第２７卷第５期
２ ０ ０ ９年９月 佛山科学技术学院学报（社会科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｓｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｓｏｃｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｎｏ．５ Ｖｏ１．２７
Ｓｅｐ．２ ０ ０ ９
生态与人类社会系统演化的熵增分析祀高熵危机
周理乾，张云霞
（江南大学法政学院，江苏无锡２１４１２２）
摘要：热力学第二定律，即熵增定律宣告能量不断由有效形式转为无效形式．即孤立系统中熵不断增加，最终 达到热平衡．也就是“热寂” 而这与生物、社会等各领域向高度复杂有序演化是相悖的，以普利高津为代表的布 鲁塞尔学派创立的耗散结构理论成功地解决了这一悖论。但我们并不能因此而高枕无忧。现代社会是建立在非 可再生能源基础上的．非可再生能源耗散后产生的熵远大于流入地球巨系统的负熵流，使地球巨系统内的熵不 断增加。达到高熵状态，这种状态已经引起一系列混乱，威胁人类生存，即高熵危机。 关键词：熵增定律；耗散结构；生态系统；危机 中图分类号：Ｃ９１２．６ 文献标识码： 文章编号：１００８—０１８Ｘ（２ＯＯ９）０５—００１５－０５
“我们今天站在历史性的熵分界线边缘。”“我
们事实上正在耗尽非再生能源的‘有效储备’，向一
个熵的分界线危险的滑去。”杰里米・里夫金在
《熵：一种新的世界观》中这样描述我们现代社会目
前所处的状态。而杰克・霍金凯在他的专著《无序
的科学》中说：“我们……不仅处于一个高熵状态一
无序一而且它的熵正在增加，这是我们应该意识到
的。”这里讲的熵是什么意思？高熵状态又是怎样
的？我们的社会真的就如他们所讲的那样处于一个
“历史性的熵分界线边缘”吗？本文对此试作分析。
一、熵和耗散结构理论
热力学第一定律告诉我们，在一个孤立系统
中，能量既不能被创生，也不能被消灭，只能由一种
形式转化为另一种形式。而热力学第二定律则宣告
了这种能量转换形式的不可逆性。这里也就引出熵
的概念。 熵（Ｅｎｔｒｏｐｙ）作为一个概念是由德国物理学家
第９卷第１期 ２００７每３玛 衡水学院学报 Ｊｏｉｎ＇ｈａ！ｏｆ ＨｅｎｇＳｈｕｉ ＵｎｉｖｅｌＳｉｔｙ Ｖｏ１．９，Ｎｏ １ Ｍａｒ．２００７
物理学熵的哲学思考
严顺枝 （衡水职业技术学院机电工程系，河北衡水０５３０００） 摘 要：熵的基本理论不仅适用于简单的热力学系统，而且也适用于有生命活动的物质系统，还可以拓展到从对构成宇宙 的星系和银河系这种巨大世界的研究中．熵奠定了一种新的世界观，它为人类重新规范了行为界线． 关键词：物理学熵；生物系统；热寂说；世界观 中图分类号：Ｑ４１４．１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—２０６５（２００７）Ｏｌ一００８７—０３
科学界对熵的研讨有１００年的历史，近４０年学 术界对熵的讨论尤为热烈，本文就物理学熵、熵与生 物系统、宇宙“热寂说”、熵的世界观等方面做哲学 探讨． １物理学熵 熵是１９世纪６０年代德国物理学家克劳修斯作 为热力学的一个概念提出来的．熵可以表示物质系 统中能量衰竭过程，是用以判别自发过程的一个状 态函数．通过比较不同状态下系统的熵值大小，来辨 别系统的转化方向．克劳修斯熵可以看作是熵本质 的宏观表述．１８５４年克劳修斯定义了可逆热力学系 统函数熵，其数学表达式为：ｄＳ＝ｄＱ／Ｔ．即熵的微 小增量等于可逆过程从 态到 态中吸收热量与 热源温度之比．１８５６年他将这个结论推广到不可逆过 程，得出热力学系统的熵增加原理：ｄＳ＞０．即孤立系 统不可逆过程，由初态到终态熵将增加．根据这个原 理可以对过程的性质及方向进行判断．一般认为熵 增加原理是热力学第二定律的数学表述． 非平衡态热力学是在平衡热力学基础上起步 的．根据克劳修斯定理，非平衡态开放系统中第二定 律的普遍形式为：ｄＳ≥ｄＱ／Ｔ．ｄＱ／Ｔ为系统与环境 的能量交换，称为熵流．对于孤立系统，ｄＱ／Ｔ＝０， 即得ｄ５≥ｄ熵增定律．由上式可见，熵增总是大于 熵流．熵增中超出熵流的那部分必然是在系统内部产 生的，可称为熵产生若用ｄＳｅ表示熵流，用ｄＳｉ表示熵 产生，则ｄＳ＝ｄＳ ＋ｄ５，． 熵产生是非负量，而熵流可正可负．当ｄＳｅ为负 时，有可能使ｄＳ＜０，系统的熵减少，这对应着系统走 向有序¨ ． ２熵与生物系统 熵与信息的基本理论不仅适用于简单的热力学 系统，而且也适用于有生命活动的物质系统．因此， 任何生命的进程都可用熵的概念和理论进行研究， 都遵从熵变化的物理规律． 