系统熵的熵等于系统熵内各个部分熵的总和是啥意思

(一) 某移动通信公司在竞争中為了避免与其他公司的正面价格竞争推出了以下几 款资费套
在计算机的软件系统熵中,以下属于系统熵软件的是()A.WPS B.CADC.Office D.Windows
邮区中惢局体制是以()为基本封发单元和网络组织的基本节点,传递邮件的一种邮政网络组织制度
在以下价值指标中一般能通过“数量×单价”的方法计算出来的是()。A.总产出 B.净出口 C.总增加值
《电信条例》对我国电信管理体制做出了相应规定,主要包括电信管理组织嘚 () A.机构设置 B.所
通过分析统计数据依时间变化的规律预测未来的方法称为()。 A.直观预测法 B.时问序列分析法 C.
邮区中心局体制是以()為基本封发单元和网络组织的基本节点传递邮件的一种邮政网络组织制度
在进行投资项目评价时,项目可被接受的条件有() A.净现金鋶量大于零 B.净现值大于零 C.投资
某地区市话用户数为50 000户,平均每户每天市话通话次数为8次平均每次市话通话时长为3分钟,则
用户对交寄的()邮件可以在交寄之日起一年内,持据向收寄、收汇的邮政企业或者其分支机构查询
动态分析具有十分重要的认识作用,主要有()A.可以认识客观现象在发展过程中的一些基本特征B.
人口和劳动就业统计中的经济活动人口,是指在一定年龄以上有劳动能力,从倳一定社会劳动并取得
融资租赁一般包括()兼有金融与贸易的双重职能,对提高企 业的融资效益推动企业技术进步,有
融资租赁一般包括()兼有金融与贸易的双重职能,对提高企 业的融资效益推动企业技术进步,有
关于中间投入(中间消耗)的含义和计算原则以下表述中不正确的是()。A.中间投入是指生产过程中
汉字在计算机中通常用()个字节的编码来表示A.1 B.2C.4 D.2的8次方
在使用时间荿本平衡法管理项目工期时,应做的工作包括() A.估计每项活动的正常成本和应急成
通过判断指标之间的亲疏程度来筛选指标的方法叫()。A.主成分分析法 B.显著性检验法C.综合评价
融资租赁一般包括()兼有金融与贸易的双重职能,对提高企 业的融资效益推动企業技术进步,有
统计分析报告的作用有:()A.它是表现统计成果最理想的形式之一B.它是发挥统计整体功能的重要
动态分析具有十分偅要的认识作用,主要有()A.可以认识客观现象在发展过程中的一些基本特征B.
数据汇总的组织方法主要有()。A.逐级汇总 B.叠加彙总C.分类汇总 D.超级汇总E.过录汇总
在收入分配统计中以下收支流量不属于经常转移的是()。A.所得税 B.营业税C.社会保险付款 D.社
以下对外经济往来项目中应在国际收支平衡表借方反映的是()。A.货物服务出口 B.从国外获得投
以下对外经济往来项目中应在国際收支平衡表借方反映的是()。A.货物服务出口 B.从国外获得投
由于国民经济的空间范围与其地理领土范围是基本一致的因此一国领汢范围内的所有经济活动就组
计算机安全最为完整的概念是指()。A.病毒安全 B.计算机资产安全C.数据安全 D.网络安全
某邮政企业分发蔀门分拣封发工序的生产定额为40件/分钟共有2个席位。现有3000件函件需处理则
就统计分析报告而言,好的标题应做到确切、简洁、新颖
统计数据处理的操作过程不包括()。A.数据采集录入 B.数据审核C.数据反馈 D.数据汇总
在服务蓝图中互动分界线是指区分()的分堺线。 A.服务人员的前台活动与后台活动 B.顾客活动和
光盘是计算机硬件设备中的()A.存储设备 B.运算设备C.输入设备 D.输出设备
项目管悝的三个重要目标是()。 A.人、财、物 B.质量、成本、进度 C.投入、资源利用率、回报率 D.资
融资租赁一般包括()兼有金融与贸易的双重职能,对提高企 业的融资效益推动企业技术进步,有
通常把统计资料的计量水平从低到高划分为()A.列名水平、间隔水平、比率水平、顺序水平B.列名水
统计分析的第一步就是选题,一个好的选题应符合的要求是()A.选题要切合实际 B.选题要解放思
邮区中心局体制昰以()为基本封发单元和网络组织的基本节点,传递邮件的一种邮政网络组织制度
在服务蓝图中互动分界线是指区分()的分界线。 A.垺务人员的前台活动与后台活动 B.顾客活动和
依《电信条例》规定由于电信业务经营者的原因逾期未能装机开通的,应当每日按照收取的咹装费、移
计算机软件系统熵主要有()等A.应用软件 B.内存C.操作系统熵 D.计算机安全E.软盘
融资租赁一般包括(),兼有金融与贸噫的双重职能对提高企 业的融资效益,推动企业技术进步有
统计分析报告的语言,要力求准确、简炼、通俗、生动
2005年末,流通中的貨币(现金)余额比上年末增长11.9%这表明当年()。A.信贷资金收入大于支出 B.
通过分析统计数据依时间变化的规律预测未来的方法称为() A.直观预测法 B.时问序列分析法 C.
动态分析具有十分重要的认识作用,主要有()A.可以认识客观现象在发展过程中的一些基本特征B.
垺务有形展示的作用主要体现在()。 A.便于对服务过程进行控制 B.通过有形展示设计来寻求差别
2005年末流通中的货币(现金)余额比上年末增长11.9%,这表明当年()A.信贷资金收入大于支出 B.
2005年末,流通中的货币(现金)余额比上年末增长11.9%这表明当年()。A.信贷资金收入夶于支出 B.
多变量综合评价方法科学性的关键是()A.指标权数的确定 B.数据的同度量处理C.评价指标的选择
企业的融资渠道可以分为兩类:债务性融资和()。 A.债权性融资 B.权益性融资 C.应付账款融资 D.
在进行通信设备维护时对于重点设备应特别采用()方式。 A.事后维修 B.经濟维修 C.预防维修 D.
统计分析的功能只有通过()才能得以体现A.统计工作者 B.统计数据C.统计分析报告 D.统计机构
在进行电信网规划时,艏先要做的工作是() A.对电信网现状进行调查研究 B.对电信业务量进行预
多变量综合评价方法科学性的关键是()。A.指标权数的确定 B.數据的同度量处理C.评价指标的选择
目前我国实际编制的以下价格指数中不采用单项物价指数加权算术平均法的是()。A.商品零售价格

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作者: [美]杰里米·里夫金 / 特德·霍华德

出版社: 上海译文出版社

译者: 吕明 / 袁舟

丛书: 当代学术思潮译丛

迄今为止人类文明的历史是勇往直前,所向无敌的历史我们人类有着嘚天独厚的与其他动物相比要大得多、也复杂得多的大脑。在大脑的十二分之一的体积里就有几十亿个神经细胞。人们发明了语言用來协调行动,以进行有组织的狩猎与生产活动人又是地球上唯一能驯服并利用火这一体外能源的动物。火不仅被用来驱赶野兽它也成叻人们进行“刀耕火种”的工具。随着畜牧业、农业和工业的发展人类征服自然的能力又大大加强了。到今天人类已毫无疑问地攫取、控制了这个星球上的任何一个重要的生态场所,并以征服者的姿态左右着这个星球的命运

生产力的不断提高和科学技术的飞速发展,使不少人变得踌躇满志他们坚信,从原始社会、狩猎-采集社会、农业社会、工业社会到后工业社会每个历史时期与其前身相比都是一個进步,人类社会总是呈现出一个向着更美满的现世生活发展的总趋势不是吗?谁会怀疑日本汽车制造公司经理那种高效率、高速度、計划严密的生活方式与狩猎-采集型社会成员的闲散而又无计划的生活方式相比是一种进步谁会怀疑煤炭燃料比木材燃料先进,而石油、電力又比煤炭燃料更先进他们认为物质进步是没有止境的,财富增长也是没有限度的而科学技术就是这中永无止境的进步的可靠保证。

这种信念也统治了资本主义经济学的传统流派从资本主义萌芽起,经济增长就一直是绝大多数经济学家追求的目标一些经济模式带來了显著的经济增长而备受他们赞誉,经济的增长和发展也被他们视为人类进步的同义词尽管有石油危机和其他资源短缺,西方多数经濟学家仍认为价格机制和市场调节能防止任何匮乏;任凭天翻地覆亚当· 斯密那只“看不见的手”仍然在经济领域中指点迷津。

1972年马薩诸塞理工学院的丹尼斯·米都斯领导的一个十七人小组向罗马俱乐部提交了一份题为《增长的极限》的报告,对当代西方增长癖文化进行了批判。报告指出,由于地球的能源、资源和容积有限,人类社会的发展和增长必然有一定的限度。用倍增的速度去求得经济和社会的发展注定会使社会在物质和能源方面达到极限,给人类带来毁灭性的灾难*

《增长的极限》发表后,被翻译成34种文字在全世界范围内引起了巨大反响。人类社会发展的目的、极限和后果从此成了全世界最杰出的政治家、社会学家、经济学家和科学家们争论的话题。《熵:一种新的世界观》就是在这种背景下出现的一部很有影响的著作并已成了马尔修斯学派的后期代表作。

与《增长的极限》相比《熵:一种新的世界观》涉及的领域要广泛得多,而且意义也更为深远作者把熵这个物理学的概念广泛运用于哲学、心理学、经济学、政治學、社会学以及西方文化的各个领域。作者在此书中预告了牛顿-笛卡儿科学观的死亡驳斥了鼓吹不断增长的资本主义经济思想,但最后卻得出了历史是一个不断倒退、衰亡的过程这个悲观结论

所谓熵定律就是热力学第二定律。热力学第一定律告诉我们能量是守恒的、不滅的只能从一种形式转变到另一种形式。这是不是说我们就可以高枕无忧地滥用那万世不竭的物质和能源了呢作者认为,不幸的是热仂学第二定律表明能量只能不可逆转地沿着一个方向转化,即从对人类来说是可利用的到不可利用的状态从有效的到无效的状态转化。用加尔文的话来说这种无效能量已“从人们那里不可挽回地失去了……尽管它并没有湮灭”。而物理学意义上熵就是这种不能再被轉化作功的能量的总和。

熵定律不仅适用于地球这一特定系统熵而且也适用于包括所有星系和银河系在内的整个宇宙。作者以一种显然┿分赞同的口吻阐述了以赫尔姆霍茨“热寂”学说为依据的宇宙观它认为整个宇宙是以一个密集能源的大爆炸开始的。当这个稠密能源姠外膨胀时它的膨胀速度逐渐减慢,从而形成了银河系、恒星和行星因此能源也渐渐失去原来的秩序,最后达到最大值的熵即热寂嘚最终热平衡状态。那时一切能量差别均趋向于零所有有用能量已消耗一空,到处是永恒的死寂这也就是说我们的宇宙正无可挽回地赱向死亡。

作者认为古代希腊社会由鼎盛走向衰亡的历史观与当代那种认为人类社会在不断进步的历史观相比前者更准确地反映了现实。希腊神话意义深远地把历史划分为黄金时代、白银时代、青铜时代、英雄时代和铁器时代黄金时代是历史的顶峰,是富饶和充足的时玳黄金时代以后,每个时代都比以前一个时代更为退化、粗俗、严酷

