主题：熵的世界观之一—物理学部分 -- 钛豌豆

前一段时间在自己的space上面胡诌的一篇。数理基础很薄弱，书也读的不通透，和一下，大家轻拍。

上学期ta本科生pchem，无奈重拾起当年学得稀里糊涂的Thermodynamics。毕竟教学相长，有一些进益，也产生了一些零碎的思考。虽然是胡思乱想，仍然希望能给予它们一个合乎逻辑的框架。大学之道，自格物致知始，终于国治而天下平，逻辑上层层推进的体系。热力学的规律主宰这物质世界的变化，也最终主导了人类社会。虽然是“民科”，亦不敢忘圣人之言。

首先面临的问题是选择体系。随我们所愿，这个体系可以是一个人，一群人，一个阶层，一块地方，一个国家，甚或全球。理论上讲宇宙中剩下的一切全部归于环境，但这样一来的问题会变的过于庞杂，因此必须定义近似的封闭体系，即只选取与研究体系有明确物质与能量交换的那部分为环境。在必要的时候需作进一步简化，只考虑主要相关。

热力学的第一定律很好理解，能量转换守恒。维持生命需要能量，人类进化到此更生出无数其他需求，早已超出了维持生命的范畴。虽然如此，我们姑且把维持社会运转的所需要的一切资源都当作能量来考虑。在人类没有获得新的能力去扩展自己的活动边界以前，社会资源的总量是一定的，此处多则彼处少，在现代社会人们通过生产和贸易实现资源的转化与交换。

第二定律的熵判据决定了一切变化的自发趋势，从熵的视角来看社会问题很有意思。任何生命都是一个高度有序的复杂体系，只有结构精巧的器官协调运转才能保证最基本的活动，换言之，生命体的熵值越小越好。人类即为宇宙之精华，万物之灵长，概莫能外。我们说一个人身体健康，并不是看他多么强壮，而是指其身体的各部分工作协调，一旦失调便是患病。社会也是如此，一个社会是否良好并在于其占有的多少财富资源，而是看社会秩序是否井然，社会成员是否各安所位各得其所。所以孔子说：不患贫而患不安，不患寡而患不均；孟子讲：天下定于一；墨翟粗暴简单的“尚同”。古代讲大同世界，如今所谓“和谐社会”，这一理想从来都没有改变。可以定义：好的社会就是一个熵值尽可能小的社会。

可是热力学第二定律告诉我们熵总是自发增大的。在人类社会中执行这一趋势是人无穷尽的欲望，解决矛盾的方式无非两种，一种是禁欲，古希腊的伊庇鸠鲁学派，宗教中一些持戒的派别，是为代表，中国传统哲学思想在演化中也倾向于这一途径。从理论上讲似乎没有问题。有人曾做过研究，地球现有的资源完全可以满足六十亿人过上衣食无忧的生活。然而社会是一个混沌体系，由克制欲望达到的平衡是一个非稳态，任何轻微的扰动就会打破平衡使体系坠入纷乱的深渊。可以考察一个小规模的简单模型，100个体拥有足够生活的资源，如果大家都是“好人”，那么相安无事，如果突然有一个人生了歹念，那么势必是这个最先变“坏”的人占有优势，他的基因有更大的机会得到繁衍。自私并不是到人类思维的产物，而是进化中的自然选择。所以美好崇高的道德是一个人自身的修养之本，试图从这个角度根本地解决社会问题便似水中捞月。另一种便是尽可能的使欲望得到满足，现代资本主义将这一方式发挥到了极致。其具体做法就是尽量从外界夺取“能量”对体系做“功”，以减小体系内部的熵。根据第二定律，体系与环境的总熵变仍然是正值，封闭体系的熵总是增加的。可惜人类的能力尚未能延伸到足够远的地方，我们造成的影响就在我们身边。中国需要工业化城市化，大部分人口所在的农村就得忍受不公平的剥削；部分发达国家生活福利节节攀升，而欠发展国家的生存环境每况愈下；人类社会内部取得的成就越来越多，自然环境的压力却越来越大；一部分人想开便宜汽车，另一部分人就有可能在战乱中挣扎。人类设计出了国家，政权，法律，军队用以维持“体系”与“环境”之间的边界。任何一种竞争都可以看作是将自身的熵值转嫁到他人身上的行为。而合作这是两个体系将边界暂时融合的过程。天之道，损有余而补不足，人之道则反之。归根到底其实都是热力学，前者是化学势决定的物质运动，后者是生物降低自身熵值的基本属性被人类能力强化的结果。

