【編者按】

“熵”的概念曾在中國知識分子中流行過一段時間，但最終沒有留下太多影響，人們記得更多的是這個概念的晦澀和多意。下面這篇文章梳理了“熵”被應用到人文社科領域的過程，一方面指出它的價值在于啟發經濟學對諸多前提假設的反思，而非作為解釋工具；另一方面，文章展示了一個試圖借用自然科學概念分析人類社會的社會科學家所遭到的科學至上主義的狙擊。

中學時讀王小波的《白銀時代》，印象最深的是熱力學老師反復如出謎題般地說著：“未來的世界是銀子的”。后來“我”說出了謎底，告訴老師，她說的是“熱寂”之后的世界?！盁峒拧保╤eat death）是指根據熱力學第二定律，熱量會不斷從高溫處流向低溫處，日久天長，宇宙各處之間的溫差消失，寰宇同此涼熱。此時的宇宙陷入一種惰性的均衡狀態中，什么也不再發生，這便是宇宙的終結，稱為“熱寂”。銀子是導熱最好的金屬，所以當寰宇同此涼熱之際，世界就像一個“銀元寶”。

王小波在散文《我為什么寫作》中，也使用過熱力學第二定律的隱喻，借熱力學中代表能量擴散程度的“熵”（entropy）的概念，說自己逆時代大潮、“趨害避利”以寫作為業，是“反熵”行為，而社會中人人隨大流，那就是人類社會的“熵增”，使社會變得沉悶乏味。

《白銀時代》

白銀時代就是這么一個沉悶的時代。《白銀時代》里寫道，“希臘神話里說，白銀時代的人蒙神的恩寵，終生不會衰老，也不會為生計所困。他們沒有痛苦，沒有憂慮，一直到死，相貌和心境都像兒童”。在這部小說里，人們倒懸于生活的常規而無法掙脫，不能想象生活的其他可能。

那么王小波為什么把熱力學定律和古希臘神話寫在一起？

物理學中的“熵”

熱力學誕生于19世紀歐洲競相發明和優化蒸汽機的年代，因此特別關注能量從熱到功的轉化。它有兩條著名的定律。熱力學第一定律說的是“能量守恒”：能量既不能被創造也不能被消滅，只能從一種轉化為另一種。熱力學第二定律進一步說：熱能和機械能在相互轉化的過程中，總有一部分是以摩擦等形式耗散（dissipate）掉的。這意味著，雖然能量總量不變，但在轉化中，可以被用來做功的能量總是不斷減少，不能做功的能量總是不斷增加，最終就只剩下不能做功的能量。什么是“不能做功的能量”？它是微觀層面以粒子無序運動形式存在的熱能，因為無序，所以無法引導其做功。隨著這種“無效”的熱能的積累，這個系統最終會達到熱力學平衡，也就是微觀層面最大的無序（disorder）狀態。熵，就是一個系統趨向這種狀態的程度。

你可以想象一臺汽車，引擎燃燒汽油產生熱能，其中一部分因為零件摩擦、尾氣排放等原因而損失，其余部分則讓氣缸內的空氣膨脹，推動活塞、帶動曲軸，從而驅動汽車行駛。在這個過程中，燃燒汽油釋放的能量都并沒有消失，一部分是通過摩擦、排放和熱輻射等浪費掉了，一部分驅動汽車運動后也進入環境，都不再能夠做功，同時增加了微觀上的無序。在這個過程中，汽車與周圍環境組成的系統的熵就增加了。

熱力學第二定律還有另一個版本，說的是如果熱能不是“轉化”而是“傳遞”，那么它只會從溫度高的地方傳遞到溫度低的地方，最終也同樣會達到熱力學平衡。所以，這條定律歸根到底說的是：如果沒有外力干預，一個封閉系統總是自發且不可逆地趨向熱力學平衡，此時，這個系統在微觀上出現最大的無序，在宏觀上表現為最大的惰性。這就是為什么王小波以熵作為世相的隱喻。第二定律用熵來表述就是：一個封閉系統的熵勢必不斷增加，不可逆轉。