作者认为人类历史是江河日下的历史,而且人类思想的发展也不見得是一个进步的过程作者声称,几世纪来人类思想与人类其他活动一样正朝着一个越来越复杂、抽象、浪费的状态发展。特别是自從引进控制论和现代信息论以后科学家们认识到收集信息和储存

* 参见《增长的极限》中译本,四川人民出版社出版——译者

知识都要婲费能量,因此也是熵过程的一个组成部分

知识的取代还破坏了世界的原始美,就象夏娃吃了知识之果就标志着一个漫长的苦难历程的開始一样从本能、直觉、理智到抽象思维,人类思想发展的每个过程都越来越复杂、集中、抽象而且我们得到的信息越多,我们有时反而更加糊涂心理学家称这种情况为“信息超载”。作者还认为美国精神病剧增是与信息革命并行不悖的

熵定律的提出,无疑也是向皷吹无止境经济增长的传统经济学提出了挑战这样的经济学的一个基本前提,或者说一个基本错觉就是人们在生产而不是找到能源和粅资。事实上能源和物资是一项资本一项并不是人们生产出来的,而是地球所赋予的、不可替代的有限资本正如作者所指出的,由于經济的快速增长以及人们对科学技术的崇拜和放纵世界非再生的能源和物资材料的耗散实际上在加速增大,两者的熵正提高到了一个非瑺危险的水平

要理解这一危机的严重性,我们有必要理解当今社会的一个显著特点即人口、经济以及对非再生的能源和物资的耗费的指数增长。就人口而言人类人口达到第一个10亿花了整整200万年,再增加10亿只花了100年第三个10亿却只花了30年(1930—1960年),第四个10亿竟只花了15年照这样的速度发展下去,人们预计到2000年世界人口将大约是70 亿。那时全世界的能量需求将是现在的4倍。而要在将来十几年内保持中等沝平的全球经济增长那么,普通矿产的消费必须增长5倍食品消费必须增长4倍。这种指数增长如果不加控制必然会导致这样的悲剧——耗尽地球上的非再生能源。人类正处在这样一个十字路口上

历代的哲人早就认识到了这样的事实。先秦时代的韩非子曾说道:“今人囿五子不为多子又有五子,大父未死而有二十五孙是以人民众而货财寡,事力劳而供养薄”普罗米修斯把火交给了人类,给了人类鉯无穷的力量然而我们也不应该忘记,普罗米修斯同时也曾警告人类如果不谨慎使用,火也能给人类带来灾难

1969年第一次为“经济科學”设立诺贝尔奖时,埃里克·伦德伯格教授代表诺贝尔委员会为这一决定作了如下解释:“经济科学日益朝着数学的精确性以及对经济的內容的定量分析方向发展”这种数学分析的技术是如此成功,足以使那种“模糊的、用文字表达的经济学”相形见绌了这一年,两位歐洲经济学家因为“使经济学有了数学的准确性并给了它一定结构,从而使定量分析和对各种假设的数学证明成了可能”而分享了第一個诺贝尔经济奖*

诺贝尔委员会的这一行动,实际上反映并认可了自亚当·斯密发表《国富论》以来,特别是第二次世界大战以后许多资产阶级经济学家所奉行的一种经济观一种崇尚数据、图表、定量分析和数学公式的经济观。这种经济观与机械论世界观有着密切的联系洏本书的一个十分独到之处,就是作者比较深刻地揭示了只注重产值增长的资本主义经济学说同机械的、数学的、技术的世界观之间的联系并且比较尖锐地批判了过于机械的所谓“科学”世界观。

* 参阅西欧多·罗沙克为E.F.舒马赫《小即美》一书作的序——译者

在牛顿、培根和笛卡尔的机械论世界观看来,世界是一部大机器它呈现出我们在星球运动中所观察到的那种井然有序的规律。一切都只是运动中的粅质完全可以用数学公式来精确衡量,连人也只是机械世界中的物理现象而已这种世界观强调的是速度、效率和精确性。笛卡尔曾说過:

我苦思冥想终于悟出了万物都可归结为数学的道理……坦率地说,我坚信它(数学)是迄今为止人类智慧赋予我们的最有力的认识笁具它是万物之源。*

同这样一种世界观紧密联系着的是一种只注重收支平衡、产值和国民生产总值的经济观。任何能够带来增长的行為都是“经济的”因而必须加以鼓励对市场来说,一切都是商品;它注重的只是数量而对数量后面的社会意义则并不关心。任何东西の间都可以划上等号毕加索的天才与三叉戟核潜艇,非洲饥民急需的粮食与七声道的立体声音响设备它们都有各自的价格,可以互相茭换那只“看不见的手”对它们都一视同仁。

产值和国民生产总值的增长必然就代表着社会财富和福利的增长吗许多经济学家对此有懷疑。产值、速度和国民生产总值这些指标有时是通过对自然资源的大规模破坏来实现的因而有的经济学家把国民生产总值讽刺为“国囻污染总值”,尽管这种说法未免有些夸张也有人指出,经济的增长在某些场合甚至会减少社会财富和福利世界渔业生产面临的困境僦是一个例子。**

约翰·洛克和亚当·斯密分别在社会和经济领域发展了牛顿的世界观,他们的思想至今对西方世界还有很大影响。洛克以理智为武器,开始探寻社会的“自然”基础他的结论是,建立社会的唯一基础就是彻头彻尾的个人利益。对洛克来说一个个人主义的社会是符合“自然规律”的,国家的社会职责就是帮助人们积累个人财富这究竟意味着什么呢?作者写道:

洛克就这么决定了现代人的命运从启蒙时代开始,人类就只能在生产和消费所带来的尽情享乐中寻找他们的人生目的和意义 人们的需要和欲望、梦想和渴求,都被囿于对物质利益的追求之中了***

若干年以前,赫伯特·马尔库塞把美国的蓝领和白领阶级描写为“单面人”。他写道:“人们仅在他们的商品中认识自己。”人就变成了他们所拥有的东西****

西欧多·罗沙克在为E.F.舒马赫《小即美》一书作的序言中也曾写道:“在它(经济学)嘚数据下面,在人们目光不及之处藏着许多对你我这样的人的基本假设——即对我们的需要、动机以及人生目的的假设。”他问道:“洳果为了预先计划好的成功它(经济学)就必须希望并祈祷人类永远不会变得崇高,而是注定成为除了赚钱、花钱赚钱、花钱之外没囿更好的事可做的贪婪的社会白痴的话,那么它究竟算是什么科学呢”

* 参阅本书第一章。——译者

** 参阅徐崇温《全球问题“人类困境”》第七章辽宁人民出版社出版。——译者

*** 见本书第一章——译者

**** 赫伯特·马尔库塞:《单面人》。波士顿,灯塔出版公司1964年版,第63页(上海译文出版社将出版中译本)——译本

里夫金与霍华德在本书中还谈到了第三世界经济发展的道路问题。

作者首先认为任何第三卋界国家都不应该奢望达到近几十年来美国的物质丰富水平。占世界人口6%的美国人为了维持目前的生活水平要耗费约三分之一的世界矿粅资源年产量。因此我们即使重新分配了世界资源西方化的发展在客观上也是不可能的。如果这种情 况发生的话环境的污染也会更加嚴重。《增长的极限》估计如果2000年的70亿人民有象现在美国人一样高的人均国民生产总值,环境的污染总负荷至少会是现在的10倍

任何头腦清醒的人都知道,在南北贫富差异日益扩大的今天经济的发展是第三世界国家的必由之路。在其他国家特别是工业国家的经济继续增长的时候,“零的经济增长”只会是使一个国家被排挤出国际市场对第三世界国家来说,这种政策无疑是一张只会带来贫困和落空的處方

作者提出,第三世界国家应该寻求适合自己国情的、不同于工业化西方的发展模式第三世界国家劳动力十分丰富,因此它们在现玳化的同时不应该放弃劳动密集型的生产方式。不幸的是许多国家正在利用新发现的财富走发达国家工业的路子。这些国家在工业化嘚同时失业率大大提高,贫富差距加大甚至出现了所谓“双重经济”。

这里就有一个什么是发展的真正定义的问题以墨西哥的绿色革命为例,从1940年到1960年墨西哥农业生产的平均增长率为每年5%。可是一个没有土地的劳动力从1950年到1960年,平均劳动天数从194天下降到100天他的實际收入从68美元减少到56美元。

实际上所谓发展,特别是第三世界国家的发展远非仅仅是几个经济指标的增长而已。它包括了整个社会結构的现代化政治机构、教育体系、卫生系统熵、分配体制的变革,也包括了社会成员的现代化而所谓人的现代化,不仅体现在经济嘚增长方面而且还体现在什么样的经济增长方面。

然而本书的局限性也是十分明显的在提醒人们注意世界资源和能源的消耗日益增长嘚同时,作者也极其悲观地认为任何增长和发展都必然会导致能源的耗尽作者用熵定律,甚至用“热寂说”而得出的人类历史是一个衰亡过程的历史观更是值得商榷的。

作者在本书中虽常有惊人之笔耸人听闻,但他们提出的问题则是全球性的具有普遍的意义,可以發人深思因此我们应该用马克思主意的思想方法来认真分析、探讨本书提出的这些普遍问题,从而找出适合我国国情的发展战略***

本书苐一章至第四章由吕明翻译,第五章和第六章由袁舟翻译

我们每天都发觉世界比前一天更加杂乱无章。似乎一切都不再起作用了世界巳经不可收拾,我们总是在修修补补我们的领导人在嘘唏哀叹,在鼓舌辩解我们每每以为能排难解纷,结果却总是事与愿违当局日複一日救了燃眉之急,然而他们解决问题的方法又带来了比先前要解决的更大的问题

核电站事故不断发生,在汽车加油站人们往往为了汽油分配而开枪厮杀通货膨胀成倍剧增,生产率与就业机会一个劲地猛跌热核战争的危险与日俱增。终于我们只想关上窗子,绝望哋喊叫:“为什么不想个法子来治一治!” 我们责怪石油公司责怪政府的经济顾问,责怪工会责怪知识分子,凡有一点干系的人们都茬责怪之列而困境依然每况愈下。

我们的周围到处是堆积如山的垃圾无处没有污染:从地面冒出来,在江河里渗透在空气中滞留。咜刺痛了我们的双眼使我们的皮肤变色,肺功能衰退我们唯一的解决办法就是闭门不出。

无论去哪里我们都会排起长队或被挤进一角一切都在不断加速,而一切却都又毫无进展我们陷入了泥潭,社会陷入了泥潭我们突然间暴躁万分,管它前面什么跨过去,让世堺去乱套吧

有人说其它地方也好不了多少,这话倒也不无道理看一看其它的工业社会,我们发现虽然情况有好有坏,但是无论是社会主义还是资本主义,都犯了同样的毛病同一种不可抗拒的分崩离析的力量在吞噬着我们,无一例外

既然世界正在土崩瓦解,那我們就应该看一下这个世界究竟是如何构成的因为这才是症结所在。为一个普遍存在的问题而责备个别的领导人或个别的意识形态那是┿分愚蠢的。当然领导人、意识形态有好有坏,但我们当今这个星球上不可能有哪一个领袖人物哪一种个别的意识形态能解决普遍存茬的危机,因为他们都囿于现行的同一种世界观这种世界观是不健全的,垂死的并在腐蚀它所创造的一切。

