第三章 高能耗社会的未来

毫无疑问，人类社会从远古时代发展到现在，已经进入了一个高能耗的社会。并且随着社会的进步，对能源的消耗会越来越多。当某个时候能源的供应无法满足其需求时，危机便如影随形般地产生，而危机的延续则有可能酿成文明的崩溃，因为人类社会复杂性的骤降本身就可以看作是崩溃的征兆。那么，人类社会的发展将何去何从呢？高能耗社会的未来在哪里呢？这寄托于我们在维持整个社会复杂性的同时而实现新的能源替代过程，即实现下一代能源的大规模开发与利用，从而在本源上解决人类社会的能源供应和环境恶化问题。在探讨这些问题之前，不妨先从自然社会的熵学观开始说起。熵这个源于热科学的概念已经被越来越多的人加以认识和研究，并且无孔不入地渗透到自然科学和社会科学的诸多领域。

熵是什么

熵，对于不少读者来说，或许是一个陌生而又古怪的术语。它源于希腊语εντροπια，表示变化的容量。平心而论，在汉字中，熵的意义更为形象，火字旁加个商。火，象征着热；商，则是数与数相除，表示两种状态之比。熵正是这样一个取自于热力学的重要概念，用以度量某一种系统自发地从有序向无序的转化过程。

在日常生活中，我们都有这样的常识，一杯沸水置于室内会不断散发热量，直至水杯的温度与室温相同。仔细观察这种现象会发现明显的特点，那就是这个过程是自然而然发生的，而且无法自发地恢复到最初的状态。也就是说已经散失在室内的热量，不可能自动地重新聚集到杯中，使水再次沸腾。因此，我们称其是不可逆的变化过程。类似的例子不胜枚举，如滴入玻璃水杯中的墨汁会向周围扩散，直至杯中水全部染黑；一瓶开盖的香水会在房间散发香味，不久就让整个房间飘香等等，都是同样的道理。

对于“有序”和“无序”的概念，我们可以通过下面的情形浅显地予以说明。如果我们观察橡皮筋的结构，就会发现它的结构在放松与紧绷的时候是完全不一样的。放松的时候橡皮筋的结构像一团乱麻交织在一起。而当橡皮筋拉长紧绷时，那些如同链状的胶粒就沿着拉伸的方向整齐划一地排列起来。于是我们可以看到两种状态，一种是自然，或者自发的状态。在这种状态下，我们称橡皮筋的结构呈“无序”或“混乱”的状态;而另一种是借助于外力而规则地排列起来的状态。我们称之为“有序”或“整齐”的状态。如果用熵的概念来度量这种“有序”或“无序”的状态，我们说橡皮筋的结构呈“有序”状态时熵小，呈“无序”状态时熵大。推而广之，一个体系处于最“整齐”的状态时熵最小，而在最“混乱”的状态时熵最大。

我们经常见到风扫落叶飞的场景，一般习以为常以至于无暇思考。事实上这蕴含着同样深刻的哲理。对于落叶而言，其堆积越散乱，熵值越大，而这时的状态更容易保持。因为如果有外力的介入，比如秋风扫落叶，其无非是增加了落叶的混乱度，熵值就更大。因此，落叶纷飞是最可能出现的状态，最容易被观察到。从这个意义说，散乱的落叶是自然的常态。而落叶整齐地排成一列可看作其最有序的状态，这时熵值最小，所以这种状态最不容易保持，因为那怕轻微的一阵风也有可能破坏这种有序的状态，使得这种有序状态向无序状态改变，从而使得熵值增大。因此，这种落叶整齐排列的状态是最不可能出现的状态，观察到的可能性几乎为零，除非人为地把落叶摆成整齐的一列，否则自然情况下难以见到。当然，自然科学意义上的熵概念是严谨的，更是干巴巴的，远不是上文表述的这般意象化。我们在探讨过程中并不拘泥于严格的定义或概念的限制，而主要是专注于阐述现象背后所蕴含的深意。