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第一章 蒸汽机带来的学问 1

瓦特与蒸汽机 2

如何提高蒸汽机的效率 3

卡诺的贡献 4

能量守恒 10

绝对温度 14

第二类永动机之梦 17

热力学第二定律 19

“不可能性”的正面价值 22

第二章 “天将降大任于斯人也”——熵的亮相 24

一个概念的诞生 25

热力学第二定律的熵表述 28

再谈几种说法的等效性 29

熵恒增=能贬值 30

平衡判据 32

化学势与复相平衡 35

平衡是否稳定？ 37

“冬季为什么要生火？” 39

第三章 S=klogW——墓碑上的公式 42

学术之争 42

“写下这些记号的，难道是一位凡人吗？” 44

棋盘游戏 46

黑白混淆——吉布斯佯谬 52

系统混乱度的度量 53

玻耳兹曼统计 55

涨落 58

第四章 时间之矢——趋近平衡 62

不可逆性 62

近平衡区的热力学 65

玻耳兹曼方程 68

H定理 73

“速度反演”——对H定理的诘难 75

“复现始态”——对H定理的另一诘难 77

罐子游戏 79

表观上的差异 82

第五章 再谈时间之矢——远离平衡 82

开放的世界 83

奇妙的对流 86

有趣的“化学钟” 91

扑朔迷离的生物体系 95

“热寂”之谜 99

第六章 “零”的追求——向绝对零度的逼近 104

永久气体神话的破灭 104

一篇博士论文的贡献 106

多孔塞的妙用 109

结束与开始——氦的液化 111

蒸发致冷与稀释致冷 114

退磁致冷 116

创世界记录 119

第七章 琼楼玉宇，高处不胜寒——奇妙的低熵世界 123

热力学第三定律的登场 123

舞台背后 126

量子论的诞生 130

量子统计 133

量子流体的低熵相——超导体与超流体 138

负温度 144

第八章 妖精的启示——熵与信息 148

麦克斯韦妖 148

降妖伏魔的若干见解 150

信息 153

信息的统计理论 158

熵与信息 159

信忽处理消耗的能量极限 160

遗传与信息 162

能与熵的地位高下之争 169

第九章 远未了结的问题 171

物理学规律的时间对称性 171

系综与吉布斯熵 172

墨水比喻 174

牛顿所没有想到的 175

KAM的挑战 178