有史以来人类一直觉得囿必要建立起一个组织生命活动的参照体系。建立一定体系来解释人类日常生存的情况和原由这种必要性始终是每个社会最基本的文化荿分。某一社会特定世界观最引人入胜之处莫过于这一世界观的信奉者多半不能察觉到这种世界观是如何影响他们的行为以及他们对周圍世界的认识。一种世界观的成效在于它从人们孩提时代起就对他们潜移默化从而达到不言而喻的程度。

绝大多数美国人都相信人类知识与技术的不断积累能使世界逐渐达到更有价值的状态。我们还相信人是作为独立的个体而存在的自然界有它的规律,科学观察是客觀的人们总是想拥有私有财产的,而人与人的竞争是经常发生的如此等等。这些信念其实都称为“人类天性”的种种表现因此是不鈳改变的。这些当然都不是人类天性其它历史时期的其它社会与文明会根本无法理解某些我们称之为人类天性的东西。这就是世界观的仂量它在我们对现实的认识上打下了深深的烙印,因此我们不能想象还有其他什么认识世界的方法了

我们现代的世界观大约是四百年鉯前形成的,尽管此后得到了极大的提炼与修正但许多方面仍保持了它的雏形。我们生活在十七世纪牛顿机械论世界模式的影响之下丅一章我们将要仔细地讨论这个模式。虽然很少有人能自如地解释牛顿力学复杂的内在要素但它对我们的一举一动有着很大的影响。

然洏在今天一种新的世界观即将诞生,它最终将作为历史的组织机制取代牛顿的机械论世界观这就是熵的定律,它在今后的历史时期中將成为占统治地位的模式阿尔伯特·爱因斯坦誉之为整个科学的首要定律;亚瑟·爱丁顿爵士*则把它称作整个宇宙的最高的形而上学定律。熵的定律就是热力学第二定律。热力学第一定律告诉我们,宇宙中的物质与能量是守恒的既不能被创造也不能被消灭。它们只有形式嘚改变而没有本质的变化热力学第二定律即熵的定律告诉我们, 物质与能量只能沿着一个方向转换,即从可利用到不可利用, 从有效到无效, 从囿秩序到无秩序。热力学第二定律实质上就是说宇宙万物从一定的价值与结构开始, 不可挽回地朝着混乱与荒废发展熵就是对宇宙某一子系统熵中由有效能量转化而来的无效能量的衡量。根据熵的定律无论在地球上还是宇宙或任何地方建立起任何秩序,都必须以周围环境裏的更大混乱为代价第二章里我们将要详细解释熵的定律。

我们已经有了一些简单观察这些观察读者只能盲目接受,至少在对流行的卋界观作一个彻底剖析并对新的熵的模式的、隐藏的诸要素作认真探索之前,只能是这样熵的定律摧毁了历史是进步的这一观念。熵嘚定律也摧毁了科学与技术能建立起一个更有秩序的世界这一观念实际上,它具有说服力地超越现代的世界观这个势头与当时牛顿机械论世界观取代中世纪罗马基督教世界观时的那种劲头极其相似。

熵定律将使我们渐渐懂得现存世界观到底为什么已经分崩离析处在哺育我们的旧模式与正在出现的新模式之间的我们这一代,将会因为我们竟会相信显然是荒谬的原理而惊讶不已我们将毫无准备地闯进熵嘚新模式,感到非常不习惯仿佛到了异国他乡。由于不能彻底摆脱我们原有的世界观我们就得象学习第二语言那样逐渐接受熵的模式,绝不可能完全习惯这种新的世界观也永远不能把它充分诉诸日常生活。但它对我们孙辈就会象第二天性一样他们这一代将会不假思索地按照这个世界观来生活。正如我们长期以来不能意识到牛顿力学对我们的影响一样他们也觉察不到熵的世界观对他们的影响。

世界各地的学者们正在描绘出这个新的熵的模式的大致轮廓在短短几年内,熵的新概念将会引起各门科学日新月异的变化有人会企图把熵嘚定律移植到现存世界观上去,这是枉费心机政治家们在谈到能源、裁军等问题时,也将强调它的重要性神学家们将从这个新的世界觀出发,对《圣经》作出新的解释技术人员会误认为熵是可被精确度量的,从而

* 亚瑟·斯坦利·爱丁顿(1882—1944)英国天文学家。对恒星內部结构有重大发现对广义相对论也有一定贡献。——译者

提出解决问题的新办法经济学家会争先恐后地提出新的经济理论,使之适應熵定律的真理心理学家与社会学家将以熵定律为背景来重新思考人类本性。所有这一切将在今后几年内发生而且事情还不止这些。即将发生的变化是那么纷繁对于今天在我们内部诞生的那个世界,谁也说不出个究竟只能是一点皮毛而已。

当然也会有一些顽固不化嘚人拒绝承认熵定律将是物质世界的最终定律。他们会坚持说熵的过程只适用于有限的场合而将它推而广之应用到整个社会,那只是茬做个比喻这种看法显然是十分错误的。热力学定律为世界上一切物质活动的开展提供了整体的科学框架用诺贝尔化学奖获得者弗雷德里克·索迪的话来说,热力学定律“最终控制政治制度的兴盛与衰亡,国家的自由与奴役商务与实业的命脉,贫困与富裕的起源以及囚类总的物质福利”。人类所参与的每一项物质活动都受着热力学第一、第二定律的严密制约

然而我们必须强调熵定律只涉及物质世界。物质世界的万物都是有限的一切生命新陈代谢,最终归于死亡熵定律虽然统治着时空的横向世界,但在纵向的超然精神世界里它僦销声匿迹了。精神世界并不受熵定律的专制统治精神世界是一个非物质的范畴,它无际 无涯物质世界与精神世界的关系,就是部分與整体之间的关系:部分在无边无际的整体中展开熵定律制约着物质的时空世界,却反过来又受着孕育这一定律的原始精神力量的制约

一个文明社会如何组织它的物质生活,以及它对物质生活的重视程度决定了它追求精神文明的条件。一种世界观如果过分沉溺与物质苼活的追求就自然不利于整个民族的超然精神生活。相反如果人类文明不是过分注重物质世界,那么人类作为一个整体就能更自由地超越于物质桎梏与深邃又无所不在的精神世界统一起来。

因此热力学定律制约着物质世界。人类为了组织起自身物质生活而与这些定律建立起来的相互关系将直接影响到人类精神历程的畅通或阻塞。要理解人类精神生活的物质基础人类必须彻底了解熵定律。

为什么茬历史的某一特定时刻与环境里会出现某一特定的世界观历史学家和人类学家对此总是心驰神往的。我们认为人类环境的能源条件决萣了正在脱颖而出的世界观的大致结构。在证实这一点之前让我们先脱开身来,仔细地看一看几百年前我们的世界观是如何形成的

1.3古唏腊与历史的五个时代:循环与衰亡

柏拉图、亚里士多德以及古希腊其他的先哲们确实不是愚人,那么我们如何才能理解他们的历史观竟与我们的历史观截然相反这一事实呢?古希腊人认为历史是一个逐步衰亡的过程古罗马的贺拉斯也认为“时间磨灭了世界的价值”。賀拉斯自然无缘了解热力学的第二定律然而他的诗句却一语道破了熵定律的真谛。希腊神话把历史划分为五个时代一个比一个退化和粗俗。照希腊历史学家海西奥德*的说法五个时代为:黄金时代,白银时代青铜时代,英雄时代和铁器时代黄金时代是历史的顶峰,昰富饶与满足的时代

鸿蒙初辟之时,奥林匹斯山上诸神缔造了黄金般的生灵……他们象神一样地生活无忧无虑;没有悲伤,没有劳顿等待着他们的不是可悲的衰老,而是永葆的青春他们欢宴终日,不知罪恶之骚扰死亡之到来一如睡眠之降临。他们拥有一切美好之粅富饶而又慷慨的大地向他们奉献源源不断的丰收。在一片莺歌燕舞中人们和睦相处

海西奥德的这种黄金时代在托马斯·霍布斯**这样嘚人看来,不过是一个神话故事而已霍布斯认为人类的初始阶段是一个“孤独,贫穷肮脏,残酷和短暂的事件”然而当今的人类学镓却反而更倾向于海西奥德对人类早期历史的理解。人们对所剩无几的狩猎-采集型社会的研究证实了海西奥德的大部分说法那些坚信人類历史是从原始的辛苦劳作进化到二十世纪美国的悠闲舒适的人们,只要读一下对非洲丛林人与其它狩猎-采集型社会的详细研究一定会夶吃一惊。

我们这些现代人因为每周只需工作四十小时而且每年又有两、三星期的假期而沾沾自喜。但是绝大多数狩猎-采集型社会成员會觉得这样的生活简直无法忍受当代的狩猎-采集型社会成员实际上每周工作还不到十二至二十小时,而且每年少则数周多则数月根本鈈干活。他们有更多的时间来进行各种娱乐活动包括游戏,体育艺术,音乐舞蹈,宗教仪式和探亲访友与一般人的看法恰恰相反,对世界上还存在的狩猎-采集型社会的研究表明他们有些人也是世界上最健康的人。他们的食物十分有营养许多人象非洲丛林人一样茬根本没有现代医学帮助的情况下,能活到六、七十岁很多狩猎-采集型社会十分重视合作与分享,彼此之间甚至与外部民族也很少有戰争或侵略行为。

照海西奥德的说法当潘朵拉打开了罪恶之盒的时候,黄金时代就忽然结束了从那时起每个时代都比前一个时代更加粗俗、严酷。希腊神话中的最后时代是铁器时代海西奥德在公园前八世纪写道:

接踵而至的是铁器时代。人们日间辛苦劳作夜间则受盡侵害,不得安宁父亲与子女离心离德,主人与客人反目为仇友朋之间尔虞我诈。……父母迅速衰老受尽耻辱……光明磊落、恪守信用者不得重用,骄横行恶之士反而见宠正义为暴利所压倒,真理不复存在

古希腊人认为上帝创造的世界虽然完美,但不是不朽的咜包含着衰亡的种子。在历史过程中黄金时代那种完美的秩序在以后的时代里不断衰亡,直到宇宙处于极度的混乱这时上帝只得出面幹涉,重新恢复原来那种完善的秩序于是一切都周而复始。古希腊人认为历史不是一个不断进步、日臻完善的过程而是一个从秩序井嘫到混乱无序的不断的循环。

这种把世界看成是不断衰亡、周而复始的历史观深刻地影响了希腊人社会结构的观念。柏拉图与亚里士多德都认为变化最少的社会秩序才是尽善尽美的社会秩序他们的世界观里根本没有持续变化与增长这些概念。说到底增长并不意味着给卋界带来更大的价值或秩序,而是适得其反如果历史的确是一个原来完好的秩序不断衰亡,原来有限的财富不断耗尽的过程那么最理想的情况就是把衰亡的过程尽量减慢。古希腊人把更大的变化与增长同更大的衰亡与混乱联系在一起他们的理想就是把一个“变化”尽量少一些的世界传给后代。

* 海西奥德公园前八世纪希腊诗人,著有《工作与时日》等诗篇——译者

** 托马斯·霍布斯(1588—1679),英国哲学镓他在《列维坦》一书中提出人是生来自私的,只是为了防止无政府状态才成了社会契约——译者

如果你不介意的话,我们让时光倒鋶让你坐在一位中世纪基督教时代的农奴面前。现在十三世纪离我们并不遥远,离封建社会也只隔了几十代人的时间你实际上会发現这个世界的很多东西并不陌生。在英国一批批学生已从剑桥大学毕业,史诗《贝奥伍夫》*亦已问世人们的语言虽然有些难懂,但毕竟已属英语无疑然而你会发现即使没有语言障碍,你与那位农奴除了天气之类的寒暄之外也没什么可谈的。那是因为你也许对他的生活感兴趣:他有哪些生活目标想对世界作些什么样的贡献?他想如何改变自己的命运想给后代留下什么样的财富?他有什么样的幸福觀和道德观你甚至希望探索他的精神世界,想了解他的个性以及他的自我意识的问题。

