【聊聊】熵Entropy是什麼？用科學解讀人生亂度、自由、趨勢

#從科學看人生 #WinniePedia時間 過去大學跟研究所主修材料工程，在唸書及做實驗的時候，發現某些定理及科學名詞其實可以呼應到人生，因此想把過去的知識梳理後書寫下來分享。 熵(Entropy)因為天能這部電影變得討論度很高！那麼究竟熵是什麼意思呢？ 熵的希臘語原意是指內向的意思，代表一個系統不受外部干擾時會趨於往內部最穩定狀態發展。 這邊想跟大家分享的是熵的統計學定義（其實還有熱力學的定義，這邊先不談） Entropy: A measure of the degree of randomness or disorder of a system. 代表的是原子或分子混亂的程度 熵的公式為 S=k(lnΩ) 根據這個定理可以得到以下幾種分析可以套用在人生上 1. 當可能的變化(Ω)越多的時候，熵值(S)就越大，也就代表其亂度越高 這其實也十分合理，當你有越多可能性或是選擇越多的時候，本來也就會增加選擇的難度。將科學式套用在人生路途上也是十分合情合理！ 世上之路是越走越會出現許多要走的路，所以會讓人感到虛空又複雜。 2. 從固態融化成液態時，因為可能的位置(Ω)變多，所以熵值也提升 液態的變化可能性是比固態來得高的（分子可以移動的位置數增加），代表著當你得到更多自由時，混亂程度也會提升。這種狀態用來解釋學生時期往往目標跟生活狀態都非常單一跟固定，所以十分規律，也比較少會出現過度混亂或是茫然無措的狀態；而出了社會之後自由度隨之提升，人感到茫然跟無所適從的機率則變高。 3. 根據熱力學第二定律，將宇宙視為一個巨大的孤立系統，熵值只會增加，混亂程度只會增加，會朝向最大熵前進 也可以用房間的混亂程度比喻，讓房間變混亂及維持房間整齊哪個比較容易呢？一定是讓房間變混亂吧？（潔癖控例外喲） 因為使房間變亂的方式遠比變整齊的方式多，所以Ω是比較高的呀！那系統又會偏向熵值增加，這就代表著房間變亂的必然性啦 每個人都是第一次過人生，難免會感到茫然無措 從熱力學第二定理來看，宇宙本就是趨向最大熵值（最大亂度），人生的趨勢亦然，隨著年紀及資歷增長，可能的狀態就會增加，人生的熵值也會增加！ 所以不必對這必然的趨勢感到害怕，既然知道是必然的，心情上應該也就泰然許多了吧！ 📑 坦尚尼亞工作日誌 延伸閱讀 【坦尚尼亞工作日誌】#1 來去Ruaha國家公園與大象共眠🐘｜東非最大的國家公園 【坦尚尼亞工作日誌】#2 一生必去清單？雨季到Serengeti國家公園看動物大遷徙 📑 旅行 延伸閱讀 【旅行】釜山兩天一夜怎麼玩？兩日快閃行程公開，跟著玩就對了 【帶媽媽去旅行】苗栗深度旅行｜雙潭健走10公里｜媲美日本嵐山的牛奶森林 想看更多我在坦尚尼亞擔任講師的故事／小資旅行遊記／和坦尚尼亞友人開箱台灣的影片 訂閱Facebook粉絲專頁♡⇢補阿講師在坦尚尼亞 訂閱YouTube頻道♡⇢Alpha Tanzania 訂閱部落格♡⇢Winnie Olay Hung Baadae Kidogo (See you later) 下一篇文章見囉 : )

