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物理学熵这个物理量的发展及其存在的社会意义
作者：董刚
来源：《科技传播》2011年第12期
摘要 简要介绍了熵、负熵的物理意义，分析了熵这个物理量的发展及其存在的社会意义，阐述了熵在社会系统内、外所起的作用。 关键词 熵；负熵；社会意义
中图分类号O4-1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）45-0102-02 1 熵的物理定义 1.1克劳修斯的熵
1850年，德国物理学家鲁道夫·克劳修斯首次提出熵的概念，熵是用来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度，能量分布的越均匀，熵就越大。一个体系的能量完全均匀分布时，这个系统的熵就达到最大值。 在克劳修斯看来，在一个系统中，如果任期自然发展，那么，能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物体相接触，热就会以下面所说的方式流动：热物体将冷却，冷物体将变热，直到两个物体达到相同的温度为止。克劳修斯在研究卡诺热机时，根据卡诺定理得出了对任意可逆循环过程都都适用的一个公式即dS=（dQ/T），其中S代表熵，Q代表热量，T是温度。 1.2熵增加原理
根据热力学第二定律我们知道，孤立系统的一切自发过程都是向着其微观状态更无序的方向发展，如果要使系统回复到原先的有序状态是不可能的，除非外界对它做功。另外，微观状态越混乱，则该系统的熵值越大，反之越小。所以说，孤立系统的熵值是永远增加的。 1.3负熵
1944年奥地利理论物理学家也是量子物理学的创始人薛定谔提出了负熵的概念，他认为：一个生命有机体是在不断地增加着熵，并趋于熵为极大值的状态，当熵为极大值状态时也就是死亡，要摆脱死亡，唯一的办法就是引入负熵，负熵是系统有序度的程度，用负熵来抵消体内正在增加的熵，只有这样才能维持生命体自身存在的状态，以免发展到无序的死亡状态。结合普利高津的耗散，一个远离平衡态的开放系统通过与外界交换物质与能量，从外界获得负熵来抵消。
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2 社会生活中的熵
社会生活是以一定的社会关系为纽带，由社会的经济、政治、文化、心理、环境诸多因素综合作用的结果，形成的多层次的社会现象。
构成社会生活的经济领域、政治领域、文化领域等都是一个开放的、协同的系统，这个系统时刻熵都在增加。例如：光合作用将太阳能转化为棉花，通过一系列能量消耗转化为衣服，衣服逐渐磨损、腐烂，变成几种不同的气体和少量矿物质，散发在大自然之中。衣服破烂了，能量没有消灭，但有用能变成了无用能，环境中的熵增加了。汽车在奔驰。它把汽油的能量转换成机械能和废气。机械能消耗在路面上，废气散发在大气中。汽车每前进一米，世界上的熵就增加一分。衣食住行用，最终都是把有用能变成无用能，增加世界上巨量的熵，都在给环境增加混乱。因此，人类的生活是以环境中熵的增加为代价的。
家庭、工作单位、国家都是系统，这个系统内部的熵也是不断增加的。一个新建立的政权，熵值较低，国家充满活力，可随着时间的推移，机构不断膨胀，法律逐渐失效，道德日益沦丧，熵值逐渐增加，如果没有负熵的加入或足够的负熵来抵消增加的熵，则随着政权建立的时间越长，国家机构就慢慢变成了一架生了锈的机器，日益失灵，社会的混乱程度变得越来越严重，结果，国家就从有序变无序。社会极端的无序混乱必然产生革命，革命彻底打破旧秩序，建立新秩序，这就是政权更迭。
从熵的理论我们可知，开放的是系统向有序发展的必要条件，所以无论构成社会生活的哪个领域均需要开放引入负熵来抵消熵的增加，已达到一个相对平衡的状态，负熵引入的多不仅能抵消混乱的程度还能够刺激发展。开放虽是系统向着有序发展的必要条件，但由耗散结构理论可知，并不是所有的系统只要开放都能达到有序，因为开放系统从外界引入的除了负熵流还有正熵流，也就是说如果引入的是正熵流还会加剧系统的无序和混乱状态。比如我国1978年实行的改革开放政策，吸收了国外的先进科学技术和管理水平，加快我国各项事业的发展，对于系统而言相当于引入了负熵流。但同时也引入了资产阶级腐朽思想、鸦片等正熵流，这使得社会向无序的方向退化。也就是说，开放要有选择的开放，自守要有目的的自守，使得引入的负熵流达到最大化，这样才能使系统（社会）不断趋于有序，经济不断得到发展，国家不断进步。
对于自然系统，负熵并不是取之不竭用之不尽的，也同样存在负熵危机。时下流行的“低碳”一词就是负熵危机的一种表现形式。自然系统原本是熵和负熵协调统一的系统，但是随着社会发展，人类生产生活引起了生态环境的破坏和自然资源的匮乏，使得熵在不断增加，无序不断加剧，严重威胁着人类的生活乃至生命。当不可再生资源达到熵增的最大时，生命将会终结，要摆脱这一死亡，唯有的就是不断吸取负熵抵消熵的增加，“低碳”就是吸取负熵的一种有效途径，通过减少碳的排放来增加负熵，维持自然系统的平衡。
太阳提供给人类的能量和负熵是充足的，但人类对能量和负熵的利用还不够，这使得社会发展受到了极大制约。人类社会的每一次飞跃都与能量和负熵的使用联系在一起的，要实现社
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会和谐和高度文明的统一，就必须获得更大程度上的能量和负熵，对能量和负熵使用方式以及使用效率的突破才是社会发展的核心问题，新式高效利用方式的产生是人类社会飞跃的标志。 对于系统内而言，也有趋同效应和趋异效应。趋同效应即良性循环，趋异就是恶性循环。对应社会而言就是好的机制和坏的机制问题。趋同就是系统内部各元素之间相互协调相互配合，使得系统趋于有序。趋异就是系统内部个元素之间相互推诿扯皮，相等于内部增加了正熵流，使得系统更加混乱。
对于社会来说，正熵超过社会的自组织能力时，社会系统就会崩溃。合理的引入负熵才能保证社会的有序发展。负熵主宰着社会、世界乃至宇宙，在宇宙这个自然过程的大工厂里，能量仅仅充当簿记员，它记载收支平衡，而熵起着经理的作用，是熵规定了整个社会的经营方式和方法，也就是说能量仅仅表达了宇宙中的一种宇恒关系，而熵决定了宇宙的去向，它让人类社会由无序到有序，是熵推动了社会发展。 参考文献
[1]张学斌，田亚力.论“负熵”的发展及含义.商洛师范专科学校学报，2002(2). [2]李天群，孙彦清.熵及其对社会发展影响的探讨.科技咨询导报，2007(13). [3]汪静.熵与经济和社会.科技信息，2008(21)：605-606.
本文来源：https://www.wddqxz.cn/faecd119dbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76ef8.html
2022-12-23