1987年出版的中譯本《熵：一種新的世界觀》

里夫金版的“熵經濟學”

讓熵的概念在中國知識分子中熱門起來的，應該是1987年出版中譯本的杰里米·里夫金（Jeremy Rifkin）與泰德·霍華德（Ted Howard）的《熵：一種新的世界觀》（Entropy: A New World View）。這本書的英文原著問世于1980年，用寫給普通讀者的文字，透過熵的視角來看待西方資本主義社會面臨的挑戰。書中提出，由于地球的資源和環境承載力有限，依賴大量能源和物質消耗的經濟增長不可持續，資本主義社會必須經歷深刻的變革，來盡可能延緩地球資源枯竭之日的到來。一切變革的基礎，是世界觀的變革。他們提出現代文明應該經歷一個從力學世界觀，向熵的世界觀的轉變。力學世界觀（mechanical world view，也譯作“機械論世界觀”）以牛頓力學為原型，也受到培根、笛卡爾和新古典經濟學家們的影響，認為人的活動對自然界的影響只是一種力學過程，就像操縱一部冰冷堅硬、周而復始的機器。人可以盡情改造自然，攫取資源，積累財富，經濟增長可以永遠持續，人類會不斷進步。但熵的定律卻昭示了物理世界的鐵律是“江河日下”、“覆水難收”，人類不可能在一個不斷衰退的自然界中永遠進步，反倒是在不斷加速它的衰退。所以，人類必須節制消費，并盡可能使用可再生能源，停止揮霍地球資源庫存。

這本書切中了依賴高能耗、追求高物質消費的西方社會的諸多時弊，比如環境污染、經濟動蕩、社會沖突和溫室效應等等，但是在分析中卻常常陷入還原論，把復雜的社會問題的原因歸結為物理的鐵律。比如，書中把一切通貨膨脹歸結為能源短缺，然后又把能源短缺歸結為地球的熵增。但是，雖然在此書寫作的70年代同時存在通脹和能源危機，但是通脹也出現在歷史上沒有突出的能源短缺的時期，所以能源短缺不是通脹的唯一根源。而70年代的石油危機雖然有西方多國石油產量見頂的原因，但也有中東產油國拒售的市場因素。何況40多年后的今天，雖然地球上的石油自然是更少了，但是并沒有可以和70年代相提并論的石油危機。所以，雖然熵的定律終將使地球能源短缺，但它不能解釋特定時期的能源短缺。此外，書中還大量使用熵代表系統在微觀層面的“混亂程度”的定義，把上述種種現代危機給人帶來的混亂感，直接附會為熵增帶來的“混亂”，干脆抹消了物理世界和人類社會的界線......這些，都難免給人一種在科學問題面前的“民科”之感，一位國內知名“科普達人”就在文章里奚落過里夫金。

杰里米·里夫金

即便如此，這本書無疑是用“熵”這個強有力的隱喻，照亮了那個年代資本主義社會的深層危機，并描繪出了從能源轉型到社會和文化轉型的藍圖。不過作為此書主要作者的里夫金，如今早已放棄了他在書中的立場，成為一名技術樂觀主義者，把可持續發展的希望寄托在互聯網、物聯網、分散式能源、“共享經濟”和3D打印上，沒有了原來那種批判消費主義和“增長賽高”迷信的憂患意識。

里夫金的思想來源——喬治埃斯庫-羅根

其實，里夫金和霍華德這本書里的“熵”的思想并不是他們原創的，而是借自是美籍羅馬尼亞裔數學家和經濟學家尼古拉斯·喬治埃斯庫-羅根（Nicholas Georgescu-Roegen，1906～1994）。他的“熵觀經濟學”（entropic economics）的思想比里夫金他們的更立足科學定義，更接近嚴謹的經濟學分析。不像里夫金和霍華德，他并不試圖用熵來解釋經濟現象，而是用熵來啟發經濟學的反思。

