 可以近似为  ，（45）简化为：
MШ=   =  （46）
其中，MШi 为某一i单态区域总态数，MШij 为某一i单态区域内、所有由某一j种粒子单元组成的部分的态数， mШijkl 为某一i单态区域内、全体j种粒子在总能一定条件下某一种k能级组合的、某一l粒子单元相应能级的简并态数。
对单一物态的多粒子体系，可以计算单位体积内的有关参量。
显然，体系的态数正比于的单元粒子总数与空间大小。
定义 7 多粒子体系热混乱程度（或称为物理噪度），为多粒子系统在稳定状态下，在系统对应的时空拓扑空间，等能同类时空结构态总集Ш的元素数量MШ的自然对数。
热混乱程度用℧表示，定义7可用公式表示：
℧=㏑MШ（47）
系统玻尔兹曼熵S实际定义为 S = k㏑MШ，其中k为玻尔兹曼常数。显然，多粒子系统整体的热混乱程度℧，与系统玻尔兹曼熵S的基础逻辑相同，公式关系为：
S = k℧= k㏑MШ(48)
物体系统的混乱程度与熵概念，是时空统计热力学中热能概念的一个逻辑关系因素。温度是微观统计单元的作用强度因子，与系统的熵或混乱程度量，一起构成系统热运动能的统计函数关系。
2.2.4 非平衡态、热扩散、熵、热力学第二定律
2.2.4.1 非平衡态与物质扩散
非平衡态是相对应平衡态而言的，可以认为一个系统或物体的宏观物理量，整体及局部没有达到稳定的所有状态均为非平衡态。现实世界是不断变化的，非平衡状态是普遍存在的；相反，平衡态只是相对的、有条件的。
物体处在非平衡态，其内部物理属性量的时空分布，至少有一种在发生变化，不存在统计逻辑上的确定性，肯定存在某一物理量或属性的统计扩散或突变。所谓突变，是物质属性的变化，比如：因为化学或核反应、生长、相变等产生的物质基本组成成份（粒子属性与结构等）的变化。
所谓统计扩散，是相对于统计平衡而言的。统计平衡是随机系统（所有热运动粒子）的时空均衡状态，微观随机运动粒子的能级或其它物理属性，局域或整体的统计平均值与方差，是确定不变的；从时空连续意义上讲，细微局域内不存在质能的积累或消失，即没有物质流、热量流梯度。统计扩散则相反，系统的微观随机运动粒子的质能或其它属性的局域统计平均值不确定，存在某种“流向”、梯度，即存在扩散；注意，这种微观随机运动粒子的质能或其它属性的局域统计平均值的不确定性，不再是随机的，是有方向性的，否则，否定之否定即为肯定，粒子随机运动统计平均值的随机不确定性，则是更进一步的统计平均，要么是确定的、要么是逻辑矛盾。
扩散之所以称之为统计扩散，因为其完全是统计逻辑的一种“现实结果”。多粒子体系的随机热运动是各向同性的，如果存在非各向同性即方向性，则统计规律肯定引发定向扩散运动，以消除这种“非各向同性”。扩散是统计规律支配的必然结果，粒子的扩散运动是一种定向的集体运动，是随机运动过程中的一种集体定向运动，等效于存在一个统计扩散力，其大小与扩散量的空间梯度呈正比。由此可以建立扩散方程，这里不再作展开。
不同固体物体之间无隔离接触界面附近的热扩散（即统计扩散），同样是普遍存在的。物体的任何层次的时空结构形态集都是开集，是有大小无边界的，或者称边界是模糊，对符合统计规律的微观粒子（波粒二重性），各向同性运动倾向，使其穿越高层次的模糊边界，是极为自然的。固体的边界（表面）对内部粒子（原子）有一定约束力，这是固体粒子空间结构形态有序叠加组合形成的结构势能引起；两种固体表面在微观层面充分接触叠加，必然打破单一固体表面区域原有的内部结构约束力与粒子热运动扩散力的平衡，在两种固体微观接触界面区域，产生一种物体粒子向另一种物体表面附近区域的热扩散，使得两种固体物质相互接触的几何界面更为模糊。由此来看，即使是超精细的多层膜固体结构，层与层（不同物质）之间的分界面，也不可能到达原子级的晶格结构分界面。
平衡态转化为非平衡态需要外界环境的影响作用，能够持久的非平衡态肯定是开放系统、有外界的作用维护，孤立系统的非平衡态受统计规律约束肯定向稳定态转变的。任何热力学系统的状态转换过程都是无穷多样性的，有意义的是守恒量与可判断量的终值或变化趋势。首先，满足能量守恒；其次，热力学系统如果没有核反应，整个系统满足质量守恒；再其次，如果系统是个孤立系统，终态集最大，即玻尔兹曼熵最大（下小节证明）。另外，根据热运动状态与内能、温度的对应关系，外界对系统的热温度影响，可以起到决定作用。
任何系统变化，都可以用系统的时空结构形态集的组合分布（拓扑变换）来描述，形象的讲，可以将系统每时每刻的状态，集成绘制一个4维时空点阵分布的立体几何结构态集，分析其有序几何结构态间的关系与无序几何结构态的统计分布关系，并结合边界条件，导出物理特性量的相互关系。物体的时空结构态及变化，实质是物体能量分布及变化关系。人类地球环境下绝大多数物体的状态变化是同类同胚时空结构形态集之间的变换。
下面简单估算一下非平衡态的变化时速。
前文讲过，粒子呈现能级ε态的几率正比于 ，粒子从ε1跃迁到ε2（∆ε=ε1-ε2），显然能级差∆ε越大、跃层时间越短；而跃迁过程实际上也是一个光量子周期过程，∆ε= hν≈h/∆t ，即∆t ≈h/∆ε。所以，统计意义上，系统中单个粒子的同类拓扑空间结构形态之间的转换或迁移时间∆t 与热内能变化∆ε的关系约为： 12/30 首页 上一页 10 11 12 13 14 15 下一页 尾页 |