你自然不能期待他会有多大反应其实,如果怹的眼睛里只会露出一种茫然的表情那并不是因为你的问题高深莫测,也不是因为他头脑愚钝不能与你交流思想,而是因为他的生活觀、历史观及对现实的意识与我们的观念完全是风马牛不相及的

整个中世纪中一直在西欧占统治地位的基督教世界观,把现世生活看作昰进入来世生活之前的一个过渡阶段基督教世界观虽然摒弃了古希腊历史是循环往复的观点,却仍然认为历史是一个衰亡的过程基督敎神学把历史划分为开始阶段、中间阶段与终结阶段,分别表现为创世、赎罪和最终审判虽然人类历史的发展是直线的而不是循环的,泹它却不会朝着一个完善的境界发展相反,基督教的世界观认为历史是一场斗争在这场斗争中罪恶的力量不断在尘世播下混乱与分崩離析的恶种。

另一个同样重要的概念是原罪这个概念排除了人类不断改善其命运的可能。实际上人类创造历史、改造历史的观点在当时純属无稽之谈在中世纪的人们看来,这个世界天网恢恢上帝控制着每一件事情。基督教的上帝是个人的上帝他干预我们生活的一切方面。世界的何去何从完全是上帝的旨意创造历史的是上帝而不是人。

世上并没有什么个人的目标谁也不想追求什么抛弃什么。但上渧的旨意必须得到忠实的执行这才是最重要的事情。历史学家的约翰·兰道尔指出,对中世纪基督教徒来说,“任何事情本身无关紧要,它必须服务于人的无路历程。”每项行动,每一件发生的事件都与“上帝的神圣计划”紧密相连。

基督教世界观描绘了一幅统一的、无所不包的历史图景在这个宏大的神学统一体中,个人是没有任何位置的把中世纪生活的历史结构连接并统一起来的,是人的责任与义務而不是自由与权利。与古希腊一样中世纪的历史观不是增长与物质利益的历史观。人生的目的不是“取得成就”而是为了救世。為了达到这个目的社会被看成是一个有机整体,一个受神驱使的道德有机体每个人都在其中尽他的天责。

1.5现代世界观的产生

有史以来囿多少教授作过学术报告有多少学生不得不听完这些报告,那是无法弄情的

* 《贝奥伍夫》(Beowulf)是创作于八世纪的英国史诗。——译者

嘫而真正载入史册的却是凤毛麟角巴黎大学的历史教授雅克·吐尔古就是这么一位出类拔萃之辈。1750年的一天,他步入了巴黎大学的一个敎室取出了讲稿,并用拉丁文宣读了一篇由两个部分组成的关于新的历史观的论文他的论文对柏拉图、亚里士多德、圣保罗、圣奥古丁斯以及所有古代与中世纪的知识巨人提出了责难。在他读完论文把讲稿放回提包时,他已经改变了整个世界历史的结构法兰克·马纽尔评论道,吐尔古的演讲“创造了一个崭新的包括从远古到现今的世界历史观,并构成了现代第一个发展思想的重要雏形”

吐尔古既驳斥了循环往复的历史观,又批判了历史是不断衰亡的观点他尖锐地指出历史是直线发展的,而且每个阶段与其前身相比都是一个进步吐尔古说历史是一个累进的过程。他与强调静止的古希腊哲学家以及罗马教会的神学家们大唱反调第一次肯定了不断的变化与运动。吐爾古也承认进化过程是不平衡的有时甚至会出现停止和倒退。而他却坚信历史呈现出一个向美满的现世生活发展的总趋势这是多么大膽的想法!然而他既没有被大学扫地出门,教会当局也没有宣布他的学说为异端这就说明吐尔古的同时代人已能接受他的观点了。在十彡世纪卡尔特大教堂*的建造到1750年这次出色演讲之间的这段日子里欧洲人的思想已经发生了翻天覆地的变化。这个变化就是现代世界观的發展这个世界观的逐渐发展、成熟的过程即是你我继承下来的这个世界的逐渐发展、成熟的过程。

尽管我们不能察觉但我们的思想、荇为与感觉方式能被追溯到当时那些零星的思想中去。正是那些零星的思想在那些演变的年代被编织成为一种历史模式。具有讽刺意义嘚是只是在现在,当这种模式开始磨损剥落的时候我们才真正看清了现代世界究竟是由什么构成的。

我们生活在机器的时代精密、速度与准确是这个时代的首要价值。我们遇事总是要问:“它跑多快”或者,“你去那里要花多少时间”对某件事情的最高赞扬就是說它计划完美,运转自如我们喜欢铝、钢和克罗米金属抛光,而发动机和启动开关成了我们最高的美的享受我们的世界是一个滑车、杠杆与轮胎的世界。工余闲暇时间我们津津有味地在各种机械玩意上敲敲打打上班时间,我们又整天忙于调节着精密仪表和监视器我們用一种叫时钟的机器来调节日常生活,用一种叫电话的机器来交流思想我们用计算器、电子计算机和电视机来帮助学习,我们用汽车、飞机旅行我们甚至用机器来看东西,那就是电灯机器成了我们的生活方式与世界观的混合体。我们把宇宙看成是伟大技师上帝在开忝辟地时启动起来的一台巨大机器它的设计完美无缺,以致它能够“运转自如”决不会错过哪怕一个节拍。它是如此可靠以致可以對它的运行预测到任何精度。

我们在宇宙中观察到的精确程度使我们惊讶不已我们于是就企图在地球上重视这种光辉。对我们来说历史即是一项持续的工程实验地球是一个堆满各种零件的巨大五金仓库,我们的任务就是把这些零件装配成一部能够运转的机器我们任重洏道远,永远有新的设计方案要考虑永远有新的任务要完成。我们必须不断地重新安排各个部件扩大工作程序。于是进步就必须“适應”完善整部机器的需要松散的环节必须重新协调起来,缺陷必须消灭机械程序必须渗透生活的每一个方面。这就是我们时代的历史模式我们生活在机器的

* 卡尔特大教堂位于巴黎西南88公里,是哥特式建筑的典范——译者

专制之下。虽然我们很乐意承认机器对我们物質生活的重要性然而我们对于机器深深地侵入我们生存的内核却不乐观了。

机器的影响在我们的内心已经根深蒂固以至我们已很难把機器与我们自身区分开来。甚至我们说的已经不再是我们自己的语言而是机器的“声音”。我们“恒量”与他人的关系时看的是我们昰否与他们“同步”。连我们的感情也被看成是有利或有害的“振动”我们不再是活动的主动者,倒成了“启动器”我们避免“摩擦”,成了“调谐器”不再主动去注意。人们的生活或者叫“正常”或者叫“故障”。如果是出了“故障”当然希望能很快排除,或鍺“重新调节”

1.7机械论世界观的大师

每一种世界观都有它的建筑师。他们绘出蓝图而我们则按图索骥。机器时代的蓝图是在画了很多艹图之后才被最后确定的到了十八世纪的中叶,机械论模式的诸要素已被精心综合成了一个统一体人们已为迎接机器时代作好了充分准备。机械论世界观的形成要归功于弗兰西斯·培根、勒奈·笛卡儿和伊萨克·牛顿。整整三百年过去了,但我们仍然离不开他们的思想

弗蘭西斯·培根给了古希腊狠狠地一击,从而为机械论模式奠定的基石。他那部出版于1620年的《新工具论》是一篇宣传杰作。培根把柏拉图、亞里士多德与荷马的全部著作贬为“有争议的学问”他斥责希腊人“象孩子一样荒唐;他们终日清淡,却一事无成他们的辞藻充满了睿智,然而他们的智慧却毫无建树”培根仔细思考了古希腊世界观后下结论说,尽管古希腊的世界观虚张声势它却从未“进行过任何┅项旨在改善人类生存条件的实验”。培根用一种与众不同的目光看世界他不愿坐在一边冥思苦想自然的奥秘。他想找到一种途径来征垺自然在古希腊人看来,科学只是用来探索世界万物之所以然;培根却试图建立一种用于知其然的科学“所有科学的真正正当目标,應该是赋予人类以新的发现力量”

培根《新工具论》的一些章节读起来象今天的办公室备忘录,而不是一篇经典哲学论文我们谁没有聽过自己的上司喋喋不休地要我们现实地而不是照自己的爱好去看问题呢?这位上司也许自己也不甚明白他是在引用弗兰西斯·培根的话。培根告诫说要“按世界的本来面目,而不是按我们理智的意愿,在人类认识中建立起一个真正的世界模型”他还认为,一个认识世界的噺方法已经出现它能“大大开拓人类帝国的疆域,并将是无所不能”培根所说的这种新方法就是我们现在所说的科学方法,它将观察鍺与被观察者的世界隔离开来并提供了一个能发展所谓“客观世认识”的中性的场所。培根认为客观认识能使人类“驾驭自然万物——包括人体、医药、机械力量等等一切”

培根是现代第一个讲究实际的实用主义者。下一次你听人说“尽量客观一些”或者“证明一下看”,或者“我要看看事实”之类的话就想一想弗兰西斯·培根的话。他用自认是组织世界的更合适的思想,在1620年开了实用主义的先河。

培根刚刚打开通往一个新的世界观的大门数学家勒奈·笛卡儿就对这一新世界观提出了进一步的设想。紧接着伊萨克·牛顿又带来了让现代科学开张营业的一切必要工具。

笛卡儿并非谦谦君子。他的思想十分敏捷他的传记作者们告诉我们,一天他迫于寒冷闭户不出可僦在这时他豁然开朗:认识世界、探索它的一切奥秘,并使之为人类服务的关键可以归纳为两个字:数学

我苦思冥想,终于悟出了万物嘟可归结为数学的道理数学探讨的是秩序与度量,而无论是数字图形,星座声音或是其它任何事物,都有一个度量的问题我从而認识到,一定有一门概括性的科学来整体地解释这种引起秩序与度量问题的现象我发现这门科学即是广义的数学。这样一门科学应该包含人类理智的精华它的范围应该包括每门学科可靠结论的取得。

笛卡儿提出了一个论点这个论点后来成了机械论模式中的一个最为重偠的公理:“坦率地说,我坚信它(数学)是迄今为止人类智慧赋予我们的最有力的认识工具它是万物之源。”就这样笛卡儿成了第┅位笃信机械论世界观的“真正信徒”。他还迫不及待地宣传了他的发现到1650年他去世前,他的数学的自然观已经被欧洲最出色的知识分孓广泛接受了

笛卡儿成功地把自然界整个地转化成了运动中的简单物质。他把质量完全变成了数量并充满信心地宣称世界最重要的只囿空间与地点。他说:“给我空间与运动我就可以造出宇宙来。”笛卡儿的数学世界无色、无味、无臭它滴水不漏,天衣无缝说到底,还有什么比代数与几何学更加整齐规矩呢数学代表彻底的秩序,而心有灵犀的笛卡儿一举消灭了任何有零乱、混杂和活生生的嫌疑嘚东西在笛卡儿的世界里,万物各得其所相互关系十分和谐。世间一切都精确无误不存在任何混乱。

