环境污染是文化上的熵污染

环境问题是无序化的表现,是文化上的熵污染。

熵是自然科学概念。1850 年,克劳修斯提出热力学定律。他认为,在一个孤立系统中,能量总是从温度高的物体流向温度低的物体,最后达到平衡。它可以用“熵”来量度,又称“熵增加定律”。也就是说,物质运动总是朝着混乱无序的方向进行,自然界进行的每一件事都具有增熵的趋势。这是客观世界的普遍规律。

熵是事物无序度的量度。按照热力学第二定律,自然界总是向混乱无序的方向发展。但是,这与自然界的现实过程相矛盾,自然界的物质进化,包括物理进化、化学进化、生物进化和人类社会进化,实际上一直朝着有序化的方向发展。为了解释这种矛盾现象,麦克斯韦假设有一个小巧机灵的妖精在微观尺度上进行反熵活动,它被称为“麦克斯韦妖”。但是,人们说,小

① 宋毅,转引自拉兹洛:《系统哲学讲演集》,中国社会科学出版社,1991 年版,第 262 页。

妖的反熵活动也要消耗能量,而且它消耗的能量比它减少的熵还要多,因而问题并没有解决。

1944 年,薛定谔引进“负熵”概念来解释这种现象。他说:“一个生命有机体不断地增加它的熵——你或者可以说是在增加正熵——并趋于接近最大值的熵的危险状态,那就是死亡。要摆脱死亡,就是说要活着,唯一的办法就是从环境里不断地汲取负熵。我们马上就会十分明白,负熵是十分积极的东西。有机体就是靠负熵为生的。或者,更确切地说,新陈代谢中本质的东西,乃是使有机体成功地消除了当它活着的时候不得不产生的全部的熵。”

①这就是说,生物有机体由于具有从环境中吸取负熵的能力,因而能抵抗增熵

的自然趋势,维持自己的生存。

德国物理学家哈肯用“协同学”来解释这种现象。他通过对自然界宏观系统各种要素的合作关系和台作现象的研究,建立了协同学,即“协同工作之学”。他认为,客观世界包括物理系统、化学系统以及社会和技术系统, 它的各种要素之间存在相干和合作关系,系统的要素在一定的时空结构、功能和行为结构等方面联合作用,即系统各要素的协同和合作,导致系统时空有序性的自组织过程产生。他认为,这是自然界抵抗熵增加达到成功的奥秘。也就是说,自然界的成功,自然系统朝有秩序的进化方向发展,是由于它的结构的各个部分,它的各种要素之间,不断地按一定的意义巧妙地协同工作。1983 年他发表《协同学——自然成功的奥秘》一书。他在书的前言中说:“本书提出了一个思想上的转折点。它的出发点是基于这样的认识:在无生命的物质界,也会从混沌中产生良好的新型结构,并能在不断输入能量时维持这些结构。”①他提出“序参量”概念,序参量是描述自组织系统有序程度的量。哈肯把它称为驱动排列事物各个部分协同作用的一只“看不见的手”。他说: “序参量是通过各个部分的协同作用创建的:反过来它又支配各个部分的行为。”他首先在物理学,随后在化学和生物学,最后在经济社会领域研究序参量的支配原则,认为它是一种普遍的原则。因为不管是原子、分子、细胞, 还是动物和人,都以其集体行为具有协同效应,一方面通过竞争,一方面通过合作,决定着自己的命运,从无序中产生有序。他说:“在这一意义上, 可以把协同学看作是安排有序的、自组织的集体行为的科学,在这里行为服从普遍的法则。”①

比利时科学家普里戈津则用耗散结构理论解释从无序走向有序。他认为,任何一个开放系统,例如地球这样的开放系统,从平衡态过渡到远离平衡态,达到远离平衡的非线性区时,系统通过涨落(涨落是指系统在某一状态下,它的参量的某种变动)产生非平衡相变,从而使事物从无序状态转变为有序状态。普里戈津把这种结构称为耗散结构。这种有序结构只要不断地与外界进行物质和能量交换便能维持,并保持一定的稳定性。他提出“非平衡是有序之源”、“通过涨落达到有序”等重要论断。他认为,在具有耗散结构的系统内(“人一自然”系统是这样的系统)各个要素之间存在非线性的相互作用,这种相互作用使各个要素之间产生相干效应和协调动作,形成耗散结构。因而他对人与自然协调发展提供新的科学解释。普里戈津把阐述

① 薛定谔:《什么是生命》,上海人民出版社,1973 年版,第 78 页。

① H.哈肯:《协同学——自然成功的奥秘》,上海科学普及出版社,1988 年版,第 1 页。

① H.哈肯:《协同学——自然成功的奥秘》上海科学普及出版社,1988 年版,第 7~9 页。

耗散结构理论的著作《从混沌到有序》冠以“人与自然的新对话”这样的副标题,认为随着人类社会的结构发生深刻变化,人和自然之间以及人与人之间都需要一种新的关系。他强调人与自然的非线性的相互作用。他说:“现在我们正接近 20 世纪末,看来,科学为我们带来某种更加普适的信息。这信息关系列人与自然及人与人之间的相互作用。”②

但是,这里问题并没有完全解决。无论是薛定谔的“负熵”概念、哈肯的“序参量”概念,还是普里戈津的耗散结构理论,它引进的有序性原理, 或负熵原理表述为:“一个系统的无组织的发生,是与另一个系统中组织的加强相联系的。”①也就是说,某一系统的有序需要从另一个系统汲取负熵, 因而是与它的环境的无序相联系的,可能是以损害环境来积聚自己的有序, 而把无序的熵留给环境,从而使环境走向衰败。