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另一种思维--读《熵:一种新的世界观》-

 育则维善余言 2007-02-06

另一种思维--读《熵:一种新的世界观》

二十世纪八十年代的中国知识界对市场化、工业化及其反思讨论的很热烈,西方的有关著作也译进了很多。《熵:一种新的世界观》[杰里米·里夫金、特德·霍华德 著 上海译文出版社 1987年版]便是其中之一。尽管书中提出的观点,所进行的探讨直到现在看来仍不为我们的主流认可,但确实是极具启发的另一种思维。
 

(一) 熵和退化史观
 

  何为熵?作者说熵定律"实质是说,宇宙万物从一定的价值与结构开始,不可挽回地向混乱和荒废发展。" [《熵:一种新的世界观》第4页]熵律适用于孤立封闭系统的一切过程,小到一个生命体,大到整个宇宙。

  与熵律相对应的有赫尔姆霍茨的宇宙观:密集能源的大爆炸形成银河系、星体,它们将沿着熵律的方向,走向永恒的死亡与平衡。又有生命的再解释:生命体以秩序和活力出现,以衰亡结束:生命体不断与外界交换物质与能量的实质是为了减缓内部熵值的增加。

  在我们的社会历史领域,熵律也同样存在。它表现为:全部社会活动的真正内容,是有效能量转变为无效能量,是有效能量的不断转化、变换和不可挽回的消失。若相比我们这个时代多数人和许多的杰出政治家、社会学家们所信奉的人类及世界总是以各种方式在进步、在发展的进化论而言,这种观点可称为退化史观。因为它不再一味地把历史看作进化、发展、创造、积累财富、走向美好未来的过程,相反,它向人们揭示:历史将以颓废而终,一切的繁华富足最终不过是虚伪的昙花一现,进化论不过是谎言。
   退化史观何以敢向近代以来人们坚信不疑的进化论挑战,并把它斥为无稽之谈?书中从不同的能源环境和人的生存关系上加以论证。当人类处于狩猎--采集时期时,他的能源就是狩猎和采集所得的野生动物,她的生存方式即是狩猎和采集。在狩猎和采集进行中,猎物和可食用的植物日渐相对人的需求在减少,人的活动范围也趋向了极限,而新的生命又在繁衍,生生不思,于是生存的危机来了。这样,原有能源环境中的熵值大增,旧的能源环境为人类所破坏,所余无几。为了维持自身的生存,人必须拼命找到新的能源环境。庆幸的是,在长期的摸索之后,耕种出现了,所以新的能源--农业产品--使人的生存又在另一新的能源环境中持续。与此相似,人们的能源环境又依次经历了木材、煤炭、石油等阶段。社会形态也相应从中世纪、近代社会进入到工业资本主义等阶段。这些社会形态的变化,是因为不同的能源环境不得已需要更替的缘故。

  以上的过程若简单的以模式来概括,可表示为:"原有的能源环境"生存的需要导致熵值增加到极限寻找新能源环境找到"。这说明人类历史的发展动力是各个能源环境、进而整个能源环境的耗散,是熵值的增加;人类历史总趋势是在每个与能源环境相对应的社会类型中进行被迫的抗争。当新能源不可能再有的时候,当旧的能源环境无法向新的过渡时,历史便终于结束退化,走进消亡。

  进化论者讲生产力的发展、讲科学技术的作用、讲社会制度的进步及美好的明天,但是依退化史观者看来,这些不过是人类对整个退化无情趋势抗争的产物。是的,人们可以找到一种又一种新的能源环境,创造一类又一类新的社会形态,但这些不过是徒劳而已。因为人类总是处于一个有限的空间中,如把这个空间比作一个有限的仓库,那么所谓的生产不过是把仓库内的东西搬运回家而已;人们的家也可以比作一个封闭的盒子,在这个盒子里,人们的所谓消费,不过是把有用之物创造成垃圾、粪便、废气和有毒物而已;为进化论者所夸耀的科学技术也不过是这种搬运和创造的加速器而已。所以生产力的提高,科学技术的发展和社会形态的演变实际是加速了社会退化。熵的增加,不能称之为真正的进化。

  人类的生存依此来说,也是难容乐观,因为这个无情的趋势最终即是消亡。但作者也提出人在此过程中仍有所作为,因为"人类在这个地球上的一举一动都直接影响到熵的过程的缓急。人类可以通过对自身生活与行为方式的选择决定世界上有效能量的扩散速度。"[《炳:一种新的世界观》第47页]所谓死罪虽然难免,延年益寿还是可以办到的。

(二)新的能源危机和发展战略

  熵律被提出已经有一百来年了,退化史观古代原本也就有,但直至近十几年它们才被异乎寻常的关注起来。作者认为此中原因也是与现在人们生活的能源环境的变化密切相关。现代人主要以非再生性资源、煤、石油、铀等等为能源环境,这个能源环境现在则面临枯竭,出现危机。所以现在,人们的思想易于容纳、接受熵和退化史观。

  那么这个新的能源危机是什么?

