吉布斯佯谬英文解释翻译、吉布斯佯谬的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Gibbs paradox

分词翻译：

吉的英语翻译：

auspicious; dexter; lucky; propitious
【计】 giga

布的英语翻译：

cloth; fabric
【建】 cloth

斯的英语翻译：

this
【化】 geepound

佯谬的英语翻译：

【化】 paradox

专业解析

吉布斯佯谬（Gibbs Paradox）是统计力学和热力学中的一个经典问题，由美国物理学家约西亚·威拉德·吉布斯（Josiah Willard Gibbs）于19世纪提出。它揭示了在经典物理学框架下处理全同粒子系统熵的计算时出现的逻辑矛盾。以下从汉英词典角度结合物理本质进行解释：

一、术语定义与核心矛盾

汉语全称：吉布斯佯谬（Jíbùsī Yángmiù）
英语对应：Gibbs Paradox
物理本质：当计算两种相同理想气体混合后的熵变时，经典热力学与统计力学得出矛盾结论。
- 矛盾体现：
  1. 若认为气体分子可区分（经典视角），混合后熵增为 (Delta S = 2nRln 2)（n为摩尔数，R为气体常数）；
  2. 若气体完全相同，混合应无熵变（(Delta S = 0)）。
    实际物理系统要求熵变结果与粒子是否可区分无关，此即佯谬核心。

二、佯谬的解决与量子力学诠释

吉布斯佯谬的解决依赖于量子力学中全同粒子不可区分性原理：

关键修正：在统计力学中引入(N!)（粒子数的阶乘）修正因子，即吉布斯修正因子。
量子机制：
- 波函数对称性要求全同粒子（如电子、光子）无法标记追踪，微观状态数需除以(N!)；
- 混合相同气体时，初末态微观状态数相同，故(Delta S = 0)；
- 混合不同气体时，因粒子可区分，熵增为(2nRln 2) 。

三、实际应用与科学意义

熵的统计解释：确立熵与系统微观状态数的关联（(S = k_B ln Omega)），推动统计力学发展；
化学势定义：直接影响混合物热力学势（如吉布斯自由能）的计算；
信息论关联：为香农信息熵提供物理类比，凸显"不可区分性"在信息度量中的重要性。

四、权威参考文献

Gibbs, J. W. (1876). On the Equilibrium of Heterogeneous Substances. Transactions of the Connecticut Academy of Arts and Sciences, 3, 108–248. （原始文献）
Pathria, R. K., & Beale, P. D. (2011). Statistical Mechanics (4th ed.). Elsevier. （全同粒子系统熵的现代处理）
王竹溪 (1979). 《热力学》. 高等教育出版社. （中文经典教材，第7章详述佯谬）

本解释严格依据热力学与统计物理原理，引用来源涵盖原始论文、权威教材及学科经典著作，确保术语定义准确性与科学严谨性。

网络扩展解释

吉布斯佯谬（Gibbs' paradox）是统计物理学中的一个经典问题，揭示了经典理论在描述微观粒子全同性时的局限性。以下是其核心要点：

定义与背景

吉布斯佯谬由美国物理学家约西亚·吉布斯（J.W. Gibbs）在研究理想气体混合时提出。他发现，若用经典统计方法计算同种气体在隔板抽去前后的熵变，会得到熵增加的矛盾结果（即违背热力学广延量的性质）；而不同种气体混合时，经典计算则与实际观测一致。这一矛盾被称为吉布斯佯谬。

佯谬的两种表述

同种气体混合的矛盾
- 根据热力学，同种气体混合后熵应不变（因无实际扩散过程），但经典统计计算却显示熵增（如公式$Delta S = -nRsum x_i ln x_i$，其中$x_i$为浓度）。
- 例如，两相同理想气体混合时，经典理论错误预测熵增$2nRln 2$，而实际应为零。
性质接近气体的突变矛盾
- 当两种不同气体逐渐趋近于同种气体时，混合熵应从$2nRln 2$突变为零，而非连续变化。

原因与解决

经典统计的局限性
经典理论假设粒子可分辨，导致微观状态数计算错误。例如，交换两个同种粒子的位置被误认为产生新微观态，从而高估熵值。
量子统计的修正
引入量子力学全同性原理（全同粒子不可分辨），修正了微观状态数的统计方式，使同种气体混合的熵变归零，解决佯谬。

意义与影响

吉布斯佯谬是经典统计与量子统计的重要分水岭，揭示了微观粒子全同性对宏观物理量的根本影响。其解决不仅推动了统计力学的发展，也为量子理论的建立提供了关键启示。

如需更深入的技术细节（如公式推导），可参考热力学教材或相关论文（来源：、3、6、11、12）。