1971年，喬治埃斯庫-羅根出版了影響深遠的著作《熵的定律和經濟過程》（The Entropy Law and the Economic Process），最先將“熵”應用到經濟分析。他在書中破天荒地提出：熱力學第二定律同樣適用于人類的經濟活動，因為無論是從事農耕獲得衣食，還是發展工業、從事貿易，實現更廣泛的目的，人類的經濟活動歸根到底都是截取能量的流逝為自己所用。人類的命運與地球的熱力學過程息息相關，但地球終有一天將耗盡可用能量，屆時人類文明也將抵達終點。所以，他認為熱力學第二定律應該是人類經濟活動的最基本的模型。不僅如此，他認為熵的定律還適用于物質，物質同樣存在不可逆轉的耗散，人類不可能將它們完全回收利用。能量與物質的雙重流逝，是人類面對的基本現實。但是，主流經濟學卻選擇掩耳盜鈴，將資源與環境成本“外部化”而不予正視，不僅制造出日益嚴峻的環境和生態災難，也讓經濟處于動蕩之中。因此，他認為人類不僅不應該迷信“增長”，而且恰恰是應該推動經濟實現“去增長”（degrowth），追求美好的生活，而不是物質奢華的生活。

尼古拉斯·喬治埃斯庫-羅根

上世紀70年代初的西方世界，能源危機初現，環境污染日益嚴峻，人類活動導致溫室效應的可能性剛開始獲得公眾關注，一批知識分子公開對抗主流經濟學的教條。1972年，一群少數派經濟學家組成的“羅馬俱樂部”發布了《增長的極限》報告，用計算機模擬數據揭示在有限的資源下，經濟和人口增長的限度，并預言這一極限將在20世紀末到來，雖然這一極限好像尚未到來，但這本書引起的思想震蕩卻至今猶在。

1973年，英國經濟學家E.F.舒馬赫在他著名的《小的是美好的：把人當回事的經濟學》（Small Is Beautiful: Economics as if People Mattered）一書中，指出了喬治埃斯庫-羅根想用“熵”給主流經濟學指出的同一個盲區。他在開篇寫道：這個時代的經濟觀念中，最荒唐的是不把自然資源當作“資本”而是當作“收入”，因此只看到人類在獲得越來越多的物質財富，卻意識不到最重要的資本在快速減少，人類只能發現，而不能創造它們。喬治埃斯庫-羅根和舒馬赫的這兩本書，共同奠基了經濟學中年輕的非主流分支——“生態經濟學”。這個學派特別關注發展的可持續性、發展后果的不確定性，以及發展的代際公平問題，就是說，不應讓子孫后代承擔我們過度使用地球的后果。

1971年哈佛大學出版社出版的《熵的定律和經濟過程》

急著批評喬治埃斯庫-羅根的人排成行。只要略懂熱力學的人就可以機智地批評道：這是生搬硬套！地球是一個從太陽接受能量的開放系統，不是封閉系統，不適用熵定律（那位“科普達人”就是這么批評里夫金的）。但是他們忘了：儲存著太陽能量的化石能源對人類來說不可再生。而即便人類可以成功轉向太陽能、風能、水力、生物燃料等可再生能源，在喬治埃斯庫-羅根的看來也不是出路。因為，一方面，從經濟學角度看，新技術往往是傳統能源的寄生蟲。在他的時代，剛剛出現的太陽能電池板終其一生所能捕獲的太陽能，還不夠用來制造它本身，一如今天的電動汽車是否更環保，仍取決于發電廠用的能源是否環保，如果煤電比重過高，那么一輛電動車攤到的污染排放可以遠高于一輛燃油汽車。

另一方面，制約人類的不只是能量，還有物質。喬治埃斯庫-羅根認為在熱力學過程中，物質和能量一樣耗散，從“可用物質”變成“不可用物質”，即不能回收的物質。他舉的例子包括磨損在公路表面的輪胎橡膠分子、因為機械摩擦而進入環境的金屬碎屑，如果在今天，他可能還會提到融入霧霾顆粒中的礦物成分。在他看來，由于 “物質熵”的增加，一方面人類可資利用的物質會不斷減少，另一方面物質的耗散又帶來越來越多的污染，所以不要說經濟增長不可持續，連文明都有盡頭。

