總而言之,熵理論是有著廣泛的科學(xué)意義的,它首次把不可逆的概念應(yīng)用到科學(xué)領(lǐng)域。我們知道,牛頓力學(xué)研究的是可逆過(guò)程。如作用力和反作用力,雖然方向相反,但大小相等。但熱力學(xué)則不同。自然科學(xué)的熵原理指出,孤立系統(tǒng)中,熱總是自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體,反之則不可;機(jī)械運(yùn)動(dòng)可以全部轉(zhuǎn)化為熱運(yùn)動(dòng),反之則也不可,因?yàn)闊崮懿豢赡苋哭D(zhuǎn)化為機(jī)械功;電能可以全部轉(zhuǎn)化為熱能,反過(guò)來(lái)同樣也不可。所以,我們從熱力學(xué)第二定律可以推斷出,無(wú)論是不消耗任何能源的機(jī)器,還是消耗一部分能源,但熱效率達(dá)到100%的機(jī)器,這些所謂的“永動(dòng)機(jī)”都是不切實(shí)際的。盡管永動(dòng)機(jī)被那些狂熱的“理論家”朝思暮想般地?zé)崆袑で?,殫精竭慮式地傾心設(shè)計(jì),但實(shí)踐證明都只是空想,歷史上也從來(lái)沒(méi)有真正制造出來(lái),況且也不可能制造出來(lái),因?yàn)樗`背了科學(xué)。
雖然制造永動(dòng)機(jī)的種種熱望早就被無(wú)情地澆滅了,但令人詫異的是,現(xiàn)實(shí)社會(huì)中有關(guān)永動(dòng)機(jī)研制的事例卻仍然層出不窮。遠(yuǎn)的不說(shuō)上百年前有關(guān)永動(dòng)機(jī)的各種不切實(shí)際的雛形,許多尚未成型便已胎死腹中;近的如中國(guó)河南省的南街村集團(tuán)就有過(guò)同樣的慘敗經(jīng)歷。2000年伊始,南街村集團(tuán)的“當(dāng)家人”王宏斌董事長(zhǎng)曾決策并投入2000萬(wàn)元巨資研制永動(dòng)機(jī),并夸下??谡f(shuō)要全面替代石油。結(jié)果可想而知,所有的投資后來(lái)全部打了水漂,以方便面生產(chǎn)而揚(yáng)名的南街村集團(tuán)至此一蹶不振,教訓(xùn)不可謂不慘痛。試想一下,作為項(xiàng)目決策人的王宏斌先生事先如果了解一些能源利用方面的知識(shí),或者征詢一下相關(guān)專家的意見(jiàn),這種不著邊際的投資項(xiàng)目事實(shí)上是完全可以避免的。等到事后再想起補(bǔ)充有關(guān)熵的理論知識(shí),看起來(lái)已經(jīng)于事無(wú)補(bǔ)了。而這恰恰契合了熵的意義,即事物通常表現(xiàn)出的不可逆性。
對(duì)于世間萬(wàn)物而言,靜止是相對(duì)于運(yùn)動(dòng)而存在的。正所謂世界唯一不變的法則就是它永遠(yuǎn)在變。但是這種變化并不是無(wú)章可循的肆意亂變,某種意義上說(shuō),我們能夠給其貼上指向的標(biāo)簽。英國(guó)著名天文學(xué)家愛(ài)丁頓爵士把熵喻為“時(shí)間之矢”,頗為形象而貼切。它標(biāo)示著科學(xué)再也不能不顧及時(shí)間的方向了。牛頓力學(xué)解開了太陽(yáng)系運(yùn)行之謎,這無(wú)疑是牛頓的偉大功績(jī)。但是,太陽(yáng)系是不是永遠(yuǎn)這樣運(yùn)行呢?按照牛頓力學(xué),回答是肯定的,而且不僅太陽(yáng)系如此。任何物體一旦初始條件確定,就將沿著既定的軌道運(yùn)行,與時(shí)間無(wú)涉。但是從熵概念的角度來(lái)說(shuō),牛頓力學(xué)的論斷值得進(jìn)一步商榷。因?yàn)樘扉L(zhǎng)地久,終有盡時(shí)。隨著時(shí)間的流逝,一旦系統(tǒng)的熵增加到某一臨界值,太陽(yáng)系就再也不能像原先那樣運(yùn)行了。情況就是這樣,盡管太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)在人們的視覺(jué)空間上是可重復(fù)的,可是在時(shí)間上卻不能重復(fù)了。太陽(yáng)每天東升西落,但太陽(yáng)每天都是新的,今日的太陽(yáng)已不再是昨日的太陽(yáng)了。事實(shí)上,連宇宙都會(huì)“衰老”,更何況作為宇宙一粟的太陽(yáng)系。
熵的引入使科學(xué)從存在轉(zhuǎn)向了演化,這是其最本質(zhì)的意義。從這個(gè)意義上說(shuō),有機(jī)世界與無(wú)機(jī)世界都在演化,唯一的不同在于其時(shí)間尺度,有機(jī)世界的演化相對(duì)短暫,而無(wú)機(jī)世界的演化遙遠(yuǎn)而漫長(zhǎng)罷了。
人類社會(huì)能耗增加的秘密