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tingyy銅蟲 (小有名氣)
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[交流]
描述物理過程需要的信息量 已有6人參與
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要描述一個(gè)物理過程，需要多少比特的信息呢？ 比如,要描述一克質(zhì)量的物體勻速運(yùn)動(dòng)一厘米是非常簡單的物理問題。那么這個(gè)描述需要的信息量是多少比特？能夠計(jì)算出來嗎？ 如果要描述一個(gè)電子體運(yùn)動(dòng)一厘米需要的信息量是是更大，還是更小？ 獲得信息是需要消耗能量。根據(jù)信息論：信息來源于系統(tǒng)相應(yīng)熵的變化。 有N個(gè)等概狀態(tài)的物理系統(tǒng)中，. 輸入能量Q，對應(yīng)墑變化為 其中 K=1.3806505×10-23J/K 焦耳/開度（T）.粒 假定該系統(tǒng)僅有兩種等概狀態(tài)，N=2，其平均信息量為 根據(jù)信息的上述定義。要描述一個(gè)物理過程，需要的信息量，應(yīng)該取決于該物理過程可能的狀態(tài)數(shù)和相應(yīng)的概率。 物理過程可能的狀態(tài)數(shù)和相應(yīng)的概率，可能就涉及到量子論的觀念。其實(shí)任何物質(zhì)都具體量子特性，但是只有質(zhì)量非常小的粒子才在我們進(jìn)行物理描述的時(shí)候表現(xiàn)出來。而對于大質(zhì)量的物體就看不出來。其原因可能就來源于我們在觀察物理過程時(shí)，能夠確定的該物理過程可能的狀態(tài)數(shù)和相應(yīng)的概率。 設(shè)想一下如果我們對質(zhì)量為1克的物體進(jìn)行觀察時(shí)，如果要求精度達(dá)到10-16數(shù)量級以上，那么是不是量子特性會(huì)表現(xiàn)出來。物理過程可能的狀態(tài)數(shù)和相應(yīng)的概率的確定就非常困難，可能數(shù)量巨大。也就是需要的信息量巨大，消耗的能量也將會(huì)是巨大的。 現(xiàn)有的物理定理是在有限信息量的基礎(chǔ)上來描述實(shí)際物理過程的。而無限精度，無限適用的物理描述，需要無窮大的信息量，這需要消耗無窮大的能量，所以是不可能實(shí)現(xiàn)的。 所有的物理定理，包括相對論、量子物理、弦論等都是實(shí)際世界的近似描述。只是在一定的精度范圍內(nèi)是比較正確的，超過這個(gè)范圍可能就不適用了。但是，這些一定范圍內(nèi)正確的物理定理，對于我們平常的利用自然的物質(zhì)和能量是足夠的了。所以它們得到廣泛的承認(rèn)和應(yīng)用。 [ Last edited by tingyy on 2013-3-27 at 11:59 ] |
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5樓2013-03-27 21:42:15
7樓2013-03-28 02:41:06
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
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其實(shí)，我是在拿氣象學(xué)當(dāng)笑話說，知道氣象學(xué)現(xiàn)在不叫氣象學(xué)了嗎？嘿！氣象學(xué)現(xiàn)在叫信息科學(xué)了。以過去的南京氣象學(xué)院為例！ 我在退休之后，無意當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了，氣象學(xué)居然是建筑在一系列錯(cuò)誤的理論之上，難以相信的，但是竟然如此！ 非常簡單的，可以看看我的一系列發(fā)帖，全部都是圍繞水蒸氣的討論。 大家一定聽老師說過關(guān)于熱空氣上升把 水蒸氣帶到了高空遇冷變成云的知識(shí)。但是只要想一下，熱空氣能帶動(dòng)水蒸氣嗎？難道水蒸氣比熱空氣重嗎要靠熱空氣帶？ 一步錯(cuò)就步步錯(cuò)，于是就靠計(jì)算機(jī)來匯總信息了�？墒菑幕痉治龇椒ㄥe(cuò)誤的觀察，能得到正確的信息嗎？ 大家都認(rèn)為經(jīng)典的理論已經(jīng)夠用了，可就沒有人想到，看了我的一系列帖子就沒有人敢相信，其實(shí)，經(jīng)典理論不是夠不夠用的問題，而是可靠不可靠的問題。 |
10樓2013-03-28 20:08:29
2樓2013-03-27 13:53:58
tingyy
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kejia3樓2013-03-27 15:20:17
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9樓2013-03-28 13:07:03
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