生活中的熵增加原理

生活中的熵增加原理

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夏涵宇

熵增加原理是热力学中极其重要的定理之一。它具体表述为“在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行”。然而随着科技的发展和社会的进步，人们对熵的认识已经远远超出了分子运动领域，被广泛用于任何做无序运动的粒子系统，也用于研究大量出现的无序事件。我们生活中许多不起眼的小事其实都蕴含着这样的原理。

比如说如今已经的到广泛运用的洗衣机。人们为了使生活更加便利快捷而发明了这一工具，从表面上看来，它提高了我们洗衣服的效率，使我们的生活更加有序。然而我们往往都忽略掉了，在洗衣机的使用过程中，消耗的电能是不可再生的，为了生产这些电能已经对环境造成了一定的破坏。此外还有在生产、运输洗衣机的过程中，所产生的垃圾、废气等都排放向了环境，并造成了不可逆的破坏，造成了实际上的环境的无序。

也就是说，在以洗衣机为代表的人类为了方便生活而发明的机器的使用过程，都体现着熵增加的原理。我们以为将眼前所能见到的地方打理的光鲜有序便是好的，然而终究没能跳出自然规律的运行法则，我们的环境其实一直在向着无序的方向发展。

与此相同的实例还在我们生活中的其他各个方面体现着。

一、

在现代化的大城市中，人们享受高科技带来的成果：四季如春的空调，便利的地铁汽车、手机、电脑，等等。实际上，它们在带来方便的同时，也给周围环境带来更多的废气、噪声、电磁波等污染。根据熵增加原理，每当消耗一定有效的能量、使城市更有序运转的同时，周围环境的熵就会增加。少数人享受的便利和舒适，往往是在牺牲多数人利益的前提下获得的。

从熵增加原理出发，社会需要发展，必须从外界获得能量来维持其耗散结构，必然会有能量的散发造环境的熵增加，而熵增加对于地球是一个不可逆的过程。环境的熵增加意味着自然灾害和人类生存环境的恶化、水旱灾害的增加、土壤的沙化、疾病的增加，等等。因此，在追求美好生活、寻求经济发展的同

时，要理智地减少生产和经济发展中的熵增。要提倡节约能源，保护环境，这才是可持续发展的根本。对于不可再生的能源，需要限量开采，减少消耗，如石油、煤炭等。应该尽量利用可再生资源和清洁能源，如光电、水电等。应该大力提倡绿化，把太阳能转化成有序的能量，降低地球的总熵，而不是变成无用的热能，提高地球的总熵。

随着人类文明的不断进步，自然灾害也在逐年增加，人类面临前所未有的挑战。地震、海啸、洪水、台风等自然灾害的发生数量和强度令人产生畏惧；温室效应引起的地球变暖会使两极的冰川融化，海平面升高，甚至会淹没上海、纽约等繁华都市，届时更是文明的灾难；工业化产生的三废和农业生产大量使用的化肥、农药正在污染大气、水源和土壤等人类赖以生存的环境基础。必须认识到，文明对于人类来说是把双刃剑，人类社会的高度有序化是建立在环境熵增加的基础上的。

从中国目前的发展模式来看，还是以大量耗费能源和资源为主的粗犷型经济模式，正面临能源和环境方面的严峻考验。必须借鉴西方在发展经济和保护环境方面的经验和教训，不要走先污染、后治理的老路，不要只注重短期的经济指标。要尽快调整和优化产业结构，提高产品的技术含量，控制各种污染的源头，合理利用各种资源，保护环境，才能实现科学发展的战略目标

二、

我们可以以几年来从美国开始的金融危机为例来说明。

美国这个国家总体上来说是一个比较自由化的国家。尽管说罗斯福强势政府实施新政，但是随后还是回到了比较自由的模式，在随后60年的和风细雨般的发展历程中，很多过度自由的倾向又逐步显现出来。例如1997年长期资本的倒闭带来了华尔街的一次危机，很多美国人认识到，不对对冲基金进行监管和约束是不行的，但是全社会有更强的反对对其进行监管的声音，后面的10年无所作为，直到这次危机中对冲基金又一次扮演了推波助澜甚至是始作俑者的角色，才使得美国政府终于下决心对其进行“适度监管”。

所以说，对美国过度自由式的发展模式进行修正是一种必然，从更广阔的历史过程来看，此次危机是美国式高速发展模式所必须支付的必要成本，是周期性的。

但我们必须要清醒地认识到，尽管华尔街出现这么大的问题，但是金融体系的发展趋势并没有改变，那就是越来越多的金融资源将走向资本市场，通过市场化的手段进行配置。因为越来越多的金融资源走向市场，通过市场进行配置，这

是一个必然。为什么？因为市场配置资源的效率，从长期统计平均来看，一定会

超过通过行政方式或商业银行，这可以称为金融体系的熵增加原理。

通过对物理学与经济学之间相关联性的研究，我们才可以从中得出如此重要的结论，从而来预测世界经济发展的趋势与走向。

综上所述，熵已成为判断不同种类不可逆过程进行方向的共同标准。熵增加的原理突出了世界的演化性、方向性和不可逆性，深化了人类对自然和社会的认识，使“演化”和“发展”越来越成为新自然观的主题。