【聊聊】疲勞Fatigue是什麼？從材料科學解讀人生的疲勞及倦怠感

#從科學看人生 #WinniePedia時間 過去大學跟研究所主修材料工程，在唸書及做實驗的時候，發現某些定理及科學名詞其實可以呼應到人生，因此想把過去的知識梳理後書寫下來分享。 不曉得大家有沒有這樣的經驗過呢？ 常常在生活的時候感到疲勞或是進入倦怠期的感覺，總覺得懶洋洋提不起勁 或是一路忙碌，中間都沒有好好休息，週末報復性睡覺，即使睡再久也好像還是累累的 其實不只是人，材料也會有這種疲勞Fatigue呀，甚至還可以做實驗分析量化疲勞 就讓我們從科學的角度來看「疲勞」 疲勞在材料科學領域中的定義 指物件因持續受到動態變化的應力而造成結構劣化。 引起疲勞的動態變化應力通常遠小於靜態的極限拉伸應力或極限屈變應力。 疲勞是漸進且局部的結構損壞過程，由於長時間日積月累而產生，所引起的破裂往往在毫無預警的情況下發生，可能直接導致事故（例如空難）的發生 ---維基百科 簡而言之，疲勞就是材料受到一個長時間小幅度的施力，材料不會在第一時間就發生斷裂，而是經過長時間累積疲勞，最後到達臨界點後就直接破裂，導致事故發生。 雖然是在指材料，不過也很人很像不是嗎？當我們在生活中一直累積壓力：工作上的壓力、人際交往上的負面情緒、家庭的負擔等等，沒有適當透過自己喜歡的休閒活動、運動來排解壓力，往往最後也會在到達自己的臨界點後爆炸。 疲勞測試Fatigue Test 如上圖，我們可以在試片上面掛一定重量（Ｗ），然後旋轉試片，就可以製造重複拉壓的效果，然後要看轉幾次才會使試驗片疲勞導致被拉斷。通常這個疲勞測試都要做很久（大概會需要幾天）。 然後統計一下不同重量下旋轉的週期數目可以得到以下的S-N曲線（烏勒曲線），S-N曲線用來分析材料的疲勞特性，縱軸是循環應力震幅（Stree） ，橫軸為應力週期數對數值（N, cycle ） 可以看到上圖，有些金屬材料在承受到一定程度應力後，就會在有限的迴轉週期內斷裂，這時候的壓力（達到曲線平緩處之應力）就是疲勞限（Fatigue Limit）。 影響疲勞的幾個因素 1. 表面處理 機械切削的過程中，難免有留下微小的刮痕，凹痕處往往是應力集中處，也是降低疲勞壽命的元兇。可以看到下圖，在經過拋光後的試片，疲勞限明顯提升，可以忍受更高的應力！ 其實，這也就是為什麼人也應該要跟試片一般努力拋光自己、提升自己的層次，避免自己有什麼缺點或缺陷之處，導致應力會集中在那點，降低疲勞限，所以無法承受多少壓力就達到極限斷裂。 ---取材自志虹熱處理 2. 材料種類 疲勞壽命以及承受循環應力時的表現特徵，因材料種類而異。如下圖不同材料，其疲勞限就會不同。 同樣都是金屬,可以看到不同材料種類的疲勞極限值都不同。因此每個人都是不同的個體，當然疲勞極限值也是不同的，不必因為看到別人可以忍受到這麼大的壓力都處之泰然，就對於自己抗壓能力而感到沮喪或是自暴自棄。有些材料機械性質很好，但是延展性很差；有些材料延展性極佳，不過不耐高溫。每個材料都有其優缺點，只端看於我們如何運用，在對的場域使用對的材料，那就是完美了！ 3. 腐蝕環境 環境條件造成的腐蝕、氣體脆化（gas-phase embrittlement）等腐蝕疲勞會影響疲勞壽命。 在溫度高或濕度高的環境，金屬材料表面容易腐蝕，而腐蝕也會影響疲勞壽命，容易達到極限值，因此我們也要注意自己所身處的環境才行，若長期待在這樣極端的環境的話，或許自己不自覺，但是結果卻會讓自己的疲勞限降低，更容易讓自己達到極端，就斷裂爆炸了。 📑 從科學聊人生 延伸閱讀【聊聊】熵Entropy是什麼？用科學解讀人生亂度、自由、趨勢 📑 坦尚尼亞工作日誌 延伸閱讀 【坦尚尼亞工作日誌】#1 來去Ruaha國家公園與大象共眠🐘｜東非最大的國家公園 【坦尚尼亞工作日誌】#2 一生必去清單？雨季到Serengeti國家公園看動物大遷徙 📑 小資旅行 延伸閱讀 【旅行】釜山兩天一夜怎麼玩？兩日快閃行程公開，跟著玩就對了 【帶媽媽去旅行】苗栗深度旅行｜雙潭健走10公里｜媲美日本嵐山的牛奶森林 想看更多我在坦尚尼亞擔任講師的故事／小資旅行遊記／和坦尚尼亞友人開箱台灣的影片 訂閱Facebook粉絲專頁♡⇢補阿講師在坦尚尼亞 訂閱YouTube頻道♡⇢Alpha Tanzania 訂閱部落格♡⇢Winnie Olay Hung Baadae Kidogo (See you later) 下一篇文章見囉 : )

【聊聊】勒沙特列原理Le Chatelier principle是什麼？解讀無聊與創意Boredom is good?

【聊聊】勒沙特略原理Le Chatelier principle是什麼？解讀無聊與創意Boredom is good?

