第一章 缘起——蒸汽机带来的学问 1
来自实践——瓦特与蒸汽机 2
当务之急——提高蒸汽机效率 4
理想化入手——卡诺的贡献 5
放之四海皆准——能量守恒 11
走向绝对——热力学温度 16
又一美妙的幻想——第二类永动机之梦 19
应运而生——热力学第二定律 21
谈非论是——“不可能性”的正面价值 25
第二章 “天将降大任于是人也”——熵的亮相 27
石破天惊——一个概念的诞生 28
殊途同归——再谈几种说法的等效性 35
天道盈亏——熵恒增=能贬值 36
极大与极小——平衡判据 38
概念的拓展——化学势与复相平衡 41
“推敲”平衡——稳定与否？ 44
“冬季为什么要生火？”——耐人寻味 46
第三章 S=klogW——墓碑上的公式 50
剑手与雄牛的决斗——学术之争 51
不朽的丰碑——“写下这些记号的，难道是一位凡人吗？” 53
寓理于娱——棋盘游戏 56
黑白混淆——吉布斯佯谬 62
底蕴之所在——系统混乱度的度量 64
溯流寻源——玻耳兹曼统计 66
夹缝里的文章——涨落 70
第四章 无序对有序——熵与能之间的较量 77
黑白交错——有序乎？无序乎？ 77
概念落实——序的转变 79
寻根溯源——能与熵的较量 83
从阳刚到阴柔——走进软物质的世界 86
大师的洞见——熵致有序 93
弹性与高弹性——键力与“熵力”的比照 96
蛋白质分子的折叠——熵与能的交缠 101
第五章 时间之矢——趋近平衡 104
开启演化之门——不可逆性 104
近水楼台——近平衡区的热力学 108
跨越时代的杰作——玻耳兹曼方程 111
逆其意而道之——H定理 117
“速度反演”——对H定理的诘难 119
“复现始态”——对H定理的另一诘难 122
分析与澄清——罐子游戏 124
视野扩展——表观上的差异 128
第六章 再谈时间之矢——远离平衡 128
海阔天空——开放的世界 130
被忽略的问题——奇妙的对流 136
“蝴蝶效应”？——气象的可预测性 141
振荡之玄机——有趣的“化学钟” 146
生命是什么？——值得深思的问题 150
不解的疑团——“热寂”之谜 155
第七章 “零”的追求——向绝对零度的逼近 161
“永久气体”——神话的破灭 162
从理想到实际——一篇博士论文的贡献 164
多孔塞的妙用——节流制冷 168
结束与开始——氦的液化 170
八仙过海——制冷奇招 174
“熵”中看“光”——独辟蹊径 180
异军突起——激光制冷 182
艰辛的历程——创世界纪录 190
第八章 琼楼玉宇，高处不胜寒——奇妙的低熵世界 196
登场亮相——热力学第三定律 197
舞台背后——导向量子世界 199
“芝麻开门”——量子论的诞生 202
改弦易辙——量子统计 206
理想成真——量子气体的凝聚 212
世纪疑谜——超导性与超流性 218
空中楼阁——负温度 227
第九章 妖精的启示——熵与信息 232
别出心裁——麦克斯韦妖 232
降妖伏魔——各显神通 235
不可或缺——信息 239
天作之合——信息与熵 243
待价而沽——信息与能 246
代代相传——信息与生命 248
谁执牛耳？——能熵之争 254
第十章 尚未了结——当代视野中的熵 257
从真实到虚构——相空间、系综与吉布斯熵 258
墨水比喻——粗粒化与混合性 262
分等定级——从遍历系统到伯努利系统 264
面包师与猫——相映成趣，共参妙理 266
定量刻画——李雅波诺夫指数与动力学熵 269
铺平道路——通向不可逆性 272
桌球戏的启示——回归玻耳兹曼方程 275
余音袅袅——物理学规律与不可逆性 278
后记 287