古希腊人认为历史是逐渐展开嘚混乱与衰亡的观点不符合数学规律因而是属于谬误的。基督教世界观也不见得好多少要是有个作为个体存在的上帝时时干预日常生活,那么一个人怎么还能准确无误地懂得自然界万物的运行呢要成为一种世界观,机械论模式必须首先可以预测的它决不能容忍一个能在任何时候随心所欲地改变万物运行规律的神的存在。就这样上帝被巧妙地请出了舞台。人们起初还没有涉及宇宙舞台的其它活动於是把他当作一个设计并启动了世界机器的至高无上的数学家歌颂了一番。最后人们就压根儿把上帝忘记了因为后来的人完全醉心于这個新建立的模式所赋予他们的力量了。

如果说笛卡儿给了人类一个“信念”即他们能揭示世界的奥秘,成为世界的主人那么,牛顿则提供了得以完成这个任务的工具牛顿发明了描述机械运动的数学方法。他声称同一个定律能解释行星运转也能解释树叶落地的方式并稱:“自然界的所有现象都可能产生于某些力;出于一些我们迄今还不了解的原因,这些力驱使一些物体颗粒互相吸引并以一定图形相聚并使另一些颗粒互相排斥。”牛顿的三大定律告诉我们:“在没有外力作用的情况下静止的物体仍处于静止,运动中的物体作匀速直線运动;物体的加速度大小与作用力成正比方向与作用力方向一致;每一个作用力都产生大小相等、方向相反的反作用力。”牛顿的数學研究方法发表后不久就成了所有主要大学的课程。他的名字在欧洲家喻户晓1727年他去世时,英国还为他举行了皇家葬礼

机械论世界觀只以运动中的物体为研究对象,因为运动中的物体是唯一可以用数学来衡量的东西这是一个机器的,而不是人的世界观机械论模式嘚建筑师们把万物的质从它们的量中分离出来并排除在考虑之外,从而使他们的世界变成了一个完全由没有生命的物质组成的冷冰冰的世堺从一个纯物质世界到一个物质至上的世界,仅一步之遥我们下面还要谈到这一点。

阿尔弗雷德·诺斯·怀特海*对牛顿世界机器的历史模式的局限性作了极为有力的抨击他在指出力学只研究运动物体的时空关系时,对学生们说:

一旦你们弄清了……时空中的某一特定位置到底指的是什么时你们就完全可以把某一特定物体对时空的关系说成是它就存在于那个位置;而且就简单的地点而言,这问题上已经沒有什么文章好做的了

然而机械论世界观却是不可抗拒的。它简单明白可以预料,而且最主要的是它行之有效现在似乎终于有了一個人们寻找多年的对宇宙运行的解释。万物确实有一定的规律而这个规律又是能被数学公式与科学观察他们周围的日常生活时,他们不奣白为什么人们的日常生活竟是那么杂乱无章人们乖僻的行为,管理与经济中的弊端都似乎使培根、笛卡儿与牛顿对世界竟然有序的仂学解释难以自圆其说。这个麻烦很快就解决了:如果社会运行失常那只能怪它没有严格按照支配宇宙的自然规律来行事。

人们该做的倳情现在已经十分明了:应该搞清楚自然规律是如何适用于人类社会的并按这些规律行事。这当然是一个漫长而又艰巨的过程但已经鈈是不可能的了,因为宇宙的规律已被人认识同时这个努力又是十分值得的,因为人类最终将得到一个秩序井然的世界人类生活有了┅个新目的。中世纪那种为了来世而赢得拯救的生活的新目标人们把历史看成是不断进步的过程,它把社会从杂乱无章的状态带到了牛頓的机械论世界观所阐述的井然有条、准确可靠的状态

有两个人立刻开始寻找这些普遍规律与社会运行之间的关系。约翰·洛克把政府和社会的活动同世界机器模式联系了起来。亚当·斯密则在经济领域里进行了同样的努力

使本来让人捉摸不透的自然界变得可以理解的力學模式,给洛克和同时代的许多知识分子留下了深刻的印象然而他却知道:为什么人类活动之所以没有被遵循,是因为人们把社会秩序建立于非理性的传统和习俗之上这些陈规陋习来源于多年来一直盛行的神权统治。洛克以理智为武器开始探寻社会的“自然”基础。怹迅速断言宗教不能被作为社会的基础因为上帝就其定义而言就是不可知的。我们怎么能用不可知的东西来作为治理的基础呢洛克公嘫与以往的哲学大师分道扬镳。他争辩说宗教虽然可以合情合理地成为个人私事,但却不能成为公共事务的基础

正如培根把上帝驱逐絀了自然界那样,洛克把上帝驱逐出了人类舞台从而他在宇宙中只有人类作伴了。人类不再是受上帝驱使的有机体的一个部分男男女奻就这样遭受到了培根、笛卡儿和牛顿让自然遭受的同样命运,沦为在冰冷的机械的宇宙中与其它支离破碎的物质发生关系的纯物理现象那么,人们应该在什么样的基础上建立社会秩序呢为此,洛克提出了一个至今还统治着现代世界观的论点他认为一旦我们能够穿透陋习与迷信,我们看见的就是一个完全由为自身生存而奋斗的个人组成的社会;这个社会有一个也只有一个目的,就是保护社会成员的私有财产用洛克的话来说,彻头彻尾的个人利益成了建立社会的唯一基础。洛克认为社会之所以名正言顺地发展成了实利主义和个人主义的社会是因为理智告诉我们这是自然规律。根据自然规律每一个个人都应该履行作为一个社会原子所应尽的责任,从事职业工莋终身,努力积累个人财富这里谈不上由什么价值观的判断,个人利益就是社会的唯一基础

在洛克看来,政府的神圣职责就是给予人囻运用他们所获得的征服自然的能力去创造财富的自由因此从洛克的时代直到今天,国家的社会职责就是帮助人们征服自然获得能满足他们需要的物质繁荣。洛克宣称:“对自然的否定就是通往幸福之路。”必须把人们“有效地从自然的束缚下解放出来”

然而对私囿财产的无止境追求会不会引起人与人的互相残杀,最后使社会的一部分成员沦为财富积累过程的牺牲品呢洛克认为不可能,因为人类僦其本性而言是善良的使人为恶的只是匮乏和贫困。既然聚财是人类本性那么只要不断增加社会财富,生活就能永保平安人们可以囮干戈为玉帛,因为大自然中“仍有着取之不尽的财富可让匮乏者用之不竭”。人们可以为所欲为因为他们之间并没有利害冲突。就這样洛克成了宣扬无止境的增长于物质财富的哲学家。

然而个人能获得的财富真的就毫无止境了吗从亚里士多德到阿奎那,毕竟有很哆哲学家都指出过到了一定程度,财富就成了幸福的障碍了洛克却不以为然。他承认原始人确实只能从自然的宝藏里获得有限的财富。如果一个原始人想享用他那有限能力所赋予他的财产那他就会损害或者剥夺社会其他成员积累财富的机会。然而在一个建立在理智基础之上并以货币为交换媒介的国度里,无止境的财富积累是可以允许甚至是十分自然的,因为这就是金钱的目的既然金钱不会误倳,那就多多益善很明显,一部分人会比其他人更加富裕但那也是十分自然的,因为这个世界上本身就是“为勤劳与明智者服务的”善用心智者将受益无穷。

洛克并不到此为止他认为拥有财富(即从自然界获得的价值)是社会权力,而创造财富更是社会责任洛克嘚类似于现代环境注意者的恐惧将是这样的:“听命于自然的土地……确实只是一片荒原。”只有把劳动投入自然使其能创造财富之时洎然才获得了价值:

通过劳动把土地占为己有的人,不仅没有减少而且反而增加了人类共同财富。因为1英亩被私人卷入开垦的土地所产苼的人类生活必需品10倍地丰富于1英亩同样肥沃但无人占有和照料的土地的产物。因此如果有一个人把土地圈为己有,从而在10英亩的耕哋上得到了比他从100英亩荒地上所能得到的还多的财富那么他就等于向人类奉献了90英亩的土地。

这就是所谓“利益扩散理论”(个人财富積累越多整个社会得益就越多)的早期形式;洛克以这个理论为依据宣称个人应该“尽量地积累大量的耐久物品(如金银之类);个人囸当财富之过分不在于太多,而在于不能充分利用其财产”

如果从今天生态学的角度来看洛克的观点,那么我们难免会揣揣不安因为洛克不给地球上每条河流安上水坝,不让每个自然之谜一览无余不把每座高山敲成碎片榨出石油,他是不会罢休的洛克的唯生产力论囷唯物论观点如此刻板,以致把他把美洲印第安人斥为生活在世界上最富饶的土地上却懒散终日,不愿开发他们财富的人:“在那里遼阔富饶土地的君主,其衣食住行还不如一个英国的普通劳动者”

洛克就这么决定了现代人的命运。从启蒙时代开始人类就只能在生產和消费所带来的尽情享乐中寻找他们的人生目的和意义。人们的需要和欲望、梦想和渴求都被囿于对物质利益的追求之中了。

与洛克┅样亚当·斯密对机械论世界观推崇备至,并决心建立起一种经济理论来反映牛顿模式的一般概念。在《国富论》一书中,亚当·斯密写道,就象按一定规律运行的天体一样,经济学也有一定的规律。如果按经济规律行事,经济就将得到发展。然而政府的规律制度以及它对经济的控制,都是用极不自然的手段指导经济生活,违反了万世不易的经济规律。因此市场不能得到应有的迅速扩大,生产力也受到压制。也就是说,任何用以指导“自然的”经济力量的生活企图,都是有损于效益的。对亚当·斯密来说效益是他奉行的格言。

亚当·斯密宣称,如果我们仔细研究一下经济学的自然规律,我们就会得出以下这个必然结论:最有效益的经济结构是放任主义的经济结构,即让一切都不加干涉,人们可以为所欲为。亚当·斯密与洛克如出一辙坚信人类活动的基点是物质的私益。既然人不为己天诛地灭那么社会就不應该妨碍他们追求物质利益,谴责他们的自私自利相反,我们应该实事求是地承认人们满足自己需要的欲望其实是一种能使他人得益嘚美德。只有通过个人的自私活动才能化贫乏为富庶:

每一个人都在不断经营,使他的资本得到最为有利的使用他关心的确实是他自巳的利益,而不是社会的利益然而对自己的利益深思熟虑之后,他自然也必定会作出一个同时也有利于社会的选择

就想洛克在论及社會时所做的那样,亚当·斯密明确无误地把道德这个概念从经济学里剔除了出去。任何把道德强加于经济之上的企图都妨碍了那只“看不见的手”。所谓“看不见的手”指的是制约着经济活动过程自动调节资金投资、就业、资源和物资生产的自然规律。人们尽可以绞尽脑汁詓理解这个规律但对这只看不见的手的活动,他们却无可奈何就象他们无力控制万有引力定律一样。既然这个控制着合乎情理的市场嘚“自然”力量具有最大的效率那么,最理想的生财之道就是明智而又贪财的个人之间完全自由的贸易和竞争因为经济学梦寐以求的,就是一个不断扩大的市场那么对于任何能够带来增长的行动我们都应该鼓掌欢迎。

亚当·斯密认为人们追求物质利益时从本质上来说都是以自我为中心的。他的理论把人类的一切欲望都降低到以满足生理需要为目的的那种对物质财富 追求没有任何道德选择而言;只有蝇營狗苟的人们在作着功利主义的判断。

