03:22.86,Default,,0000,0000,0000,,還有 8% 的機率\N固體甲會增加能量 Dialogue: 0,0:03:22.86,0:03:27.52,Default,,0000,0000,0000,,再次重申,因為分散能量 Dialogue: 0,0:03:27.52,0:03:30.34,Default,,0000,0000,0000,,高熵值的微態總數\N比能量集中的還多 Dialogue: 0,0:03:30.34,0:03:32.56,Default,,0000,0000,0000,,因而能量趨向分散 Dialogue: 0,0:03:32.56,0:03:35.51,Default,,0000,0000,0000,,這就是為什麼把熱的物體\N和冷的物體擺一起 Dialogue: 0,0:03:35.51,0:03:40.42,Default,,0000,0000,0000,,冷的會變熱,而熱的會變冷 Dialogue: 0,0:03:40.42,0:03:41.87,Default,,0000,0000,0000,,但是同一個例子 Dialogue: 0,0:03:41.87,0:03:47.12,Default,,0000,0000,0000,,也有 8% 的機率\N熱的物體會變得更熱 Dialogue: 0,0:03:47.12,0:03:51.43,Default,,0000,0000,0000,,為什麼現實生活裡沒發生這種情形? Dialogue: 0,0:03:51.43,0:03:54.18,Default,,0000,0000,0000,,原因在於系統的規模 Dialogue: 0,0:03:54.18,0:03:58.06,Default,,0000,0000,0000,,我們的模型假設\N只有六根原子鍵的固體 Dialogue: 0,0:03:58.06,0:04:03.94,Default,,0000,0000,0000,,如果增加到 6,000 根原子鍵\N和 8,000 個單位能量 Dialogue: 0,0:04:03.94,0:04:07.53,Default,,0000,0000,0000,,初始狀態仍是甲有四分之三的能量 Dialogue: 0,0:04:07.53,0:04:10.13,Default,,0000,0000,0000,,而乙有四分之一的能量 Dialogue: 0,0:04:10.13,0:04:14.34,Default,,0000,0000,0000,,就會發現甲自發獲得更多能量的機率 Dialogue: 0,0:04:14.34,0:04:17.25,Default,,0000,0000,0000,,是個這麽微小的數字 Dialogue: 0,0:04:17.25,0:04:22.31,Default,,0000,0000,0000,,日常熟知物體的粒子數遠比這多得多 Dialogue: 0,0:04:22.31,0:04:25.92,Default,,0000,0000,0000,,所以現實世界裡\N熱的物體變得更熱的機率 Dialogue: 0,0:04:25.92,0:04:28.01,Default,,0000,0000,0000,,小得荒謬 Dialogue: 0,0:04:28.01,0:04:30.41,Default,,0000,0000,0000,,乃至根本不會發生 Dialogue: 0,0:04:30.41,0:04:31.53,Default,,0000,0000,0000,,冰塊融化 Dialogue: 0,0:04:31.53,0:04:32.92,Default,,0000,0000,0000,,奶油和咖啡混合在一起 Dialogue: 0,0:04:32.92,0:04:34.68,Default,,0000,0000,0000,,輪胎放氣 Dialogue: 0,0:04:34.68,0:04:39.94,Default,,0000,0000,0000,,都是因為這些狀態的能量\N比原先狀態的更分散 Dialogue: 0,0:04:39.94,0:04:43.63,Default,,0000,0000,0000,,並不是某種神秘的力量\N驅使系統傾向微調至更高的熵值 Dialogue: 0,0:04:43.63,0:04:48.93,Default,,0000,0000,0000,,而是因為統計上高熵值更可能發生 Dialogue: 0,0:04:48.93,0:04:52.48,Default,,0000,0000,0000,,這就是為什麼熵又被稱為時間之箭 Dialogue: 0,0:04:52.48,0:04:56.74,Default,,0000,0000,0000,,如果有機會分散能量,就會分散能量