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熵的概念起源于物理學(xué)的一個(gè)分支——熱力學(xué)，我們可以先簡(jiǎn)單回顧一下著名的幾個(gè)熱力學(xué)定律：
 熱力學(xué)第零定律：熱平衡定律，若兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)均與第三個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，此兩個(gè)系統(tǒng)也必互相處于熱平衡。 熱力學(xué)第一定律：能量守恒定律，即能量可以互相轉(zhuǎn)化（比如機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能），但不會(huì)憑空消失。 熱力學(xué)第二定律：熵增定律，不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，或不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響。或不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零 ，表明了在自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總混亂度（即“熵”）不會(huì)減小。 熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)系統(tǒng)的熵在溫度趨近于絕對(duì)零度時(shí)趨于定值（即熵增為零），特別地，對(duì)于完整晶體，這個(gè)定值為零。但注意，絕對(duì)零度只存在于理論中。
總結(jié)一下： 熵是一種測(cè)量在動(dòng)力學(xué)方面不能做功的能量總數(shù)，也就是當(dāng)總體的熵增加，其做功能力也下降，熵的量度正是能量退化的指標(biāo)。熵亦被用于計(jì)算一個(gè)系統(tǒng)中的失序現(xiàn)象，也就是計(jì)算該系統(tǒng)混亂的程度。熵是一個(gè)描述系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)，但是經(jīng)常用熵的參考值和變化量進(jìn)行分析比較，它在控制論、概率論、數(shù)論、天體物理、生命科學(xué)等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用，在不同的學(xué)科中也有引申出的更為具體的定義，是各領(lǐng)域十分重要的參量。
根據(jù)熱力學(xué)第二定律（熵增定律），如果沒有外部能量輸入，封閉系統(tǒng)趨向越來越混亂（熵越來越大）。如果要讓一個(gè)系統(tǒng)變得更有序，必須有外部能量的輸入。 舉個(gè)例子，如果房間無人打掃，不可能越來越干凈（有序化），只可能越來越亂（無序化），要想讓房間重歸有序，必須付出人力勞動(dòng)（輸入外部干預(yù)）。
另外，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)（或部分）變得更加有序，必然有另一個(gè)系統(tǒng)（或部分）變得更加無序，而且"無序"的增加程度將超過"有序"的增加程度。 同樣舉個(gè)例子，假設(shè)一杯冰水，如果沒有外部能量輸入，在常溫下冰塊將會(huì)融化；要讓它變得更冰，必須有外部能量的輸入；當(dāng)它變得更冰的同時(shí)，周圍的溫度一定會(huì)升高。
現(xiàn)在，我們明白熵其實(shí)就是無序化的度量，無序化代表著混亂（數(shù)學(xué)上稱為“隨機(jī)過程“）。在物理上的解釋就是，任何粒子的常態(tài)都是隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，也就是"無序運(yùn)動(dòng)"，如果讓粒子呈現(xiàn)"有序化"，必須耗費(fèi)能量。所以，能量可以被看作"有序化"的一種度量。熱力學(xué)第二定律實(shí)際上是說，當(dāng)一種形式的"有序化"轉(zhuǎn)化為另一種形式的"有序化"，必然伴隨產(chǎn)生某種"無序化"。一旦能量以"無序化"的形式存在，就無法再利用了，除非從外界輸入新的能量，讓無序狀態(tài)重新變成有序狀態(tài)。
如果社會(huì)現(xiàn)象也符合熱力學(xué)定律（我認(rèn)為是的），那么就可以用上面的結(jié)論來推斷社會(huì)現(xiàn)象： 于是，問題的關(guān)鍵就是，人類是否能找到足夠的能源？ 由于生活水平的提高和維持現(xiàn)行秩序的需要，如果人口增加1倍，所需要增加的能量將不止1倍。因此，能源的增長(zhǎng)速度必須高于人口增長(zhǎng)速度+經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度，才可能支持人類社會(huì)現(xiàn)在這種發(fā)展。
以下文字摘取上面這本書《熵：一種新的世界觀》，很多觀點(diǎn)看起來匪夷所思，驚世駭俗，實(shí)在讓人不敢茍同，但作為一位寬容的異見者，看看也無妨，只是不可當(dāng)真了，否則人類文明的意義在作者眼里簡(jiǎn)直是在自我摧毀。
