主题：【原创】（零）经济物理学原理 -- 唵啊吽

处女地的开发，将原来处女地的物质循环纳入了人类社会。

前边讲到，渔猎技术的发明，使得原来外在于人类的物质循环被吸纳到人类社会中。由于这一进步，人类对蛋白质的摄取量增加了，人类的繁殖能力也提高了，人口数量相应就增加了。人口的增加需要更大的采集渔猎范围，但人类那时候还没有运输业和交通，无法利用离部落远的资源。

这时候，一种吸纳外在物质循环的社会政治模式，就是部落分家。一个大部落分为几个小部落，新分出的部落到新的处女地落户。蒙古的部落就有某种兄弟分家的味道，各部落基本是公子为头。

圣经创世纪（12-1）中记述：上帝对阿伯拉汉说，离开你的土地、你的亲戚，离开你父亲的家，我会指引你到一个新的地方。圣经中类似地这种记述比比皆是。只要还有处女地，这种模式就没有停止过。

近代，由于处女地已经没有了，兄弟分家不能像部落社会那样成为一种经济发展模式，兄弟分家成为零和博弈了。只要还有处女地让人类插入外在物资循环中，人口和资源的矛盾就不会累积起来。

当西方人向印第安人买土地的时候，印第安人根本就没有地产权的概念。在印第安人的概念中，土地是无限的，多几个人，就分多几个部落，多游动一下就行了，最后他们被西方人以产权的名义将他们赶出祖祖辈辈居住的土地，他们是绝对想不通的。他们卖土地的时候，他们不理解也无权解释契约的含义。

新大陆的发现，引发了近代最大的移民浪潮，工业技术忽然与新大陆处女地结合，给近代工业革命提供了更多的资源。自新大陆开发以后，人类基本就不再有处女地了。现代文明虽然以工业和科学为基础，但得益于新大陆的发现实却是毋庸置疑的。旧大陆几千年的开发，处女地早已不多了，这种以扩展居住地域的经济发展模式，以移民新大陆最强烈。移民新大陆是人类最后一波以处女地开发模式发展经济的浪潮。

但是，物质循环与人类活动更好地耦合的空间还存在。用今天的经济术语来说，就是经济产出依靠劳动力、资本和资源三要素的投入。但是，由于国界的限制，劳动力的流动是受限制的，所以我们看到世界范围内的资源和产品德流通，这些流通中，由一部分完全可以让人口流动来产生更高的资源利用效率和更好的人类生活效用。有些资源是难以流动的，而人口是相对容易流动的。

现在有人以保护生态的理由，反对中国从人口密度高的东部移民到人口密度低的西部，这样就会使许多西部外在于人类社会的物质循环无非被纳入人类社会。这个问题当然要从两方面来考虑，第一是不要破坏物质循环，这是必要的，这是我们说是的环境保护。第二是在维持物质循环的同时，必需把它纳入人类经济活动，那么这种环境保护才有经济发展意义。如果只要物质循环，而不许人类插入这些物质循环，那么人类最好都回到远古时代，都回到非洲，把欧亚大陆和美洲大陆还给自然。人类退出这些物质循环。如果环境至上，人类就应该集体自杀。但如果是人类至上，就应该在保护环境的同时，利用环境。以保护环境为名不许合理开发，是有悖于人类价值的。

移民西部，是人类上万年经济发展模式的延伸。

地球的物质是循环运动的，经济发展行式之一就是将这些物质循环纳入人类社会，使得人类社会成为这些物质循环上的一个链节。

大约一万年前，人类社会以采集和渔猎为生，使用的工具是石头和棍棒。渔猎的发明，使得以往不流经人类社会的物资循环纳入了人类社会。在此之前，通过渔的物质循环在人类社会之外，水草吸收阳光，鱼吃水草，鱼和水草形成一个由太阳能量耗散驱动的碳循环。人类发明捕鱼后，这个循环就加入了人类一环，水草-鱼人形成新的碳循环，此前鱼所处在的食物链中没有人，此后人跑到鱼所在的食物链上了。

火的使用开拓了人类食物种类，没有火的使用，不用火烧熟猎物，人体消化系统难以吸收那么多的蛋白质。火的使用提高了人类控制能量耗散的能力，改变了能量耗散的途径，与渔猎技术相辅相成，使得人类吸纳了许多以往往难以为人利用的物质循环。

