熵与社会发展

 某年月日，我在华中科技大学西五楼一楼物理实验室旁看墙上的宣传板，先看到的是历史上著名的三位物理学巨人：牛顿，爱因斯坦，麦克斯韦。他们的卓越成就自然引人注目，但，在那时，更能与我产生共鸣的是他们对已有知识和观念的质疑、批判、创新。

转身，发现另一张宣传栏，标题已足够让我睁大眼睛：《熵与社会发展》。吸引我的，正是“熵”。它是我的专业基础课之一《工程热力学》中一个十分重要的概念，看到它，自然会有亲切感。这种亲切感，催使我认真地读这篇文章。

谈到“熵”，我想起压强。他和我的专业同属能源动力类，我们的专业基础课相同：《工程热力学》《传热学》《流体力学》。焓、熵，都是《工程热力学》里很重要的概念。他曾经写道：熵是蛋疼的程度。我问：熵是蛋疼的程度，焓是什么？他说：你邪恶了……

我邪恶了吗？好吧，就算我有点邪恶。可是，我这个邪恶的灵魂也能感受到科学的纯粹的美。两次看沈维道的《工程热力学》，历经一番纠结，最后得到的竟是“般若”，一种内心极度平静、通透、如入无人之境的感觉，很奇妙。这更加坚定了我成为科学家或工程师的步伐。压强说：我不要做领导，我要做专家。此言甚合吾意！

我和他，都不是典型的理工男，都带有几分文气。我们爱科学，也爱文艺。

文笔优美的自然科学文章，往往更能吸引我，其魅力不亚于诗歌、散文，读来赏心悦目。它们，都是文艺。我，爱文艺。

我爱文艺，也爱科学。

最后回到这篇文章，“熵”的理论，关系到全人类的发展。开放、环保、法制，是“熵”理论的建议。太棒了，我惊艳于我的专业课竟有如此开阔的视野。这让我觉得，任何学科，都没有资格自卑，或者自大。

 

熵与社会发展

在科技飞速发展和社会工业化的今天，人类社会正面临人口急剧增长，水资源日益紧缺，土壤沙漠化日趋严重，各种非再生能源消耗殆尽等危机。其中似乎有一只看不见的手在发生作用，这就是“熵”。熵是热力学第二定律的核心概念，它指出了实际宏观过程的不可逆性。正如在大自然中我们所看到的，嵯峨雄伟的高山经长年的风华而逐渐变成砂砾乱石，婀娜多姿的百花最终也要“零落成泥碾作尘”。

熵的概念由克劳修斯于1854年首次提出。认为在孤立的系统内，分子的热运动总是从原来集中、有序的排列状态趋向分散、混乱的无序状态，系统从有序向无序的自发过程中，熵总是增加的。当熵在一个系统内达到最大时，系统就处于能量平衡状态而呈现出一种静寂状态。不可逆过程在能量利用上的后果总是使一定的能量从能做功的有效能量变为不能做功的退降的能量。熵的增加是能量退降的量度。由于世界总能量是一定的，则熵增加得越快，能量退降得越多，可被利用的有效能量就越少。

熵的概念意味着，随着社会的发展，能量消耗的增大，我们的世界的熵正在不断增大，社会正走向无序，而现在出现的能源问题、环境问题、人口爆炸性增长等问题又恰好印证了熵增的原理。因此一些持有悲观的社会发展观点的人认为，社会的发展随着经济财富的增多，能量丧失得越多，熵也增加得越多。人类在以自己的劳动创造商品的价值时，也在增大着地球的熵。总有一天，当我们再无能源可用，称之为“热寂”时，那时一切自然、生命将销声匿迹，世界再也没有温暖明媚的阳光、清新扑面的微风、波涛起伏的海浪而处于一片混乱和无序之中。人类社会的发展将是一个悲剧化的衰灭过程。

