复杂5月25日

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直接看英文容易浮躁，于是翻译下，静心。
科学家是从热动力学出发开始研究信息论的，所谓热动力学，描述的是能量和他们与物质的关系。19世纪的物理学家认为宇宙中包含两种状态，物质和能量。
能量粗略的定义为系统工作的潜力。这是与我们直觉中能量的概念相符的，特别是在高能量工作狂的时代。能量这个词语起源于希腊语，“energia”,意思是“to work"。物理学家对对象的“工作”有特别的定义：作用在物体上的力乘以在力的方向上作用的距离。即“功”。
例如，假如你的汽车在平坦的道路上坏了，你必须要把它拖到1/4英里以外的最近的加油站。用物理术语来说，功等于你施加的力乘以到加油站的距离。在转移汽车的过程中，你把储存在身体中的能量转化为车的动能。转移的能量等于功加上转化为热能的能量，例如车轮和地面摩擦的热能，或者身体产生的热量。这些热能损失的数量叫做熵。熵是指不能做功的能量。
Maxwell's Demon(恶魔)
英国物理学家James Clerk Maxwell由于Maxwell方程的发现而出名。通过Maxwell的理论把电和磁统一起来。在他的年代，他是世界上最著名的科学家之一，就是在现在他也是排名前50名的科学家。
在他1871年的著作《热理论》一书中，他提出了标题为“热动力学第二定律的极限”的难题。Maxwell提出了一个一个模型，一个盒子，被一堵带有有铰链的门的墙分成两半。这个门被一个恶魔控制。恶魔测量通过他自己的分子的速率。他打开门让速率最快的分子从右边到左边，当速率慢的分子从右边接近时关上门。同样的，他打开门让速率慢的分子从左边到右边，当速率快的分子从右边接近时关上门。经过一段时间，盒子具有良好的组织性，快分子在左边慢分子在右边。这样熵减小了。
由第二定律可知，熵减需要做功。但是恶魔做了什么功呢？当然，他开关门很多次。
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Szilard是第一个把熵和信息联系起来的人。这个联系后来成为信息论的基础和复杂系统的关键想法。一篇著名的题为“热动力系统中插入智能生命的熵减过程”的论文中，Szilard说测量过程中恶魔需要一个 bit 的信息量（即判断一个分子的速率快慢需要的信息）需要能量并且必须制造出和把分子分到左右两边相同的熵。因此整个系统，包括盒子，分子，恶魔，服从热力学第二定律。
Sizlard是第一个定义信息比特的人——从回答是非问题获得的熵。
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果壳中的统计力学
在前一章中，我定义熵为不能做功但是转化为热能的能量的度量。
在接下来的几十年中，科学界中出现了对热力学的几种不同的观点：系统是由分子构成的，热是运动的结果，或者是这些分子的动力能量。这个新的观点是主要是Ludwig boltzmann的结果，这一结果现在发展为统计力学。
统计力学拥有大规模的性质（例如热）从微观性质（例如分子运动）当中涌现。统计动力学旨在给出单个分子的位置，速度，未来行为而不是给出全体分子的平均位置和速度。