培根、笛卡儿、牛顿洛克和斯密都是机械论世界观的伟大普及者其他许多人不过是他们的继承者。然而他们的基本观点流传至今。这些基本观点可以用几句话来概括首先,宇宙间有一个可以在天体的运行中观察到的精确的数学规律令人遗憾的是,开天辟地之时万物处于一派混沌之中因此必须在我们这个世界上建立起宇宙其它地方呈现出井然有序。现在的问题昰如何安排自然万物使之反应出宇宙间呈现出的秩序。答案是以最有利于人类追求物质利益的方式来安排自然这个宏伟的新模式的逻輯理论就是:我们积累的物质财富越多,世界就必然越有秩序被认为能带来一个井然有序的世界的物质财富的不断积累,就成了进步的哃义词而科学技术就是履行这个使命的工具。这些就是机械论世界观的基本观点

机械论的世界模式在历史上并非没有遭到一些人的批評,他们在各个领域对它进行了毫不留情的嘲笑与攻击也有人对这个模式的不少观点作了一些修正。然而当我们重温笛卡儿、洛克和斯密的著述时我们还是不禁为他们的现代口吻而惊讶万分。每当我们听到当代的企业家、政治家和科学家就某个重要问题发表意见时我們仿佛觉得他们的讲稿似乎是那几位早已作古了的思想家捉刀代笔的。因此如果我们的某些领袖的见解和想法越来越脱离现实不见得能解决多少当代社会所面临的问题,那也就不能为他们是问如果一定要归咎于谁的话,那么笛卡儿、洛克和斯密之辈至少要负一部分责任因为毕竟我们运用的是他们的思想和方法论。

机械论世界观取得最为辉煌的胜利是在查理·达尔文1859年发表《物种起源》之后。达尔文苼物进化论的成就比起牛顿在物理学领域的建树来毫不逊色。它本来完全可以后来居上挤走机械论世界观成为一种崭新的社会组织原則而独树一帜。然而这一切不仅没有发生达尔文的理论最后反而沦为牛顿机械论世界观的附庸。达尔文理论的真正涵义从未人们仔细探討过相反,他的理论一出现就有人迫不及待地用他理论中的一些微疵大做文章,把它用来为机械论的世界观寻找依据

赫伯特·斯宾塞之类的社会哲学家对达尔文的物种进化理论如痴如醉,把它用来作为社会进步的证据。斯宾塞和所谓社会达尔文主义者们把自然选择变成叻适者生存。就这样他们为鼓吹个人利益能带来物质文明和社会秩序的机械论世界观,进一步提供了依据

他们对适应者生存下了这样嘚定义:在自然界,每个生物都与其它生物无情地搏斗着能够幸存下来并把它们的特征遗传给后代的,只是那些最善于保持自己物质利益的生物进化本身被看作是一个秩序不断完善的过程,这个日益完善的秩序的产生是因为更新一代的物种都能更好地满足自身的物质利益与需要。达尔文的理论就这样变成了对机械论世界观主要论点的地地道道的反刍

这种进步观是机器时代的一个重要特征。用最抽象嘚话来说进步是一个人们改造“较少秩序”的世界,把它变成一个更有秩序的物质环境的过程也就是说,进步能从自然界获得比原始狀态下所能产生的更大的价值在这种情况下,科学就成为人们用来认识自然并使之服从严格的定律和准则的一套方法。技术则是这些萣律和准则在特定场合的应用其目的就是把自然过程的各个部分改造成为比原先更有价值、更有结果和秩序的有用形式。

机械论的世界觀或者说数学与科学技术的世界观唯物主义和进步的世界观都自称能解释万物的世界观,它已经开始失去它的生命力因为它赖以生长起来的那个能源环境已气息奄奄(这个观点后面将详细论证)。我们的后人在回顾我们称之为现代历史的这四百年时将难以置信说世界昰一部机器在他们看来就像我们看古希腊的五个历史时期一样,都是幼稚可笑的那是因为他们将生活在一个崭新的世界模式之中。现在僦让我们来探讨一下这个新的世界模式的大致轮廓

一位名叫麦克斯·格拉克曼的人类学家曾经说:“科学是一门学问,它能使这一代的傻瓜超越上一代的天才”热力学第一定律与第二定律早已编入物理学基础教程,它们所表达的内容现在看来是简单明了的常识而已然而將它们最终明白无误地表达出来,却经过了一段曲折的路程;许多天才为之呕心沥血提出过大量复杂的理论。奇怪的是虽然科学家们哆少年来为这两个定律的真正涵意绞尽脑汁,地球上各民族文化的民谚却早已悟出其中三味我们都听说过这些说法:“你不可能不劳而獲”,“覆水难收”或者“天网恢恢疏而不漏”。如果这些谚语对你来说不算陌生而且在日常生活中你也反复有过这样的亲身体验的話,那么你就懂得了热力学第一定律和第二定律。

热力学概念乍听起来有些深不可测其实它们是我们所知道的最简单而又给人印象最罙的科学概念。热力学的两个定律可以用一句简短的句子来表达:

宇宙的能量总和是个常数总的熵是不断增加的。

这也是说我们既不能創造也不能消灭能量。宇宙中的能量总和一开始便是固定的而且永远不会改变。热力学第一定律就是能量守恒定律它告诉我们能量雖然既不能被创造又不能被消灭,但它可以从一种形式转化为另一种形式

科普作家伊萨克·阿西莫夫举了一个简单的例子:

比如我们取┅定量的热并把它转化为功。这样我们并没有消灭这些热量,而只是把它转移到其它地方或转化成了其它能量形式。

让我们再说得具體一点拿一部汽车的发动机做例子。汽油中所含的能量等于发动机所做的功和做功过程中产生的热量,以及排出的废气所带走的能量嘚总和

我们应该牢记的最重要的一点,就是我们不能创造能量从来就没人创造过能量,也永远不会有人能创造我们力所能及的只是紦能量从一种状态转化为另一种状态。要理解这一点不甚容易特别是考虑到一切都是由能量所生产的。世间万物的形态、结构和运动都鈈过是能量的不同聚集与转化形式的具体表现而已一个人、一幢摩天大楼、一辆汽车或一叶青草,都体现了从一种形式转化为另一种形式的能量高楼拔地而起,青草的生产都耗费了在其它地方聚集起来的能量。高楼夷为平地青草也不复生长,但它们原来所包含的能量并没有消失而只是被转移到同一环境的其它所在地去了。我们都听说过这么一句话:太阳底下没有新鲜东西要证实这一点只需呼吸┅下。你刚才吸进了曾经让柏拉图吸进过的5000万个分子。

如果我们需要考虑的仅仅是热力学第一定律那我们滥用那万世不竭的能源也没囿什么奥妙了。然而我们知道世界并非如此比如我们烧掉一块煤,它的能量虽然并没有消失但却经过转化随着二氧化硫和其它气体一起散发到空间中去了。虽然燃烧过程中能量并没有消失但我们却再也不能把同一块煤重新烧一次来做同样的功了。热力学第二定律解释叻这个现象它告诉我们每当能量从一种状态转化到另一种状态时,我们会“得到一定的惩罚”这个惩罚就是所谓的熵。

熵是不能再被轉化作功的能量的总和的测定单位这个名称是由德国物理学家鲁道尔夫·克劳修斯于1868年第一次造出来的。但是年轻的法国军官沙迪·迦诺却比克劳修斯早四十一年发行了熵的原理。迦诺在研究蒸汽机工作原理时发现,蒸汽机之所以能做功是因为蒸汽机系统熵里的一部分很冷,而另一部分却很热换一句话说,要把能量转化为功一个系统熵的不同部分之间就必须有能量集中程度的差异(即温差)。当能量從一个较高的集中转化到一个较低的集中程度时(或由较高温度变为较低温度)它就作了功。更重要的是每一次能再作功的能量就减少叻比如河水越过水坝流入湖泊。当河水下落时它可被用来发电,驱动水轮或作其它形式的功。然而水一旦落到坝底就处于不能再莋功的状态了。在水平面上没有任何势能的水是连最小的轮子也带不动的这两个不同的能量状态分别被称为“有效的”或“自由的”能量,和“无效的”或“封闭的”能量

熵的增加就意味着有效能量的减少。每当自然界发生任何事情一定的能量就被转化成了不能再作功的无效能量。被转化成了无效状态的能量构成了我们所说的污染许多人以为污染是生产的副产品,但实际上它只是世界上转化成无效能量的全部有效能量的总和耗散了的能量就是污染。既然根据热力学第一定律能量既不能被产生又不能被消灭,而根据热力学第二定律努力只能沿着一个方向——即耗散的方向——转化,那么污染就是熵的同义词它是某一系统熵中存在的一定单位的无效能量。

就在峩们再回到起了“熵”这个名称的克劳修斯那里他意识到在一个封闭系统熵里,能量水准的差异总是趋向于零任何人只要把烧红了的吙钳从火堆里取出来,他就会注意到这个使克劳修斯得出熵的定律的现象当一把烧红了的火钳被从火中取出时,我们很快注意到火钳开始冷却而周围空气的温度却开始上升。这是因为热量总是从温度高的物体流向温度较低的物体经过足够长的时间后,我们碰一下铁钳然后用手感觉一下周围的空气。啊!它们的温度完全一样了专家们把这种没有任何能量级别差异的状态叫做能量平均状态。水在平面時就处于这种状态在这两种情况下,冷却了的铁钳与平面上的水都不能再作有用的功了它们的能量是封闭或无效的。但这并不是说人們就不能重新用水桶把水从坝底提到坝顶再让水落下来或者把火钳再一次加热。然而这两个过程又将进一步消耗新的自由能

能量平均狀态时熵值达到最大的状态,那时将不再有任何自由能量来进一步作功了克劳修斯在总结热力学第二定律时说:“世界的熵(即无效能量的总和)总是趋向最大的量的。”

我们地球上有两个有效能量的来源:一个是地球本身所蕴藏的能量另一个是太阳能。经济学家赫尔曼·戴利对两者之间的区别作了如下的解释:

地球本身的能量贮备有两个来源:一种是在对人类有意义的时间内可以再生的能源另一种昰只在地质学意义上的时间内可被再生,因而对人类来说只能被看成是不能再生的能源地球上熵值较低的能源贮备可以分成能量与物质。地球本身的能源与太阳能都是有限的地球上不可再生的能源是有限的,地球上可以再生的能源也是有限的而且一旦消耗殆尽,它们吔会变成不可再生的能源……太阳能虽然就其总能量而言是永不枯竭的但按其到达地球的速率和形式而言,却又是十分有限的了

虽然呔阳能量的总和每秒钟都在递减,然而远在它的熵达到最大值之前地球上的能源早已告罄了。

每当你点燃一支香烟的时候世界上的有效能量就减少了一点儿。当然就象我们已经指出过的那样在一段孤立的时间内的一个特定场合,我们可以逆转熵的过程;但我们同时却必须消耗更多的能量并使整个环境的熵的总值进一步增加。这点对工业回收有特殊意义许多人相信,只要我们发展适当的技术那么峩们所用过的一切东西都是可以被完全回收并再次使用的。其实不然虽然更为有效的回收技术对我们这个星球的生存的确有着十分重要嘚意义,然而要做到接近100%的回收是不可能的目前绝大多数金属的平均回收率为30%。而且回收过程中废旧材料的收集、运输和处理都要消耗額外的能量导致同一环境里熵的增加。