#從科學看人生 #WinniePedia時間過去大學跟研究所主修材料工程，在唸書及做實驗的時候，發現某些定理及科學名詞其實可以呼應到人生，因此想把過去的知識梳理後書寫下來分享。 有一天早上聽到了劉軒的Podcast討論了「創意的關鍵之一：允許自己無聊」 非常的精彩，因為太喜歡了也在下面摘要一些覺得Aha的點 #無聊的定義 無聊在英文中是bored,而Bore這個單字是鑽洞的意思，西方的古人經常會需要鑽洞，而鑽洞的器具久了又鈍了，又得磨利才可以繼續鑽洞，周爾復始不斷執行一樣的事務，Bored逐漸有了無聊的意思！而伊隆馬斯克除了創立Tesla，其實也開了許多其他公司，其中有一家公司是做地底打洞的服務要做地底下運輸系統，其名稱就叫做The Boring Company無聊公司，好幽默！ #無聊是不是被過度污名化了？ 為什麼人會感到無聊呢？ Longman Dictionary "tired and impatient because you do not think something is interesting, or because you have nothing to do" 無聊的時候就是我們的腦子沒有被刺激，找不到樂子的時候，所以其實是一個很中性的狀態。在這個資訊爆炸的時代，人們在無聊的時候喜愛無意識地使用社群媒體，而少了許多無聊的時間 #無聊的實驗 學者做了一個實驗，請來了兩組人：讓一組人去做很無聊的事情（要把不同顏色的豆子分出來）、另一組人去做美勞創作（相對需要創意的事情），之後給了他們一些需要創意發揮的題目，例如：「如果你的同事遲到了，請幫這個同事想各種藉口」，之後去比較這兩組人的答案，分豆子那組的答案整體質跟量都比另一組的高，正好也驗證了『無聊的時候，人的腦會自動生成有趣的事物，如果一直將自己放在有趣的狀態，可能就無法激盪出有趣的事情』的論點。不過也不是分豆子那組的所有人都是如此，平常比較喜歡獨處、思考、數獨的人，在經歷過一段無聊的留白時間之後可以有更多創意發揮的表現。從公司管理的角度，建議公司可以在腦力激盪會議之前，可以留一小段留白時間來激發更多好點子！ Why Boredom is Good?無聊的價值 聽完了之後，上網找到了由Dr. Sandi Mann寫的書-無聊的價值The Upside of Downtime: Why Boredom is Good 其中有講到，當我們的腦自動去尋找刺激，且尋找不到刺激時我們就會感覺到無聊，進入了無聊的狀態，若我們的腦袋最終都找不到刺激，往往會自己去創造刺激（例如進入白日夢模式）不過現在的我們，在感到無聊時，通常會開啟滑社群媒體或是追劇模式，而鮮少進入讓我們的腦袋去自行創造刺激的創意時間。 Rensselaer Polytechnic Institute也在2020年發表了一篇文章，提到無聊其實可以讓我們保持身體健康（尤其是腦部健康），腦部是一個非常厲害的工具，如果一直都是處在高速運轉的狀態，沒有適時放鬆，就像是彈簧會彈性疲乏一般，腦袋也會，因此建議要適度進入無聊的狀態來重置腦袋。其中提到了人在興奮的時候，腦會分泌出多巴胺（化學式：C₆H₃(OH)₂-CH₂-CH₂-NH₂是一種腦內分泌物，屬於神經傳遞物，可影響一個人的情緒），而多巴胺可以讓人感到愉悅。但當處於一個一切都是可預期、單調的狀態時，我們腦部分泌的多巴胺相對較少，所以我們才會感到無聊。 勒沙特略原理 看著這些研究，也讓我想起了一個化學原理-勒沙特列原理 勒沙特列原理定義為「當一平衡受到外加因素影響，平衡會朝向抵銷或消除此外加因素方向移動，直至平衡。」舉例來說有一個化學式為A+B➞C+D，若今天A跟B的量增多了，為了要達到平衡，整個化學式就會往右邊走以達平衡。 可以舉一個生活中的例子來想像，例如今天我使用了吸油面紙，吸走了臉部很多的油脂，但是過一陣子之後臉上的油又回來了，甚至有可能臉會比使用吸油面紙前還要油，可以用勒沙特列原理來看，因為臉上的油消失了，所以會產生油出來以達到系統平衡。 勒沙特列原理也讓我覺得可以套用在Why Boredom is Good?這裏，正是因為沒有刺激，所以腦進入了無聊狀態，為了達到平衡，腦不得不自己尋找刺激來平衡，而腦自己尋找的刺激往往會是許多創意、發明、靈感、Eureka/Aha moment的最佳來源！ 在Podcast的最後，也提出了兩個Action Item給大家 📑 從科學聊人生 延伸閱讀 【聊聊】疲勞Fatigue是什麼？從材料科學解讀人生的疲勞及倦怠感【聊聊】熵Entropy是什麼？用科學解讀人生亂度、自由、趨勢 📑 坦尚尼亞工作日誌 延伸閱讀 【坦尚尼亞工作日誌】#1 來去Ruaha國家公園與大象共眠🐘｜東非最大的國家公園 【坦尚尼亞工作日誌】#2 一生必去清單？雨季到Serengeti國家公園看動物大遷徙 📑 小資旅行 延伸閱讀 【旅行】不用請假｜大邱兩天一夜怎麼玩？超舒壓快閃小旅行-2 【旅行】不用請假｜大邱兩天一夜怎麼玩？超舒壓快閃小旅行-1 【旅行】釜山兩天一夜怎麼玩？兩日快閃行程公開，跟著玩就對了 想看更多我在坦尚尼亞擔任講師的故事／小資旅行遊記／和坦尚尼亞友人開箱台灣的影片 訂閱Facebook粉絲專頁♡⇢補阿講師在坦尚尼亞 訂閱YouTube頻道♡⇢Alpha Tanzania 訂閱部落格♡⇢Winnie Olay Hung Baadae Kidogo (See you later) 下一篇文章見囉 : )

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【聊聊】勒沙特列原理Le Chatelier principle是什麼？解讀無聊與創意Boredom is good?

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