批評者們拍案而起：“熱力學第二定律只關乎能量，無關物質！”這讓喬治埃斯庫-羅根拋出一條“熱力學第四定律”，宣稱在一個封閉系統中，機械功不可能以恒定速率永遠持續。言下之意，物質的耗散讓一切不可永續。在他晚年寫的最后一篇論文《熱力學和我們，人類》（Thermodynamics and We, the Humans）里，他說自己提出這條定律，就是為了反對那種以為用太陽能替代化石能源就能實現永續經濟的想法，把那稱作“第三類永動機”。這條“第四定律”，顯然已經游離出物理學的邊界，讓他被嘲笑為“民科”。

不嚴格的科學概念，與嚴峻的人類現實

“第四定律”也勢必招致另一種批評，那就是它是把人類的視角揉進對客觀法則的討論。但喬治埃斯庫-羅根的回應是：科學概念中本來就充斥著人類視角，就連熱力學第二定律也被認為是“人類中心主義”的。的確，十九世紀英國物理學家、電磁學奠基人麥克斯韋（James Clerk Maxwell，1831~1879）就曾指出，熱力學第二定律對“熱”和“功”的區分就體現了人類的視角——能量之“有效”在于它能做功，而所謂“做功”是人在宏觀層面觀察到的由大量分子構成的“物體”的受力移動，但是如果能量傳遞只是導致了微觀層面分子的無序運動，那么這就被叫做“熱”，是能量耗散和熵的增加。但是對分子來說，兩者并沒有本質區別，是人類的視角賦予了它們區別。

這條“熱力學第四定律”，毋寧是進一步放大了人類視角，大到“不科學”，但符合人類經驗。因為現實中有大量證據表明，人類不能完全回收物質，它們在不斷耗散。一個例子是溫室效應。喬治埃斯庫-羅根在一篇1975年的論文里，就前沿地把“二氧化碳的持續積累會導致地球的暖化”作為熵對人類的一種威脅，而如今人類正在充分感受它的影響。另一個例子，就是窗外彌漫的由硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽、氯鹽、重金屬、元素碳、有機物以及十幾種微量元素組成的乳白色的大霾。

人之所以不能回收，或哪怕僅僅是減少這些污染，不全是因為物理難度，而是有著深刻的人性原因。喬治埃斯庫-羅根并沒有止步于用兩條定律來提醒世人“一切皆有盡頭”，而是繼續用他真正擅長的經濟學分析來告訴世人：迷信“增長”的資本主義和消費主義經濟一直在人為加速這個進程，而這與主流經濟學的短視與偏見密切相關。在前述發表于1975年的著名論文《能量和經濟學神話》（Energy and Economic Myth）中，他歷數了主流經濟學所信奉的這些神話（迷信）：

一，占據經濟學主流的新古典經濟學（這一點馬克思主義經濟學也是一樣），默認礦產資源的供應和環境承載力都是無限的，即便有時意識到它們的有限性，也是將資源消耗和環境污染作為“外部成本”而不加考慮。

二，新古典經濟學有一個“價格神話”，認為只要合理定價，人類就可以通過市場機制避免資源枯竭和環境災害，因而無需對資源利用進行量化管制。而事實上，價格總是低估了資源真正的稀缺性，市場機制總是讓較早年代的人享用更多的資源。