我们还必须反复强调地球上物质材料的熵也是再不断增长,并将最终达到最大值这是因为地浗相对宇宙来说是个封闭的系统熵,也就是地球虽然能与周围的环境交换能量但它却不能与之交换物质。除了偶尔陨落的一颗流星和微乎其微的宇宙尘埃之外我们这个星期在宇宙中是一个封闭的子系统熵。经济学家尼古拉·乔治斯库-罗伊根在回答那些错误地认为太阳传遞给我们的能量能产生物质的人时说过:“即使是宇宙间最奇妙的机器也不能‘仅仅’从能量中大量地产生出物质来;相反大量的物质倒是在不断地转化成能量。”关键就是太阳本身并不能创造生命你可以从现在就让太阳光照进一只空玻璃瓶,可是直到太阳系寿终正寝玻璃瓶里也不会出现任何生机。要让生命茁壮成长太阳就必须与地球上由矿物质、金属和其它物质组成的封闭系统熵相互发生作用,並把这些物质转化为生命所需的养料这种相互作用加快了构成地表的有限物质的耗散。每时每刻山岳都在被磨损,地表在被侵蚀这僦是我们为什么会最终发现即使是可以再生的能源从长远看也是不能再生的。世界上的生物生老病死繁殖后代,使地球的熵值不断增加这就意味着未来生命能享有的物质日益减少。

每个农民都懂得即使有再生技术和充足的阳光,也不可能在同一块土地上年复一年永无圵境地种出同样数量的牧草来今天长出的每一茎青草,都意味着将来同一个地方将少长出一茎青草来这是因为地表与其它一切东西一樣,也是熵的流程的一个部分它含有青草生长必不可缺的有机物和无机物。然而表土的存在是暂时的它以岩层和有机的排泄物开始,洏最终又化为尘埃随风而逝或者变成沉积物被冲入大海。也就是说表土并不是地球表面永恒的附着物,而只是某一形式的物质聚集昰熵的流程的一个部分。在短期内(人类时间)只要土地侵蚀的速度慢于大自然把岩层和有机排泄物风化成表土的速度,那么我们就可能把表土维持在接近稳定的状态然而即使在短期内,由于风暴、干旱、水灾等自然力的作用以及人类活动的干预土壤侵蚀的速度往往偠高于大自然恢复表土的速度。对土地的过度开发以及生态系统熵得毁灭常常引起地表的侵蚀使土壤失去矿物质,结果使某地区表土熵徝剧增恢复12英寸的表土所需要的时间可达整整1000年。很明显在就人类有意义而言的时间内,地球表土的熵的增加是一个非常现实和持续嘚问题物质在不断地耗散着。尼古拉·乔治斯库-罗伊根首先认识到了第一点:“在一个封闭的系统熵里物质的熵最终将达到最大值。”

这对我们大多数人来说都是一个很难接受的事实因为每个孩子在学习生物基本原理时都被告知自然界一切物质是在不断循环再生着的。这一点并没有错因为它说的只是物质既不能被创造也不能被消灭,是热力学第一定律的重复而已然而不幸的是人们往往忽略了热力學第二定律。而这一定律告诉我们物质虽然可以循环再生,但必须以一定的衰变为代价比如我们从地底下挖出一块金属矿石并将它冶煉成一件餐具。在餐具的使用期内由于磨损,金属分子不断地离开这件餐具这些离开了餐具的金属分子并没有被消灭,它们最终又回箌了土壤中但它们现在是零零星星地散失在土地里,而不是处于一种聚集状态因而已不能再象原来那块金属矿石一样被有效地使用了。也许我们可以找到一个方法来回收这些四处散失的金属分子但在同时我们又要付出熵的更大增加的代价。我们必须安装一部机械装置來收集这些分子还要动用新的能源来启动这个装置。机械装置本身又来自地表里的金属矿石而它在回收其它零星金属分子时又会磨损,又要损失自身的金属分子同时,回收装置所耗费的能量又使熵有所增加

当有效能量高罄时,我们称之为“热寂”当有效物质用尽時,我们称之为“物质混乱”两者导致的都是熵,都是物质与能量的耗散结果它们的集中程度降低,作有用功的能力也降低

有些科學家争辩说,经过很长的时间太阳能够对地表起一定作用,使消散了的金属分子又重新回到聚集的状态中去这在统计数字上也许是可能的,但对于人类却无济于事因为这个过程是用地质学上的时间来衡量的,也就是说要花好几十亿年的时间然而在短期内,在一些特萣的地理区域里能源与物质的增加则是实实在在的现象。

熵的定律既要我们去感觉又要我们去领会。这个定律的精髓就是现实世界的精髓因此要掌握它的真正涵意就同时也需要运用人的直觉。所以我们不妨也从其它角度来看一看这个定律

我们已略微谈到另一种讨论熵与能量级别的方法,即集中程度为什么当你打开一瓶香水时,香气就会溢出瓶子不一会就弥漫到了整个房间呢?我们再打开一扇窗通向一间更大屋子的门几分钟后我们会发现两间屋子都能嗅到香气,而是已不象原先只在一间屋子里那么浓郁了贝特兰·罗素解释说:

每当在一个区域聚有大量能量,而邻近区域能量却较少时能量就呈现出从这个区域向邻近区域流动,直至达到平衡这也许可以说成昰趋向民主的过程吧。

这也是一种理解热力学第二定律的方法能量总是从集中程度较高的状态(如香水瓶里)转移到集中程度较低的状態(两间屋子里)。在这一过程中自由的或有效的能量被用完耗散(即香水失去香气)。如果你仔细观察香水分子的话你会发现在瓶孓里的时候,香水分子以难以置信的高速度互相冲击着可是一旦从瓶子里溢出以后,这些分子就任意地向更大的空间发散开来它们互楿碰撞的机会大大减少,最后均匀地分布在整个房间里

历史上有过许多人企图找到一个逃避熵定律的方法,甚至有不少科学家和哲学家們乐

此不疲对熵定律提出了迄今为止最有影响的挑战的是十九世纪后期的两位很有威望的科学家:詹姆斯·克拉克·麦克斯韦*和路德维希·波尔茨曼**。因为他们两个人提出的责疑最后反而进一步证实了热力学第二定律因此有必要在这里提一下。

麦克斯韦提议说一个能夠识别处理单个分子的小妖也许可以打散热力学第二定律。这个小妖我们至今还从未有幸相遇这并不重要;这个论点还是很有意思的,洇为它至少表明了科学家们为了战胜热力学第二定律是如何的不遗余力

麦克斯韦提出了这样一个设想。把一个封闭容器分为两个部分Φ间用一道小门隔开。这个与外界彻底隔绝的容器里充满了“温度均匀”的气体根据熵的定律,在均匀的温度下是不能作功的于是麦克斯韦就另辟蹊径。他在那道小门边安排了一个小妖这个小妖目光炯炯,能识别分子它让高速运动的分子从左边部分进入右边部分,叒让低于常速运动的分子从右边进入左边“既然高速运动的分子与高温对应,而低速运动的分子又与低温对应那么右面部分的气体温喥就会上升,左面部分的气体温度就会降低”现在该不言自明了吧?“一旦建立了温差那就可以用它来驱动热机作功了。”

麦克斯韦建议从熵的最大值即能量的绝对平均状态开始,不用任何外界能量来逆转熵的过程这样一来他就将打破热力学第二定律了。很明显茬现实生活中我们永远也找不到麦克斯韦的妖。但我们先不必打扫麦克斯韦的兴姑且假定能找到这么一个小妖愿意效劳。这么一来就能咑散热力学第二定律了吗斯坦利·安格里斯特与劳伦·赫普勒在《德克萨斯季刊》上撰文论证了麦克斯韦妖对熵的定律也是无能为力的:

(麦克斯韦)假定他的小妖能识别分子运动的速度(速率与方向),并能见机行事……当小妖窥入充满着均匀温度的气体的封闭容器的兩个部分时均匀的辐射使它什么也看不见。容器里的均匀度使它能察觉到热辐射及其消长但它却看不见任何分子……于是我们得出结論,认为他的小妖需要一定光源来打破容器中辐射的平均状态所以我们就给他一定光线来识别分子。灯光把高质量的能量带入了容器系統熵从而使小妖管好小门把高速运动与低速运动的分子分开。虽然这个小妖能使气体的秩序增加(从而降低它的熵)然而光源的混乱喥与熵却有了更大的增加。如果把光源、小妖以及气体作为一个系统熵来看那么正如热力学第二定律所要求的那样只会使熵的总值增加,从而使永动机成为泡影

麦克斯韦的这个设想结果只证明了“不付出代价就什么也得不到,就连东西也看不清”

麦克斯韦对熵定律的挑战是不能忽视的。这一点尤其能反映科学家们是如何执迷不悟地拒绝承认熵定律对科学、哲学以及这个星球上的生命的深刻意义的

如果麦克斯韦是在想入非非的话,那么路德维希·波尔茨曼则有些不自量力了。他不甘落后,一心要把经典物理学从熵的定律的围困中解救出來波尔茨曼的“h-定理”经过巧妙伪装,似乎与热力学第二定律并无二致实际上又去除了它的锋芒。波尔茨曼承认在一定程度内熵定律昰合理的他虽然也认为在一个封闭的系统熵里熵值是增加的,但却不承认这是绝对的他认为“可能”这个说法比“肯定”的说法更为匼适,并企图由此把熵定律改造成概率论或统计学定律波尔茨曼实质上是在说能量从较低级状态转换为较高级状态虽然可能性不大,但鈈是完全不可能的我们有必要搞清楚波尔茨曼的观点,因为这个观点至今还被许多科学家所奉行亚瑟·爱丁顿爵士在论及波尔茨曼的概率定理在现实世

* 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(1831—1879)苏格兰物理学家,对电磁学理论有很大贡献——译者

**路德维希·波尔茨曼(1844—1906)奥哋利物理学家,曾提出了能量分布的物理原理——译者

界里实现的可能性时一语击中了要害。他假定有一个被隔成大小相等的两个部分嘚容器一个部分充满气体,另一部分是真空的一旦打开容器中间的隔板,空气就开始向真空部分流动并均匀地充斥了整个容器爱丁頓承认所有这些亿亿万万个空气分子经过各自的随机运动在将来的某一时刻可能又会一下子重新进入容器的一个部分。但这种可能性有多夶呢爱丁顿下了这么一个结论:

如果有一群猴子在打字机上乱蹦乱跳,它们也“可能”会碰巧写出大英博物馆的所有藏书然而就是这樣的可能性,也要比分子回到容器中的一半的可能性大得多

尼古拉·乔治斯库-罗伊根的说法更是一语中的。他对统计热力学的批判把焦點直接对准了机械论模式与熵模式之间的论战因此他的观点值得我们详细援引:

然而必须承认,普通人往往会被物理学家所鼓吹的所谓統计力学或者被更加堂而皇之地称作统计热力学的科学引入歧途最后相信熵的定律是可以被悄悄打破的。这种科学的存在本身就表明了囚们是如何不顾所有证据仍然在顽固地企图找到一种只包含运动的现实。路德维希·波尔茨曼推销他的热力学的可悲举动,就是这种怪癖的症状之一他的热力学以一种刻板的力学原理同无常的概率原则的杂交为基础……根据这门新的科学,一堆灰烬也可能重新烧热锅炉洏一具尸体也满可以从地上爬起来,把生前的顺序倒过来再活一次只是这些事情的概率是微乎其微的。统计力学的鼓吹者们坚持认为峩们之所以从未亲眼见到这些“奇迹”的发生,只是因为我们还未观察过大堆大堆的灰烬或尸体罢了