渔猎和火的使用将原来外在于人类的物质循环纳入人类消费，这是吸纳物质循环的经济活动。

我们地球上用的能量有很多种，如地热是地球自身引力能量压缩地球产生的，潮汐是月亮和太阳对地球引力产生的，核能是宇宙膨胀冷却过程中遗留下来的高能量亚稳态释放的能量。但与地球生物圈息息相关的主要是太阳能，也是我们用得最多的能力。煤和石油都是以前生物界通过光合作用储存下来的太阳能，水电是太阳蒸发海洋的水形成大气水循环产生的，所有动物肌肉产生的能量，都依靠植物光合作用摄取的太阳能。所以，作为零级近似模型，我们只考虑太阳能，这是与人类经济相关的能量。

物质和能量的关系就在于运动，而驱动地球上物质运动的就是太阳能（零级近似）。物质运动是能量的载体，能量是物质运动的驱动力。如果地球相对于物质是封闭的，物质运动既不能跑出地球外，也不能从天外跑进来，那么这种物质运动就一定是循环运动，而这运动的形式就是太阳能在地球耗散的过程。这里讲的运动，是广义的运动，即不只是机械运动，还包括化学和生物等其他运动形式。这样，地球就是一个物质封闭而能量开放的系统。

如果能量是守恒的，太阳能射入地球后又没有辐射出去，地球的内能就会越来越多，如果这部分能量变成热能，地球就会越来越热。由于物质是运动的，内能不可能无限积累，所以，如果地球是稳定状态，长期平均来说应该是进入地球的能量与地球辐射到宇宙空间的能量相等。太阳能辐射进地球，驱动地球内的物质循环运动以后，又变成红外辐射出去，这整个过程是能量守恒的，这个过程我们称之为耗散过程。

物质循环最直观的一个是大气水循环，另一个是植物光合作用的新陈代谢与动物新陈代谢相互形成的碳循环：动物吸收植物中的碳水化合物，呼出二氧化碳，再有光合作用回到碳水化合物。

能量耗散最经典的图像是生态中食物链，能量被光合作用吸收到分子链中，然后由一直形式转为另一种形式，最后以体温形式辐射回宇宙。

地球上物质是有限的，但由于物质循环，物质对人类产生的效用是无限的，如我们消费粮食，可以经由碳循环再消费第二次，第三次，以致无穷。条件之一是不要破坏了这一循环，循环断了，就会产生污染，就减少了人类可利用的财富。

在我们的模型中，物质循环和能力耗散是一个过程的两个方面，没有脱离物质循环的能量耗散，也没有脱离能量耗散的物质循环。

这个简化的模型，将地球表述为在太阳能耗散过程中许多循环运动的物质。按照这个模型，人类经济活动，就在于使得这一能量耗散过程产生更多的物质循环、维持这些物质循环、并将这些物质循环纳入人类社会活动中，使得人类活动成为能量耗散过程环节之一，成为物质循环链节之一。

直觉来说，物理科学和经济学好像对世界有完全不同的理解。经济学讲创造财富，物理学将物质守恒；经济学讲能源危机，物理学讲能量守恒。

经济学家和政治学家要创造创制财富，期待一个物质丰富的人类文明，但是，物质守恒定律说物质是不生不灭的。就是说我们不能无中生有的创造出物质。当我们说创造物质财富时，人类的经济活动是受物质守恒定律制约的。

例如，中国2002年生产的粮油糖钢煤水泥等原材料为30亿吨，若按7％增长率，而且经济增长按产品重量来度量的话，到2386年中国年产量就超过地球重量。(1.07)^384=1千九百二十亿。这就是我们要问的问题，什么叫经济发展？物质丰富就是经济发展吗？如果是的话，地球这么点物质还不够人类发展几百年。

能力守恒定律，说能量是不会减少的，能量只是从一种形式转变为另一种形式。但能量守恒定律并不能解决人类面临的能源危机。能量虽然守恒，但会耗散为难以被人类利用的形式，甚至转变为有害的能量，热能，全球变暖。从这个叫角度来说，人类发现新能源，实际上是驾驭了以前不为人类控制的能量转变过程而已。