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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3

理想化入手——卡诺的贡献5

放之四海皆准——能量守恒9

走向绝对——热力学温度13

又一美妙的幻想——第二类永动机之梦16

应运而生——热力学第二定律18

谈非论是——“不可能性”的正面价值21

第二章 “天将降大任于是人也”——熵的亮相23

石破天惊——一个概念的诞生24

殊途同归——再谈几种说法的等效性29

天道盈亏——熵恒增＝能贬值29

极大与极小——平衡判据32

概念的拓展——化学势与复相平衡34

“推敲”平衡——稳定与否？36

“冬季为什么要生火？”——耐人寻味38

第三章 S＝klogW——墓碑上的公式41

剑手与雄牛的决斗——学术之争42

不朽的丰碑——“写下这些记号的，难道是一位凡人吗？”43

寓理于娱——棋盘游戏45

黑白混淆——吉布斯佯谬51

底蕴之所在——系统混乱度的度量52

溯流寻源——玻耳兹曼统计54

夹缝里的文章——涨落57

第四章 无序对有序——熵与能之间的较量63

黑白交错——有序乎？无序乎？63

概念落实——序的转变64

寻根溯源——能与熵的较量68

从阳刚到阴柔——走进软物质的世界70

大师的洞见——熵致有序75

弹性与高弹性——键力与“熵力”的比照78

蛋白质分子的折叠——熵与能的交缠82

第五章 时间之矢——趋近平衡85

开启演化之门——不可逆性85

近水楼台——近平衡区的热力学88

跨越时代的杰作——玻耳兹曼方程91

逆其意而道之——H定理95

“速度反演”——对H定理的诘难97

“复现始态”——对H定理的另一诘难99

分析与澄清——罐子游戏101

第六章 再谈时间之矢——远离平衡104

视野扩展——表观上的差异104

海阔天空——开放的世界105

被忽略的问题——奇妙的对流110

“蝴蝶效应”？——气象的可预测性114

振荡之玄机——有趣的“化学钟”118

生命是什么？——值得深思的问题122

不解的疑团——“热寂”之谜126

第七章 “零”的追求——向绝对零度的逼近131

“永久气体”——神话的破131

从理想到实际——一篇博士论文的贡献134

多孔塞的妙用——节流致冷137

结束与开始——氦的液化139

八仙过海——致冷奇招142

“熵”中看“光”——独辟蹊径146

异军突起——激光致冷148

艰辛的历程——创世界纪录155

第八章 琼楼玉宇，高处不胜寒——奇妙的低熵世界159

登场亮相——热力学第三定律159

舞台背后——导向量子世界161

“芝麻开门”——量子论的诞生164

改弦易辙——量子统计167

理想成真——量子气体的凝聚171

世纪疑谜——超导性与超流性176

空中楼阁——负温度183

第九章 妖精的启示——熵与信息188

别出心裁——麦克斯韦妖188

降妖伏魔——各显神通191

不可或缺——信息194

天作之合——信息与熵197

待价而沽——信息与能199

代代相传——信息与生命201

谁执牛耳？——能熵之争206

第十章 尚未了结——当代视野中的熵208

从真实到虚构——相空间、系综与吉布斯熵209

墨水比喻——粗粒化与混合性212

分等定级——从遍历系统到伯努利系统213

面包师与猫——相映成趣，共参妙理215

定量刻画——李雅波诺夫指数与动力学熵218

铺平道路——通向不可逆性220

桌球戏的启示——回归玻耳兹曼方程222

余音袅袅——物理学规律与不可逆性225

后记232