人类社会为热力学所支配，总有人会觉得不甘心。科学史上数百年来对永动机的兴趣从未消减过，社会发展史上两类永动机的梦想也是层出不穷。我们把违反第一定律的叫做第一类永动机，其特点是能量不守恒，凭空获得做功的能量。违反第二定律的叫做第二类永动机，希望对体系做功而对环境不留痕迹，一个具体的例子便是设想把海水的温度降低一度，获得能量就够全世界用许多年。宗教是第一类永动机，天国，人间，地狱或者六道轮回，均由不受物理规律控制的神灵或者超自然的力量提供取之不尽的能量。第二类永动机是共产主义。共产主义理想是一个熵值非常小的社会，每一个社会成员都各尽其能，各取所需，天下大同，世界归一。然而要把整个地球的熵值降低则必须存在一个相对的环境，从那里获得能量，同时环境的熵增加，以满足第二定律的要求。这个体系的稳定取决于能否从环境中获得足够多的能量做功，以及环境是否离体系足够“远”，或者环境足够大，使增加的混乱度不至于影响体系。一方面人口增多，人类的欲望也不断增加，体系类的熵值需要更多的功来平复，另一方面人类也不断发展自己的能力去开拓环境。可惜原始社会以降，前者的增长远远超过了后者，因此三代之治不复，夫子久不得梦周公。工业革命似乎让人看到了从征服环境到最终征服自我的希望，于是国际共运风起云涌，最终发现不过是打开了另一个潘多拉魔盒。在此顺带鼓吹一下，我认为下一次技术革命将会由新能源技术来推动。能量事实上是最重要的资源，很多关键的资源其实并不稀缺。只要不惜能源，如淡水、粮食、各种稀有元素材料，理论上都能解决。新能源将推进我们从环境获得“有用功”的能力，同时无论是清洁的电动汽车，还是太阳能，都能将环境熵值增加所产生的影响大大降低。这将是改变整个人类生产生活方式的一场革命。

那么热力学第三定律是什么呢？这句话明确的记录在独立宣言中——“人人生而平等！”也就是说在一切一切的最初，大家都一样，没有任何混乱度，体系的熵为零，就像物理世界中绝对零度熵值为零一样。其实这里的要点并不在“平等”而在“生而”。杰弗逊在起草独立宣言时选取了“created”一词而不是汉语直译的“born”，使得这个初始的授权于不来源于已有高下贤愚之分的人之父母，而是直接受之造物主。这是非常准确的，热力学第三定律认为，绝对零度只能接近无法达到，那么一旦离开理想状态，带上人类的属性，绝对的“平等”也就是痴人说梦了。智商，体力，各种天赋由遗传决定了大半，家庭环境、社会地位等属性也由出生定，所以我们并不平等！“平等”这个问题曾经困扰着我，百思不得其解，最终退而求其次寄希望于“机会平等”。个人禀赋虽无法改变，主观的后天努力却完全由个体自身决定，而社会应该形成一个让每个人能自由选择自发努力自我负责的机制。这个想法使我长期以来感到不安，因为在我深知我所处的世界便是极不平等。一直觉得在某个偏远的山村有一个骑在牛背上的少年，他的聪明才智不逊于我，却没能获得同样的机会，在我一步步踟蹰远行的时候，他却早早地成了潦倒的丈夫一个酗酒打孩子的父亲。我并不认为我的生活的比他高尚，但我深深地为他所没能获得机会而惋惜。而且我明白这个社会在我出生的时候就把我置于剥削者的地位，我的并不幸福的今天也是由许多个这样的不幸换来的。第二定律是不可违背的，如果把我们放在同一条起跑线上，我们必定会竞争有限的资源，提高自己生活“有序”而增加外界的熵值，到头来我们中间仍然有成功者与失败者。这是一个可以接受的残酷现实，因为它和于理性。但先天的不平等必须变革。如果在这些同类中我是更有能力一个，那么我应该报恩，或者说需要赎罪。

理想就在绝对零度之上！