三，當新古典經濟學考慮稀缺性問題的時候，它并不考慮未來的人類對資源的需要，不講代際公平，因此總是寅吃卯糧、透支未來。

四，不為后人著想，不全是因為自私和短視，有時也是因為形形色色的“樂觀主義”作祟。

其中的一種，是對資源儲量的樂觀：地球上的能源還多著呢，已探明和未探明儲量還能用上好幾百年，慌什么？但喬治埃斯庫-羅根提醒大家區分可用能源（available energy）和可及能源（accessible energy），前者指只要可以取得，人類就可以利用的能源，比如石油、煤炭、天然氣、風能都是可用能源，但閃電就不是。但可用能源未必都是可及能源。它們可能在地層的極其深處，遠非人類的技術能力所能觸及，而另一些是人類現有技術可以獲取的，但是為了獲取它們所需消耗的能源要比所能獲取的更多，沒有開采的意義，因此同樣是“不可及”的。

另一種，是對技術的樂觀，認為未來人類總能發明新技術來提高資源利用效率，并讓原本不可及的資源變得可及起來。兩相結合，地球上的資源就足夠用到我們都不關心的遙遠未來。對這種想法，喬治埃斯庫-羅根試圖用經濟史實和建模分析來證明：在新技術提高資源利用效率的同時，經濟增長（常常是新技術的結果）也在擴大使用資源的規模，正如過去一百年間，汽車引擎的燃油效率不斷提高，但是汽車總數和使用量的飛速增長讓各個時期的汽油消耗總量不斷刷新。而另一方面，當新技術讓更多資源變得“可及”的時候，也不意味著后人將因此得福，因為現在的人立即開始使用更多的資源。

資源消耗的另一面就是污染。有一種樂觀主義叫做“先發展，后治理”，以為環境和生態就像鐘擺，可以循環往復。喬治埃斯庫-羅根說這是典型的機械論世界觀和“線性思維”的表現。局部的污染或許可以治理，但治理也需要消耗新的能源和物質，到頭來往往是用別處的和未來的污染來取代當下身邊的污染，拆了東墻補西墻。

喬治埃斯庫-羅根涉險進入陌生的領域，把“熵”的概念引入經濟學，不是為了把它作為一根能解釋一切的魔術棒，而是試圖在兩個層面改變主流經濟學的心智，帶它走出沉湎物欲、不知憂患的“白銀時代”。在一個層面，他用熱力學規律來挑戰新古典經濟學的力學世界觀、“永恒進步”的樂觀主義，呼喚一種考慮經濟的長期可持續性，承擔對未來的責任的經濟倫理。在另一個層面，他試圖揭示主流經濟思想如何讓熵增的速度不斷加快，即便有著種種節約資源、保護環境的美好愿望，但熵增的加速還是和熵增本身一樣不可逆轉。

2014年的科幻大片《星際穿越》講的是人類因為農業生物多樣性的喪失而不得不背井離鄉的故事

透過熵經濟學的棱鏡看，地球上很多劃算的生意是虧本的。其中最不經濟的當數現代農業，因為它原本是人類唯一可以直接利用太陽能而不消耗地球能源的產業，卻在一個世紀前開始逐漸拋棄太陽，依賴化石能源。一戰后為了盤活炸藥產能而生產出來的化肥，開啟了化石能源農業中取代太陽的歷史，而如今，農藥、除草劑，以及漫長的全球供應鏈中都充溢著石油。眼下，用LED燈管和營養液在封閉廠房里催熟作物的“植物工廠”又開始受到熱捧，試圖在農業中徹底淘汰太陽。生產食物所消耗的能量，遠遠超過食物所蘊含的能量，這不僅意味著巨大的能量赤字、資源赤字，還帶來巨大的環境赤字。與此同時，工業化生產追求資本與技術的密集，趨向產業的集中，因而它只會日益大工業化，消耗更多的能源，制造更多的污染，帶來更高的公共健康風險，沖擊更多農村人口生計，抹掉更多的生物多樣性，留下更有限的食物消費選擇。

如果“熵”（喬治埃斯庫-羅根意義上的）是緊迫的現實，你不能指望用白銀時代的心智去應對它。

本文發表于微信公眾號“谷聲Gusheng”，原標題為《未來的世界是銀子的，但不是白銀時代的》，澎湃新聞經授權轉載，略有刪改。