  是非两生性能源熵值的增加的危机。作者于书中指出,能源消费以美国为首的西方国家为主,以新兴的第三世界国家为辅,它们将在几十年内消耗尽现存在的能源储备;而人工合成燃料、太阳能等等发展有限,不成熟的核能利用还会带来放射线污染的严重危害。我们从二十一世纪之初的事实来看,虽然作者言辞有些夸大,但也不过分,这种能源环境中的熵值是在进一步增加的。

  这个危机也是全球气候异常和生态平衡遭破坏的危机。臭氧层空洞、冰山消融、厄尔尼诺现象的发生,局部、大部甚至全球性灾害不断,这些是与人们在二百年中走的工业化道路的负面效应密切相关的。不可否认,工业化--这个与现在的能源环境相关连的生产方式--在一些方面成就显赫的同时,却在更大的范围内造成更严重的问题。比如美国农业,水平是世界一流的,但是从能量产出角度来看则不是。一个美国现代农民花 10卡能量(指生产石油、化肥、杀虫剂、除草剂等等所需能量)才能得到1卡能量 (指农产品所含能量);而一个传统农民依赖再生性能源则花l卡能量 (揩手工生产、搜集自然肥料所需劳动力)就可产出10卡能量(指农产品所含能量)。所以从能量产出角度来说,美国农此生产虽是最现代化、最工业化的,却是世界上所有耕作方式中效率最低的。而丑还要带来土壤侵蚀、环境污染、破坏生态平衡的严重负面效应。所以,这种现代的先进、繁荣是以加剧非再生性能源危机、加快熵值的增加为代价的。进一步从个人角度来说,作为本以为可充分享受工业化带来的幸福的个也与工业化联系越紧密,越更多地受现代社会自我创造的疾病、生理负担、精神负担的困扰。

  这些问题指出了在此时熵值增加、能源环境面临枯竭的时刻,工业化己无助于人类生活质量的提高和未来的发展。世界需要一个新发展战略,以救地球村于水火。怎么办?这需要发达国家从根本上改变自己的世界观和行为方式,回到低熵上,并主动调整不合理的南北关系,要规避工业化文明带来的危机。发展中国家则也要认识到全盘西化或工业化的错误,确立与民族文化相适应的有效率和有质量的发展战略。人们旧的世界观也要变。作者提倡佛教世界观,因为佛教提倡与自然保持高度一致,要求节制欲望,以求最终成佛。这之中存在着节制欲望的可贵内容。作者是西方人,但不提倡基督教世界观,因为他认为基督教主张开发自然,用不加限制的劳动使自己得救,所以是现代工业化问题的一个潜因,只会加速熵流。所以虽然基督教也有和佛教一样的作为宗教本身的特点:反对非分的消费、占有和对物质的普遍迷恋,作者却不用。这些看法,不一定是定论,但决非杞人忧天

熵:一种新的世界观(节选)

里夫金    霍华德

   [节选自《熵:一种新的世界观, (上海译文出版社1987年版) 。吕明、袁舟译。作者里夫金和霍华德是美国当代著名社会学家。 ]

   一位名叫麦克斯·格拉克曼[1] 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不过是简单明了的常识而已。然而将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,虽然科学家们多少年来为这两个定律的真正涵义绞尽脑汁,地球上各民族文化的民谚却早已悟出其中三昧[2]。我们都听说过这些说法:“你不可能不劳而获”,“覆水难收”或者“天网恢恢,疏而不漏”。如果这些谚语对你说来不算陌生,而且在日常生活中你也反复有过这样的亲身体验的话,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深的科学概念。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。

   这也就是说我们既不能创造,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,它告诉我们能量虽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。

    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把能量从一种状态转化成另一种状态。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成的。世间万物的形态、结构和运动都不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、一辆汽车或一棵青草,都体现了从一种形式转化成为另一种形式的能量。高楼拔地而起,青草的生成,都耗费了在其他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他所在去了。我们都听说过这么一句话:太阳底下没有新鲜东西[3]。要证实这一点你只需呼吸一下。你刚才吸进了曾经让柏拉图[4]吸进过的5 000万个分子。

    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有什么奥妙了。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碳和其他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了这个现象。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”。这个惩罚就是我们损失了能在将来用于做某种功的一定能量。这就是所谓的熵。

    熵是不能再被转化做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[5]于1868年第一次造出来的。但是年轻的法国军官沙迪·迦诺[6]却比克劳修斯早41年发现了熵的原理。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)。当能量从一个较高的集中程度转化到一个较低的集中程度(或由较高温度变为较低温度) 时,它就做了功。更重要的是每一次能量从一个水平转化到另一个水平,都意味着下一次能再做功的能量就减少了。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,或做其他形式的功。然而水一旦落到坝底,就处于不能再做功的状态了。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。这两种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做功的无效能量。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,能量只能沿着一个方向——即耗散的方向——转化,那么污染就是熵的同义词。它是某一系统中存在的一定单位的无效能量。

   [1]      麦克斯·格拉克曼(1911—1975)〕南非文化人类学家,以研究非洲诸部落的政治制度著称。

   [2]      〔三昧〕梵文Samadhi的音译,指使心神平静、杂念止息的修行方法。后借指事物的要诀。

   [3]      〔太阳底下没有新鲜东西〕这是《旧约·传道书》中的话,一般译作“日光之下,并无新事”。

   [4]      〔柏拉图(前427—前347)〕古希腊著名的唯心主义哲学家。认为理念是世界的本原,是古希腊哲学家中第一个留下大量著述的人,对后世影响很大。

   [5]      〔鲁道尔夫·克劳修斯(1822—1888)〕德国物理学家,热力学的奠基人之一。

   [6]      〔沙迪·迦诺(1796—1832)〕一般译作“卡诺”,法国物理学家、工程师,在研究热机效率的过程中,提出了“卡诺循环”定理。

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