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熵是“不可使用”的能量

华为活力引擎模型主要源于热力学第二定律,了解热力学第二定律之前要先了解热力学第一定律。热力学第一定律讲的是这个宇宙从大爆炸开始到灭亡,是不会新增能量的,能量也不会消失。此处的对象是宇宙,所谓的能量无外乎从电能到势能,从机械能到化学能等,能量之间是相互转化的,但总体是守恒的。所以,热力学第一定律讲的是守恒,即能量守恒定律。

热力学第二定律讲的是一个独立的个体或封闭的系统,比如激光笔、手机、人,能量不是守恒的。此时的对象不是宇宙,而是一个封闭的系统、一个独立的物体或个人,这里的能量是不守恒的,简单地说,有两种形式的变化。

第一种变化:能量消失。比如手机,我们打电话、打游戏、看视频,CPU和GPU的运转产生了热量,手机就会发热甚至发烫。对手机来说,这个能量是可回收、可利用的吗?显然不能,除非将手机放在胸口作为一个暖宝宝,但它对手机来说是不可回收的。所以,对一个独立的封闭系统来讲,第一种变化形式就是能量消失。

第二种变化:变成不可使用的能量。可以举三个例子来说明。

第一个例子,将桌子上的手机举起来,它与桌子有了高度差,为什么掉不下来?因为有手撑着。但我们把手松开,手机立刻就会掉在桌面上,为什么?因为有高度差,有高度差就有势能,手机就会往下掉。为什么手机掉在桌子上就停止往下掉了?因为没有高度差了。能量去哪儿了?爱因斯坦有一个著名的公式:E=mc 2 。E是能量,m是质量,c是光速,能量等于质量乘以光速的平方。如果手机的质量没有发生变化,能量是不会发生变化的,那么能量去哪儿了?能量变成了不可使用的能量。就像一个人腰部赘肉越来越多,身体堆积的能量已超出其生理需要,这个能量就蓄积在腰部,变成不可使用的能量。

第二个例子,不踩刹车不踩油门,一辆行驶中的汽车在摩擦力的作用下自然就会慢下来,最终静止不动。这时,动能消失了,汽车的能量也就变成了不可使用的能量。

第三个例子,往一个盆里加水,左边倒冷水,右边倒热水,热量会自然地从热水流向冷水,直到没有温差才会停止。

不可使用的能量就是“熵”,它是用来衡量不可使用能量的状态的。这个概念是美国华盛顿特区经济趋势基金会总裁、前欧盟委员会主席顾问杰里米·里夫金提出的通俗说法。

当一个独立的个体或封闭的系统处于静止或平衡状态时,它的能量会逐渐变成不可使用的状态,这就是“熵增”。熵增的标志是走向平衡态,减少高度差、温差、速度差等,总之是“差距减少”,可对外做功的能量减少,该系统的功能逐渐减弱。

当一个独立的个体或系统的“可使用”能量越来越多,这就是“熵减”。熵减的标志是远离平衡态,增加高度差、温差、速度差等,总之就是“差距增加”,可对外做功的能量增加,系统功能逐渐增强。

激活就是将一个独立的个体或封闭系统中“不可使用”的能量转化为“可使用”的能量,也可以说消耗掉“多余的能量”或“不可使用的能量”,对个体或系统逆向做功,以使个体或系统拥有可以对外做功的能量(如势能、动能等)的过程。 nNy9b4feOXPx1CqIg4cg+EBKOFJC31LJy1hh5WCMeZGZL0o5nER7HijnF0Nzj1B1

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