1969年比利时学者普里斯高金在对热力学第二定律的研究基础之上提出了“耗散结构”理论。他认为，处于远离平衡状态下的开放系统，在与外界环境交换物质和能量的过程中，通过能量耗散过程和系统内部非线性动力学机制，能形成和维持宏观时空有序结构，称之为耗散结构。耗散结构论研究的对象是不是孤立系统，而是能与外界交换能量和物质的开放系统。生物细胞、城市等均是典型的开放系统。

对于开放系统，熵的变化包括系统内部的不可逆过程引起的熵产生和系统与外界交换能量或物质而引起的熵流。当系统与外界交换物质、能量达到一定程度，熵流可能为负，系统总熵变可以小于零，则系统通过熵减就能形成新的有序结构。耗散结构论通过强调系统的开放性以及负熵流对于系统演化与发展的重要作用，说明了系统从无序状态转化为新的有序状态的可行途径，对进化与退化给予了统一的理论描述。这一结论不仅可以与达尔文生物进化论相统一，同时也能很好的解释社会的发展进步。

实际上，开放性是物质世界中一切系统普遍属性，绝对的孤立系统是不存在的，它只不过是人们在思维活动中简单化操作的产物。耗散结构论认为，在物质世界的各类系统的进化与退化竞争中，总会不断产生出新的更加有序化的耗散结构，这些过程构成了不断多样化与趋向复杂化方向的物质世界发展图景。由此否定了悲观论者的“热寂说”。

耗散结构论为我们社会能够从低级向高级、从简单向复杂、从有序程度低向有序程度高的不断向前发展描绘了一个广阔的前景。整个世界作为一个开放系统，我们有万世不竭的能源，取用不尽的资源。虽然我们已知道，煤、石油等矿物资源在地球上是有限的，但氘氚等热核燃料，却近乎于无穷。即使地球上的资源枯竭了，人类还可以向太阳系的其他行星移民，把美好的生活不断延续下去。耗散结构论本身也并不否定系统内不可逆熵是在不断增大的，我们必须面对地球上的熵正在不断增加的严峻现实，人们不能再把经济的增长建立在挥霍地球上宝贵的能源上，人口突增、环境恶化、疾病流行，正向人类社会的存在与发展提出了严峻的挑战，我们必须面对可持续发展的问题。

熵的理论告诉我们，有序的系统才是高级的。我们的社会要不断向前发展，实现熵减过程，可以有两个途径：第一，增大负熵流的输入；第二，减小系统自身内不可逆增熵流的增大。因此为实现社会的持续向前发展，可以从以下几方面考虑：

从熵的角度而言，无论是个人还是一个民族国家，要向前发展，就必须增大负熵流的输入，因此，我们需要将系统全方位开放，广泛开展交流与合作活动。试想一下，一个没有对外交流的小山村永远只能处于一种落后的状态。中国近代的历史也是一个很好的实例，说明只有开放才能获得发展。

现在人们为了提高国民生产总值，往往只考虑经济价值的获取而忽略了对自然资源的保护，造成经济的高增长以牺牲环境为代价。社会发展要求我们建立一种人与自然相和谐的模式，让我们四周的环境鸟语花香，在利用科技获得高的生产效率的同时更要注重保护和改善我们的环境，建立一种“低熵值”的经济发展模式。

熵的理论告诉我们，有秩序的体系才是高级的，因此我们要以高度的法制来约束人们的社会行为，否则，我们的社会会因为内耗增大系统内的不可逆熵而使整个社会的发展停滞甚至严重倒退。而维护整个社会的有序，应该是我们每一个应尽的责任和义务。

总的来说，已被科学家发现有一个多世纪的熵定律，如今超越了热力学的范围，引起了人们的广泛重视。人类正站在发展的十字路口，我们不能再仅仅考虑价值的增加、产值的增长而忽略熵的增长，未来的发展之路必然是对社会如何实现可持续发展的不断探索！