体育课解散为什么拍手?

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这个拍手的背后,其实还有一段有趣的故事呢! 话说1964年12月25日,日本京都大学人文科学研究所举行了一场特别的学术报告会,主讲人是该所特别客座研究员、当时年仅25岁的美籍华裔物理学家——朱棣文(Jed Schaffer)。 在报告中,朱棣文介绍了他在物理研究上的新成果。当他讲到一半的时候,一位学生突然举手发问:“你提到的相态是如何从高温等离子体中产生的?” 朱棣文愣了一下,笑着回答说:“我还没来得及讲那个部分呢。” “啊?还没讲到那里吗?”学生惊讶地重复道。 原来,朱棣文的报告主题是关于等离子体中的量子效应的。为了验证自己的理论模型,他事先做了一个非常精密的实验,而这个实验需要耗时8天才能完成。在报告中他无法详细阐述自己在实验中所观察到的细微现象。没想到这位学生听了他对内容大致的讲述后,不仅没弄明白原理,反而提出了一个更为刁钻的问题。 面对这一连环炮,朱棣文不慌不忙,微笑地说:“这个问题提得很好。不过我想可能需要100年的时间,这台设备才能做得够精细,才能证明或者否定我的设想。” 说完,朱棣文轻轻击掌,示意提问的学生和自己一起鼓掌,庆祝问题的“圆满解答”。

后来,这件事被传为美国学术界的典故,被称为“朱棣文拍掌事件”。 而“朱棣文拍掌事件”中的拍手,实际上也暗含了物理学中的一个重要概念——“熵”。 什么是熵?简单说,它代表着一个系统“混乱程度”的量度。

在自然界,能量总是从高压锅里的热气,通过电磁波等方式传递出去,变为无序能量,也就是熵不断增大。 在朱棣文提出他的猜想时,就已经预设了这个猜想成立的“熵”界:在这个假设下,微观结构可以保持相当长的时间;而一旦微观结构发生变化,其必然以不可逆的方式朝着“熵”增大的方向进行。通过统计大量实验对象,我们就可以判断某个假设是否成立。通过计算“熵”的大小就可以评判一个猜想是否正确。显然,如果猜想成立,那么最初始状态下,“熵”最小;随着随机微扰的出现与叠加,“熵”会不断增大直至达到最大值。之后无论再如何扰动,“熵”都不会再减小。只有当某种方式能使得“熵”重新降低,这种状态才是真实存在的。

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