可持续发展条件及对未来的预测

可持续进展时代
——论宇宙和人类社会中组织及规律的
可持续进展条件及对以后的预测
徐朝
《易经》："复，其见天地之心乎！"
《黄帝阴符经》："天人合发，万变定基。

"
中国在《二十一世纪白皮书》中提出了中国二十一世纪可持
续进展的总体战略、对策以及行动方案。

在发达国家的带动下，世界各国也都在紧锣密鼓地进行可持续进展的研究和实践。

在人们的心目中，可持续进展大概确实是环境爱护、操纵人口等等。

可持续进展确实确实是如此简单吗？可持续进展究竟要把人类带向何方？
笔者在这篇文章里提出了宇宙中自组织及其运动规律的可持续进展条件，并援引人类社会中组织和制度的可持续进展条件，在两者的基础上得出结论，认为人类立即进入一个有史以来最辉煌的时代——可持续进展时代。

一、宇宙
由热力学第二定律我们得知，尽管能量是守恒的，但所有的能量转化差不多上不可逆的，都会产生作为热量而出现的不可逆的能量耗散。

比如机器作功，人体运动等，都会产生热量，而这
些热量不可能完全回收再转化回机械能或化学能。

针对此性质，热力学第二定律引入了一个特不重要的物理量：熵。

熵是如此一个量，它在物体作功有耗散，即有热量散失的情况下不停地增长，当所有进一步作功的潜力都已耗尽，它就达到了极大值。

按照热力学第二定律，在一个孤立系统中自然发生的任何过程，都一定伴随着系统熵的增加。

当熵达到它的极大值时，这时系统处于它最无序的状态，系统已耗尽了它所有发生变化的能力——它已达到了热力学平衡。

举个例子，一杯咖啡里加入牛奶，搅拌一下，咖啡杯里会出现许多复杂的咖啡色、白色相间的花纹旋转着。

最终，由于搅拌咖啡的机械能一方面作功，一方面摩擦转化为热能耗散掉，咖啡杯中的液体运动逐渐停下来，成为平静的淡咖啡色的浑沌的液体——达到了热力学平衡。

我们身处的宇宙也是如此。

宇宙中的能量在作功过程中不断转化为热，最终宇宙中将没有可供作功的能力，宇宙就达到了被称作“热寂”的死亡状态，宇宙中的一切运动都停止了。

宇宙的热寂是宇宙无法幸免的，最终将达到的状态。

系统熵随着时刻流逝只会增大可不能减小。

那个地点引入熵速度那个概念，熵速度即系统熵增大的速度,是单位时刻系统的熵量。

专门明显，某系统的熵速度越大，该系统就会越快进入热力学平衡。

假如宇宙的熵速度极大，宇宙刚刚诞生，就会在瞬间消耗掉所有的作功的能力，能量都转化为废热，达到热寂，人类也就可不能出现了。

那么，熵速度与什么有关呢？
举两个例子就能够讲明熵速度是如何被阻碍的。

人类采集石油，燃烧供动力使用。

石油的化学能转化成机械能作功，其中一部分转化成热能耗散掉了。

这些热能耗散从整个宇宙来看虽是微不足道的，但却使宇宙的熵速度增大。

树木汲取太阳的光能，把
它转化为化学能储存起来，使光能不致变成无用的热能耗散掉（例如太阳光照在沙漠上），使宇宙的熵速度减小。

这两种系统都属于自组织。

所谓自组织，确实是在远离热力学平衡时出现的，多种元素形成的高度有序协调的组织。

自组织的概念涵盖面专门广，举凡天体，动物，空气等等，差不多上某种自组织。

我们平常喝的水，也是两个氢原子和一个氧原子形成的自组织。

而原子本身又是原子核和电子组成的自组织。

一个复杂自组织可能是由许多个小的自组织组合而成。

能够讲，我们的宇宙，是一个由许多自组织组成的世界。

我们讲某一系统达到热力学平衡，只能讲是相关于某一层次上没有自组织，但划分到系统的最小单位上依旧由自组织组成的。

由上例可见，自组织对熵速度有阻碍，一种自组织使熵速度增大，一种自组织使熵速度减小。

自组织的运动规律也会阻碍熵速度。

例如人类使用太阳的光能及风能、水能代替石油等化学能的努力，最终会使宇宙熵速度减小。

自组织在一系统中是有其发生、进展直至灭亡的过程的。

有的自组织出现后会持续不断地生存壮大下去，例如树木。

有些自组织会逐渐消亡，例如恐龙等。

自组织及其运动规律的可持续进展条件是什么？
我们以人类社会和森林这两种自组织为例。

到目前为止，人类社会是典型的使宇宙熵速度增大的自组织。

人类为了生存和进展，广泛地使用化学能，污染环境，破坏植被，
在自己进展的同时使宇宙熵速度增大，破坏了生态平衡，也使自身的进展受到了严峻的限制，到目前差不多出现了“生存危机”。

专门研究世界性问题的罗马俱乐部指出，人类如不改初衷，照如此进展下去，不出百年就会遇到“生长的极限”，各种资源消耗殆尽，环境污染达到令人无法容忍的程度，人类文明面临大倒退。

