吉布斯佯謬英文解釋翻譯、吉布斯佯謬的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Gibbs paradox

分詞翻譯：

吉的英語翻譯：

auspicious; dexter; lucky; propitious
【計】 giga

布的英語翻譯：

cloth; fabric
【建】 cloth

斯的英語翻譯：

this
【化】 geepound

佯謬的英語翻譯：

【化】 paradox

專業解析

吉布斯佯謬（Gibbs Paradox）是統計力學和熱力學中的一個經典問題，由美國物理學家約西亞·威拉德·吉布斯（Josiah Willard Gibbs）于19世紀提出。它揭示了在經典物理學框架下處理全同粒子系統熵的計算時出現的邏輯矛盾。以下從漢英詞典角度結合物理本質進行解釋：

一、術語定義與核心矛盾

漢語全稱：吉布斯佯謬（Jíbùsī Yángmiù）
英語對應：Gibbs Paradox
物理本質：當計算兩種相同理想氣體混合後的熵變時，經典熱力學與統計力學得出矛盾結論。
- 矛盾體現：
  1. 若認為氣體分子可區分（經典視角），混合後熵增為 (Delta S = 2nRln 2)（n為摩爾數，R為氣體常數）；
  2. 若氣體完全相同，混合應無熵變（(Delta S = 0)）。
    實際物理系統要求熵變結果與粒子是否可區分無關，此即佯謬核心。

二、佯謬的解決與量子力學诠釋

吉布斯佯謬的解決依賴于量子力學中全同粒子不可區分性原理：

關鍵修正：在統計力學中引入(N!)（粒子數的階乘）修正因子，即吉布斯修正因子。
量子機制：
- 波函數對稱性要求全同粒子（如電子、光子）無法标記追蹤，微觀狀态數需除以(N!)；
- 混合相同氣體時，初末态微觀狀态數相同，故(Delta S = 0)；
- 混合不同氣體時，因粒子可區分，熵增為(2nRln 2) 。

三、實際應用與科學意義

熵的統計解釋：确立熵與系統微觀狀态數的關聯（(S = k_B ln Omega)），推動統計力學發展；
化學勢定義：直接影響混合物熱力學勢（如吉布斯自由能）的計算；
信息論關聯：為香農信息熵提供物理類比，凸顯"不可區分性"在信息度量中的重要性。

四、權威參考文獻

Gibbs, J. W. (1876). On the Equilibrium of Heterogeneous Substances. Transactions of the Connecticut Academy of Arts and Sciences, 3, 108–248. （原始文獻）
Pathria, R. K., & Beale, P. D. (2011). Statistical Mechanics (4th ed.). Elsevier. （全同粒子系統熵的現代處理）
王竹溪 (1979). 《熱力學》. 高等教育出版社. （中文經典教材，第7章詳述佯謬）

本解釋嚴格依據熱力學與統計物理原理，引用來源涵蓋原始論文、權威教材及學科經典著作，确保術語定義準确性與科學嚴謹性。

網絡擴展解釋

吉布斯佯謬（Gibbs' paradox）是統計物理學中的一個經典問題，揭示了經典理論在描述微觀粒子全同性時的局限性。以下是其核心要點：

定義與背景

吉布斯佯謬由美國物理學家約西亞·吉布斯（J.W. Gibbs）在研究理想氣體混合時提出。他發現，若用經典統計方法計算同種氣體在隔闆抽去前後的熵變，會得到熵增加的矛盾結果（即違背熱力學廣延量的性質）；而不同種氣體混合時，經典計算則與實際觀測一緻。這一矛盾被稱為吉布斯佯謬。

佯謬的兩種表述

同種氣體混合的矛盾
- 根據熱力學，同種氣體混合後熵應不變（因無實際擴散過程），但經典統計計算卻顯示熵增（如公式$Delta S = -nRsum x_i ln x_i$，其中$x_i$為濃度）。
- 例如，兩相同理想氣體混合時，經典理論錯誤預測熵增$2nRln 2$，而實際應為零。
性質接近氣體的突變矛盾
- 當兩種不同氣體逐漸趨近于同種氣體時，混合熵應從$2nRln 2$突變為零，而非連續變化。

原因與解決

經典統計的局限性
經典理論假設粒子可分辨，導緻微觀狀态數計算錯誤。例如，交換兩個同種粒子的位置被誤認為産生新微觀态，從而高估熵值。
量子統計的修正
引入量子力學全同性原理（全同粒子不可分辨），修正了微觀狀态數的統計方式，使同種氣體混合的熵變歸零，解決佯謬。

意義與影響

吉布斯佯謬是經典統計與量子統計的重要分水嶺，揭示了微觀粒子全同性對宏觀物理量的根本影響。其解決不僅推動了統計力學的發展，也為量子理論的建立提供了關鍵啟示。

如需更深入的技術細節（如公式推導），可參考熱力學教材或相關論文（來源：、3、6、11、12）。