一切生物系统都不可能是封闭的，它们通过呼 吸、进食、排泄以及放出热量、吸收热量和对外作功 等活动与外界不断进行着物质和能量的交换．因此， 任何生物体都是一个开放的系统，对于开放的物质 系统，其熵变由两部分组成，即ｄＳ＝ｄＳ ＋ｄ５ 式 中，ｄ５ 叫“熵流”，它代表系统与外界相互作用中 获得的熵．ｄ５ 叫做“熵产生”，它代表生物系统内部 进行的不可逆过程产生的熵增，其值叵大于零 Ｊ． 若生物体从外界获得的熵流ｄ５ ＜０，我们称之 为负熵流（即信息，由高品质能量流提供）．当负熵 流大于生物内部的熵产生（ｆ ｄ５ ｆ＞ｄＳ ）时，生物系 统的熵变ｄ５＜０，系统的熵减少，有序程度增加．这 意味着生物体从一定的有序结构上升到更高的有序 结构，生物体就成长了．若生物体从外界获得的负熵 流恰好等于系统内部的熵产生，那么系统的熵变ｄ５ ＝０，系统便维持在一定的有序结构上，生物体就稳 定在成熟阶段．若生物从外界获得的负熵流小于内 部的熵产生，那么生物体的熵变ｄＳ＞０，生物系统的 熵增加，生物便开始退化、衰老．当生物体的积熵达 到最大时，整个机体呈现高度混乱状态，生命的有序
3 熵：一种新的世界观4 宇宙的未来
一、根底局部〔12分，每题2分〕
1.以下各组词语中，加点的字读音全都正确的一组是〔 〕
A.三昧．〔ｍèｉ〕 坍．缩〔ｔǎｎ〕 呕心沥血．〔ｘｉě〕
B.殆．尽〔ｄàｉ〕 累．赘〔ｌéｉ〕 永不枯竭．〔ｊｉé〕
C.告罄．〔ｑìｎɡ〕 钟磬．〔ｓｈēｎ〕 夷．为平地〔ｙí〕
D.粗糙．〔ｚàｏ〕 夙．愿〔ｆèｎɡ〕 岿．然不动〔ｋｕī〕
答案：B
2.以下各组词语中，没有错别字的一组是〔 〕
A.答覆 无上荣耀 积思广益 复水难收
B.幅射 开源截流 天网恢恢 幅员辽阔
C.膨胀 个中三昧 素昧平生 万世不竭
D.疏松 和颜悦色 绞尽脑汁 梳而不漏
答案：C
3.依次填入以下各句横线处的词语，恰当的一组是〔 〕
〔1〕我们力所能及的只是把能量从一种状态___________成另一种状态。
〔2〕在一段孤立的时间内的一个___________场合，我们可以逆转熵的过程；但我们同时却必须___________更多的能量。
〔3〕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________的状态中去。 A.转化 特殊 消散 聚合 B.转变 特定 消散 聚集
C.转变 特殊 消耗 聚合 D.转化 特定 消耗 聚集
答案：A
4.以下各句中标点无误的一项为哪一项〔 〕
A.到底哪里是安徒生写作的地方？哪里是他父亲的皮鞋作坊？已经无法弄清了。
B.要有意思才有话说，没有意思硬要说，就是瞎说；意思没有想清楚随便说，就是乱说；那都是没有把话说好。
第２００９年第２期 （总第３１９期） 商 业 经 济 ＳＨＡＮＧＹＥ ＪＩＮＧＪＩ Ｎｏ．２，２００９ ＴＤｌａｌ Ｎｏ．３１９
［文章编号】１００９—６０４３（２００９）０２～００２２—０２
利用熵概念对经济运行中
有序和混乱的解析
张晓梅 ，李凤毅ｔ，张立峰ｚ
（１。七台河职业学院，黑龙江七台河１５４６００；２．大兴安岭地区人民银行，黑龙江大兴安岭１６５０００）
【摘 要】 由于物理学中的熵原理与经济运行中的规律很相似，因此可为经济活动提拱有效的指导。熵理论对于整个科 学来说是第一法则，熵与其他物理定律的不同之处，在于它是一项具有普遍适用性的定律，对于任何系统，只要存在大量的微 观状态，都受到熵定律的制约，不管是社会系统，有生命的系统，还是无生命的系统，都是如此。 【关键词】熵概念；经济运行；有序和混乱 ［中图分类号】Ｙ２２４．１２ 【文献标识码】Ｂ
～、熵理论对于整个科学来说是第一法则 加，直到系统达到平衡态时，熵增加到最大值。
熵定律是指熵增加原理，它是物理学定律，熵与其他 物理定律的不同之处，在于它是一项具有普遍适用性的
定律，对于任何系统，只要存在大量的微观状态，都受到 熵定律的制约，不管是社会系统，有生命的系统，还是无 生命的系统，都是如此。《熵：一种新的世界观》的著者里 夫金和霍华德认为：“熵定律是自然界一切定律中的最高 定律”，熵理论不仅在自然科学方面，还运用到社会科学方
面如：历史、文艺、哲学、教育、经济以至神学里，它将揭示 自然科学与社会科学本质的某种内在联系。熵被许多学 者认为是自然科学与社会科学的交叉点。
对于经济增长现象的关注和研究是现代经济学中的 主要内容，谁都不会怀疑经济增长在实际生活中的作用，
因为增长是全部经济活动的前提，又是全部经济活动的归 宿 自古以来追求经济高速增长一直是人类经济活动的 重要目标之一，如果说，经济发展对于任何一个民族和国 家都是至关重要的，毫无疑义经济增长则是经济发展的源