而森林这种自组织，将光能转化为化学能储藏起来，这一过程一方面使熵速度降低，另一方面森林由于储藏了化学能，其本身就成为了地球上其他生物必不可少的养料和食物。

森林在光和作用过程中，每年又释放大量氧气，从而补偿了呼吸和燃烧所消耗的氧。

总之，由于森林的种种有利于其他生物生存进展的特性，已成为生物圈中不可或缺的角色。

森林越多，地球环境就越好，就越有利于地球上其他生物生存，这已成为人们的共识。

而这一切，差不多上由于森林是有利于熵速度降低的自组织。

在上述人类社会和森林两种自组织比较中能够明显看出，使熵速度增大的自组织和使熵速度减小的自组织面对着宇宙截然
不同的两种待遇。

能够毫不夸张地讲，假如地球上的人类都死光了，没有了污染，臭氧层空洞会恢复，没有了人类对大自然的种种戕害，地球上其他生物只会生活得更好。

然而假如地球上没有了森林，我们无法想象地球上其他生物将如何样生存。

我们还能够看出，使熵速度增大的自组织，其本身的存在消耗着周围的有机资源，在环境的恶化过程中达成自己的进化，环境恶化到一定程度必将威胁该自组织的生存；使熵速度降低的自组织，会产生有益于周边环境的各种资源，它的存在有利于周边环境的进化，该组织越进展，就会越有利于自然界，越有利于宇宙。

因此，使熵速度降低的自组织，是真正的可持续进展组织。

由以上的特例推广到一般，就得出宇宙中自组织及其运动规律可持续进展条件：
宇宙中的自组织及其运动规律的可持续进展，必须有助于降低宇宙熵速度。

符合该可持续进展条件的自组织，称为可持续进展组织。

该可持续进展条件是从专门推广到一般的，且其涵盖面专门广，包括宇宙中任意自组织及运动规律。

这就需要去推断，在我们已知的宇宙的各种规律，是否支持该可持续进展条件。

该可持续进展条件首先意味着，宇宙中自组织及其运动规律的可持续进展与熵紧密相关。

在物理学的种种规律中，熵的确扮演着一个专门专门的角色。

三大经典物理学：牛顿定律、量子力学、爱因斯坦相对论，差不
多上建立在时刻无向的概念上。

关于这些理论来讲，记录在影片上的事件，不管影片是顺放依旧倒放，看上去都行得通。

然而我们所处的世界是明显不可逆的：时刻一去不复回，人死不能复生，雕像粉碎不能复原。

这种时刻的不可逆只有热力学中的熵才能表征出来。

在任何过程中，能量都要转化成热而被消耗掉；掉下来的碗碟的能量变为再也不能复原的热和声。

这种不能倒过来的损失把每个时刻加以区不，宇宙是真正在演化的。

因此能够讲，熵是宇宙进展变化的源泉，宇宙中自组织及其运动规律的可持续性进展条件必须是以熵为核心的原则。

另外，从宇宙的生成过程来看，由现代物理学可得出结论，今天的宇宙取决于一百亿到两百亿年前，一个体积为零，无限热的奇点的大爆炸。

大爆炸后一秒钟，温度降低到约100亿度，现
在宇宙要紧包含光子、电子、中微子和它们的反粒子，还有一些质子和中子。

然后，宇宙在不断地膨胀及冷却着，在那个过程中出现了原子核，原子，星系，星云等等。

太阳系作为星系中的一员，年龄大约50亿年，地球存在的头10亿或20亿年，关于任何复杂东西的进展都嫌太热，余下的30亿年左右才用于生物进化的漫长过程。

那个过程导致从最简单的组织到人类的形成。

宇宙诞生不到一秒的时候，当时的温度高达10的27次方摄氏度，物理学家们称之为大统一时代，现在的物理正是受差不多力的大统一理论支配的。

后来，随着宇宙的冷却，原初的统一力化分为四种不同的力——引力，电磁力，弱作用力，强作用力。

今天复杂的物理，是由原初大爆炸时的物理“冷却”而成的。

在宇宙生成史中，有几方面值得注意。

第一，宇宙从诞生到现在，专门明显，是向着熵速度不断减
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小方向进展。

最初时，温度无限高，体积为零，特不接近热平衡状态。

越到后来，温度越来越低，体积有了惊人的膨胀，专门明显，体积越大，热传导就越困难，达到热力学平衡就越难。

熵速度就越低。

同时，宇宙的寿命就会越长。

在宇宙目前结构中，有一种体积僵持，使宇宙得以幸免在它自己的引力下突然倒塌。

由于宇宙物质在空间中分布得极广，因此，宇宙发生爆聚时，宇宙间的物质由自由降落到形成大倒塌（假如大倒塌发生的话）所需的时刻是上百亿年。

还有一种旋转僵持，使星系和行星系稳定下来，可不能收缩到它们自己的中心。

离心力会来对抗向里的拉力。

最后，还有核力的僵持，保持了恒星内部的核燃料消耗的速度特不缓慢。

宇宙处于这种稳定状态，得以在专门长的天文时刻里存在。

物理学家弗里曼.戴森的话表达了人们的迷惑不解：既然宇宙在一路滑向最后的死亡状态，在这死亡状态中，能量的无序程度将会为极大，然而，什么缘故宇宙竟能象查尔斯王一样死得这么费。