熱力學(xué)第二定律告訴我們，物質(zhì)與能量只能沿著一個(gè)方向轉(zhuǎn)換，即從可利用到不可利用，從有效到無效，從有秩序到無秩序。熱力學(xué)第二定律實(shí)質(zhì)上就是說宇宙萬物從一定的價(jià)值與結(jié)構(gòu)開始，不可挽回地朝著混亂與荒廢發(fā)展。 熱力學(xué)的第一定律和第二定律可以用一句簡(jiǎn)短的句子來表達(dá)： 宇宙的能量總和是個(gè)常數(shù)，總的熵是不斷增加的。 熵是不能再被轉(zhuǎn)化作功的能量的總和的測(cè)定單位。 能量只能沿著一個(gè)方向----即耗散的方向----轉(zhuǎn)化，那么污染就是熵的同義詞。 世界的熵（即無效能量的總和）總是趨向最大的量的。 在一個(gè)封閉的系統(tǒng)里，物質(zhì)的熵最終將達(dá)到最大值。 當(dāng)熵處于最小值，即能量集中程度最高、有效能量處于最大值時(shí)，那么整個(gè)系統(tǒng)也處于最有序的狀態(tài)。 相反，熵為最大值、有效能量完全耗散的狀態(tài)，也就是混亂度最大的狀態(tài)。 如果沒有外界作用，那么物體是不會(huì)自動(dòng)趨于井 井有條的狀態(tài)的，每個(gè)打掃過房間或在辦公室工作過的人都知道，如果東西不加收拾，那么 它們就會(huì)越來越亂。而要使物體重新歸于秩序那就又要進(jìn)一步花費(fèi)能量。 我們應(yīng)該強(qiáng)調(diào)某處發(fā)生的熵的逆轉(zhuǎn)，都必須以周圍環(huán)境的總熵的增加為代價(jià)。這是因?yàn)槊堪l(fā) 生一件事情總會(huì)有一定能量被耗散，并不能再被利用了。 每次在一定地點(diǎn)由人力或機(jī)器造成的熵的減少都伴隨著周圍環(huán)境熵的更大增值，從而保持了熵的總值的必要增加。 大爆炸學(xué)說符合熱力學(xué)第一和第二定律，它聲稱宇宙是以有序的狀態(tài)開始，并從此不斷地向無序的狀態(tài)發(fā)展。宇宙的熵最終必然達(dá)到最大值，熱寂必然會(huì)到來，那時(shí)所有的有用能量已被消耗一空，宇宙中再也不會(huì)有任何變化發(fā)生。宇宙的熱寂相當(dāng)于永恒的寧?kù)o。 時(shí)間體現(xiàn)了能量從集中狀態(tài)到耗散狀態(tài)，從有序狀態(tài)到混亂狀態(tài)的 變化。如果熵的過程是可以逆轉(zhuǎn)的，那么過去發(fā)生的一切都可以挽回。 能量本身永遠(yuǎn)從有效狀態(tài)轉(zhuǎn)化為無效狀態(tài)。 我們的朋友一個(gè)個(gè)衰老死亡。我們坐在火堆旁，看著火苗慢慢燃盡，只留下灰白色的灰燼。我們歷經(jīng)滄桑變遷，而這個(gè)經(jīng)歷就是熵定律的展開。這就是不可逆轉(zhuǎn)的能量耗散過程。 每當(dāng)發(fā)生任何事情，世界上的能量就有一次耗散，熵的總值就有一次增加。說時(shí)光就要流逝完就是說世界的有效能量將要告罄。 世界上的能量消耗越快，可能發(fā)生的事情剩下的也就越少，世界上所剩下的時(shí)間也就相應(yīng)地越來越少了。 當(dāng)世界達(dá)到最大熵狀態(tài)，再無更多能量作功的 時(shí)候，由于萬物陷于一片沉寂，時(shí)間便會(huì)終止。 有機(jī)體的生長(zhǎng)所體現(xiàn)的熵的微小的、局部的遞減， 都伴隨著宇宙總熵的更大范圍的遞增。 所有東西將是以某種原材料（有效能量）開始， 而最后又將以廢物（無效能量）而告終。 能源是人類文化的基礎(chǔ)，正如它是生命之本一樣。因此每個(gè)社會(huì)的權(quán)力最終歸于那些掌握了轉(zhuǎn)化、交換和排除能量的外部工具的社會(huì)成員。 很多人類學(xué)家早就認(rèn)識(shí)到，某一特定環(huán)境的能源基礎(chǔ)就是這個(gè)文化形成過程中的決定因素。 煤比木材更難開采、加工，因此把它轉(zhuǎn)化到有用狀態(tài)要耗費(fèi)更多的能。 技術(shù)只不過是自然界所蘊(yùn)藏的能量的轉(zhuǎn)化器。 熵定律告訴我們，每當(dāng)一定的有效能量被消耗掉，周圍環(huán)境的混亂就會(huì)増加。現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)巨大的能量流通，給我們居 住的世界帶來了極大的混亂。技術(shù)現(xiàn)代化的進(jìn)程越快，能量轉(zhuǎn)化的速度也就越高，有效能量就耗散得越多，混亂程度也就越大。 我們竭力把一切活動(dòng)技術(shù)化、條理化，而結(jié)果只是加快了能量轉(zhuǎn)化和熵的過程。 我們?cè)绞前鸭夹g(shù)擴(kuò)散到整個(gè)文化中去，整個(gè)社會(huì)就越是支離破碎，熵的增加也就越快，混亂程度也就越大。我們當(dāng)代世界的危機(jī)觸目驚心的道理就在這里。 我們使用的合法貨幣就代表著對(duì)我們以前所投入的能量的報(bào)酬。歸根到底，貨幣只是對(duì)貯存著的能量的債權(quán)而已。工資就是對(duì)人們所作的功或所耗的能的報(bào)酬。 事與愿違， 汽車在得到廣泛使用后，美國(guó)人住得距離工作地點(diǎn)越來越遠(yuǎn)了。40年前，大部分人是步行上班的。 城市越大，所需輸入能量就越多。流進(jìn)城市的能量越多，隨之而來的混亂就越厲害，混亂越厲害，組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)便更趨龐大以對(duì)付各種騷亂，這個(gè)過程不能被永久地維持下去。 求知過程是一種違反熱力學(xué)第二定律的活動(dòng)，它或者樹立更嚴(yán)格的秩序或者發(fā)展負(fù)熵。 我們正在很快地接近礦物燃斜能源環(huán)境的極限。如果我們坐以待斃，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我 們根本沒有剩余能源可用來渡過難關(guān)。 我們即將進(jìn)入的低熵時(shí)代要求我們大幅度減少世界人口。 人類要生存，唯一的希望就是放棄對(duì)地球的掠奪，轉(zhuǎn)而適應(yīng)自然秩序。 |
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