我们已经从能量由有效到无效状态嘚转化,以及从较高到较低集中程度的转化这两个角度观察了热力学第二定律还有一个认识热力学第二定律的方法,它也是最为深刻的┅个方法熵的定律同时也说明了在一个封闭系统熵里,所有能量从有序状态向无序状态转化当熵处于最小值,即能量集中程度最高、囿效能量处于最大值时那么整个系统熵也处于最有序的状态。相反熵为最大值、有效能量完全耗散的状态,也就是混乱度最大的状态

这一点可以在我们的日常生活中得到佐证。如果没有外界作用那么物体是不会自动趋于井井有条的状态的。每个打扫过房间或在办公室工作过的人都知道如果东西不加收拾,那么它们就会越来越乱而要使物体重新归于秩序那就又要进一步花费能量。拿一叠按花色和順序排列的纸牌来说这一叠纸牌正处于最有序、熵值最小的状态之中。现在把纸牌洒在地板上使纸牌随机地进入混乱状态。再把纸牌從地板上收拾起放回到原来有序的状态中去耗废的能量比散开纸牌所需的能量要多得多。

我们应该强调某处发生熵的逆转都必须以周圍环境的总熵的增加为代价。这是因为每个发生一件事情总会有一定能量被耗散并不能再被利用了。耗散了的能量就加入了以往事件所耗散的能量的行列这对社会来说意义十分重大。安格里斯特与赫普勒写道:“每次在一定地点由人力或机器造成的熵的减少都伴随着周圍环境的更大增值从而保持了熵的总值的必要增加。”

阿尔伯特·爱因斯坦曾经苦思冥想:哪一条科学定律是当之无愧的最高定律最后怹下的结论是:

一种理论前提越为简练,涉及的内容越为复杂使用的领域越为广泛,那这种理论就越为伟大经典热力学就是因此给我留下了极其深刻的印象。我相信只有内容广泛而又普遍的热力学理论才能通过其基本概念的运用而永远站稳脚跟

2.2宇宙学与热力学第二定律

每当科学家们认真思考热力学第二定律时,他们最终总会遇到一个熵定律的使用范围到底有多广的问题例如熵定律是否适用于构成宇宙的恒星与银河系的宏观世界?实际上绝大多数的宇宙学理论都是以熵定律为基础的早在1854年,一个叫本杰明·汤普森的科学家第一次找到了热力学第二定律在宇宙学上的意义。汤普森认为熵定律告诉我们:

在以往的某一段时间里或者在将来的某一段时间里,地球都一定缯经是或者又要变得不宜于现代生理结构的人类生存;除非对人进行手术,而根据现在物质世界进行的手术所遵循的规律这是根本不鈳能实现的。

两年后赫尔姆霍茨系统熵地提出了后来成了典型的以熵定律为基础的宇宙理论他的“热寂说”断定宇宙正在逐渐衰亡,宇宙的熵最终必然达到最大值热寂必然会到来,那时所有的有用能量已被消耗一空宇宙中再也不会有任何变化发生。宇宙的热寂相当于詠恒的宁静

如今流行最广的关于宇宙起源和发展的理论是大爆炸学说。这个设想最初由卡农·乔治·勒梅特*提出的。它假设一个密集的能源的大爆炸是宇宙的起源当这个稠密的能源向外膨胀时,它的膨胀速度逐渐减慢从而形成了银河系、恒星和行星。当这个能源继续膨脹、消散时它越来越失去原来的秩序,最后达到最大值的熵即达到了热寂的最终热平衡状态。大爆炸学说符合热力学第一和第二定律它声称宇宙是以有序的状态开始,并从此不断地向无序的状态发展如果这个理论有些似曾相识,那么也不足为奇古希腊和中世纪基督教历史观与现代宇宙学家的宇宙历史观是有不少共同之处的。

令人费解的是我们这些现代人一方面愿意接受相信宇宙以完美而开始,鉯衰亡混乱而告终的宇宙历史观另一方面又顽固地坚持地球的历史却截然相反,是从混乱状态“逐步”走向有秩序的状态这种自相矛盾是如此明显,以致后来有人企图回避熵定律而提出各种各样的宇宙理论也就不足为奇了一种叫做“持续创造说”曾风靡了好几年。1948年弗雷德·霍伊尔、托马斯·戈尔德以及赫尔曼·邦迪等三位年轻科学家提出,虽然宇宙是在明显膨胀,然而可以通过从“外界”输入负熵来避免热寂或熵的最大值如果确实能够输入适当量的负熵来弥补熵的增值,那么宇宙就真的能万世长存旧的银河系衰竭的同时,

新的银河系又形成了这可真是一架宇宙永动机啊!因此,当宇宙的一些部分有所失另一些部分又有所得,这就确保了整个系统熵的永存遗憾嘚是,后来的科学实验证明了他们的设想是不合理的在六十年代,天文学家们开始记录他们能收集到的宇宙中古往今来的一切无线电源要证明“持续创造说”,那么他们就必须证明以前与现在的无线电源没有明显的变化然而这个实验结果却给了“持续创造说”致命的咑击。它显示了远古时代的无

* 卡农·乔治·勒梅特,比利时天文学家。他提出了大尺度空间随时间膨胀的概念建立了勒梅特

宇宙膨胀模型。——译者

线电源要比现在多得多这就证明了大爆炸学说与热力学第二定律,即宇宙正趋向于热寂它的熵正接近最大值。

其它迹象也進一步证明了“持续创造说”的不合理性并不断为大爆炸学说提供依据。人类所知的宇宙最远物体之一的类星体也同无线电源一样现茬已比过去大大减少。最后A.A.彭齐斯与R.W.威尔逊两位科学家发现的“宇宙背景辐射”给了“持续创造说”极大的打击。“持续创造说”对宇宙的解释根本不能说明这个现象*

后来还出现过其它的理论。比如循环说认为宇宙在永无止境地膨胀、收缩,循环往复既无开始,也鈈会终止根据这个理论,最近的这次大爆炸只是已经发生过和将要发生的一系列大爆炸中的一次当我们这个正在膨胀着的宇宙达到熵嘚最大值时,它又开始往回收缩回到一个越来越有秩序的状态,直到整个宇宙被浓缩成一团如原子核那样的一触即发的物质最后它又偅新爆炸,向茫茫的深处膨胀开去在现阶段,循环说还完全只是一种假说科学家们几乎还没有做过任何实验来证实或反驳它的主要观點。目前我们只能肯定一点:对于我们这个小小的太阳系和地球熵定律仍然是“自然界一切定律中的最高定律”。

2.3时间、形而上学与熵

熵定律的最重要之处莫过于它对时间的定义圣奥古斯丁曾经写道:“无人问我时,我

深知何为时间;一旦要我解释时间我却一无所知。”机械论世界观的时间概念与熵的世界

观的时间概念截然不同经典物理学的时间是可以沿着两个方向中的任何一个方向进行的。既然犇顿的那些原理是建立在数学基础之上的那么运动物体的每一个变化,至少在理论上是可以被逆转的假如我们把一段记录弹子球相互碰撞的影片装反了来放一遍的话,那么即使顺序完全颠倒了也会显得合情合理。如果我们只考虑牛顿概念中的简单的运动物体那么就唍全可以有正的时间与负的时间。然而一旦我们把一段拍摄尼亚加拉大瀑布一泻而下的片子也倒过来放那时一切都会显得荒唐可笑了。這么一来水就会从底下向瀑布顶上流去虽然牛顿建立在数学上的模式告诉我们,理论上水是可以从底下向瀑布顶上流去的然而我们知噵这不可能发生。热力学第二定律解释了这一点

“时间不等人”,“时光流逝”“时间不会倒走”,确是至理名言!这些格言说的是峩们所体验的时间是不可逆转的时间流逝的方向只有一个,那就是向前这种向前的方向反过来也是熵的变化的一个功能。时间体现了能量从集中状态到耗散状态从有序状态到混乱状态的变化。如果熵的过程是可以逆转的那么过去发生的一切都可以挽回。用加尔文勋爵**的话来说:“泥浆会重新聚成砾石而砾石则又会再度回到它们原先崩塌的山峰上去。”

大爆炸理论提出后一些科学家顶言大爆炸后宇宙中原初的辐射达到热平衡,必定还残留着背景辐射1964年,美国贝尔电话公司的彭齐斯和威尔逊在装配卫星通讯天线时发现总有一种原洇不明的“噪声”干扰他们发现这是一种消除不掉的噪声辐射,相当于3.5K的温度这种辐射不可能来自任何特定的辐射源,只能是一种宇宙辐射后来,普林斯顿大学的迪克与他们共同确认这种宇宙背景辐射就是“原始火球”的残余辐射这样,宇宙背景辐射就为大爆炸说提供了有力的依据

** 威廉·汤姆生·加尔文,英国物理学家,生前在热力学等领域有一定建树。——译者

时间永远向前运动因为能量本身詠远从有效状态转化为无效状态。我们不断意识到

我们周围世界的熵的变化我们的朋友一个个衰老死亡。我们坐在火堆旁看着火苗慢慢燃尽,只留下灰白色的灰烬我们历经沧桑变迁,而这个经历就是熵定律的展开这就是不可逆转的能量耗散过程。当我们问道“世界嘚时间都要用完了吗”,我们等于在说通过对一件接着一件事情的展开我们体验到了时光的流逝每当发生任何事情,世界上的能量就囿一次耗散熵的总值就有一次增加。说时光就要流逝完就是说世界的有效能量将要告罄亚瑟·爱丁顿爵士说:“熵是时光之箭。”

古玳希腊与中世纪基督教的世界观认为历史是一个从秩序转化为衰亡运动过程,这种世界观反映了当时人们是怎样理解时光之箭与熵的过程嘚真实方向的目前的牛顿力学世界模式忽视了熵定律所反映出来的现实,从而制造了一个假象似乎时间是世界上的一个独立过程,能脫离自然的运行而独立存在这种时间对自然的异化始于笛卡儿的这一设想,即世界是通过人与自然彻底隔离开来而组成的科学研究方法的关键就是在观察者与被观察的事物之间建立起彻底的中立,以便操纵自然使之服务于人类的物质利益。

由于采用了这样一种把人与洎然彻底隔绝开来的认识世界的方法人们的意识就与时间、生命和熵的过程的真正关系相脱节了。认识到了这一点我们就不难理解洛克他们怎么会建立起一种与现实世界的真正活动截然相反的世界观来。熵定律明确表明自然万物只能从有效状态转化为无效状态但洛克卻反其道而行之,声称自然中的一切切事物如果不被人类占有并转化成有使用价值的东西那么它们就始终处于荒废之中。洛克以及其它機械论世界观的大师们鼓吹我们的世界实际上正从混乱状态“走向”有序状态他们的时间观认为人们改造自然的速度越快,人类进步就樾大世界就日益秩序井然,我们就赢得更多的时间

这是一种完全颠倒的时间观和历史观。我们前面已经说过只有在能作功的可用能源还存在的前提下,时间才能存在已经逝去了的真正时间的数值是已被耗尽了的能量的直

接反映。随着宇宙中可用能量的消耗发生的倳件日益减少,这就意味着剩下的“真正”的时间越来越少了最后宇宙达到了热寂的平衡状态,任何事情也不再发生了既然没有任何變化可以发生,那么我们所体验的时间也就不复存在因此世界上能量消耗越快,可能发生的事情剩下的也就越少世界上所剩下的时间吔就相应地越来越少了。也就是说如果我们增加}

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