可持續(xù)發(fā)展條件及對(duì)未來(lái)的預(yù)測(cè)(已修改)
2025-07-06 08:50 本頁(yè)面
【正文】 29 / 29 可持續(xù)發(fā)展時(shí)代 ——論宇宙和人類社會(huì)中組織及規(guī)律的 可持續(xù)發(fā)展條件及對(duì)未來(lái)的預(yù)測(cè) 徐 朝 《易經(jīng)》：復(fù)，其見(jiàn)天地之心乎！ 《黃帝陰符經(jīng)》：天人合發(fā)，萬(wàn)變定基。 中國(guó)在《二十一世紀(jì)白皮書》中提出了中國(guó)二十一世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展的總體戰(zhàn)略、對(duì)策以及行動(dòng)方案。在發(fā)達(dá)國(guó)家的帶動(dòng)下，世界各國(guó)也都在緊鑼密鼓地進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的研究和實(shí)踐。在人們的心目中，可持續(xù)發(fā)展似乎就是環(huán)境保護(hù)、控制人口等等?？沙掷m(xù)發(fā)展真的就是這樣簡(jiǎn)單嗎？可持續(xù)發(fā)展究竟要把人類帶向何方？ 筆者在這篇文章里提出了宇宙中自組織及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的可持續(xù)發(fā)展條件，并援引人類社會(huì)中組織和制度的可持續(xù)發(fā)展條件，在兩者的基礎(chǔ)上得出結(jié)論，認(rèn)為人類即將進(jìn)入一個(gè)有史以來(lái)最輝煌的時(shí)代——可持續(xù)發(fā)展時(shí)代。 一、宇宙 由熱力學(xué)第二定律我們得知，雖然能量是守恒的，但所有的能量轉(zhuǎn)化都是不可逆的，都會(huì)產(chǎn)生作為熱量而出現(xiàn)的不可逆的能量耗散。比如機(jī)器作功，人體運(yùn)動(dòng)等，都會(huì)產(chǎn)生熱量，而這些熱量不可能完全回收再轉(zhuǎn)化回機(jī)械能或化學(xué)能。針對(duì)此性質(zhì)，熱力學(xué)第二定律引入了一個(gè)非常重要的物理量：熵。 熵是這樣一個(gè)量，它在物體作功有耗散，即有熱量散失的情況下不停地增長(zhǎng)，當(dāng)所有進(jìn)一步作功的潛力都已耗盡，它就達(dá)到了極大值。按照熱力學(xué)第二定律，在一個(gè)孤立系統(tǒng)中自然發(fā)生的任何過(guò)程，都一定伴隨著系統(tǒng)熵的增加。當(dāng)熵達(dá)到它的極大值時(shí)，這時(shí)系統(tǒng)處于它最無(wú)序的狀態(tài)，系統(tǒng)已耗盡了它所有發(fā)生變化的能力——它已達(dá)到了熱力學(xué)平衡。 舉個(gè)例子，一杯咖啡里加入牛奶，攪拌一下，咖啡杯里會(huì)出現(xiàn)無(wú)數(shù)復(fù)雜的咖啡色、白色相間的花紋旋轉(zhuǎn)著。最終，由于攪拌咖啡的機(jī)械能一方面作功，一方面摩擦轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，咖啡杯中的液體運(yùn)動(dòng)逐漸停下來(lái)，成為平靜的淡咖啡色的渾沌的液體——達(dá)到了熱力學(xué)平衡。 我們身處的宇宙也是如此。宇宙中的能量在作功過(guò)程中不斷轉(zhuǎn)化為熱，最終宇宙中將沒(méi)有可供作功的能力，宇宙就達(dá)到了被稱作“熱寂”的死亡狀態(tài)，宇宙中的一切運(yùn)動(dòng)都停止了。宇宙的熱寂是宇宙無(wú)法避免的，最終將達(dá)到的狀態(tài)。 系統(tǒng)熵隨著時(shí)間流逝只會(huì)增大不會(huì)減小。這里引入熵速度這個(gè)概念，熵速度即系統(tǒng)熵增大的速度,是單位時(shí)間系統(tǒng)的熵量。很明顯，某系統(tǒng)的熵速度越大，該系統(tǒng)就會(huì)越快進(jìn)入熱力學(xué)平衡。如果宇宙的熵速度極大，宇宙剛剛誕生，就會(huì)在瞬間消耗掉所有的作功的能力，能量都轉(zhuǎn)化為廢熱，達(dá)到熱寂，人類也就不會(huì)出現(xiàn)了。 那么，熵速度與什么有關(guān)呢？舉兩個(gè)例子就可以說(shuō)明熵速度是如何被影響的。人類采集石油，燃燒供動(dòng)力使用。石油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能作功，其中一部分轉(zhuǎn)化成熱能耗散掉了。這些熱能耗散從整個(gè)宇宙來(lái)看雖是微不足道的，但卻使宇宙的熵速度增大。樹(shù)木吸收太陽(yáng)的光能，把它轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，使光能不致變成無(wú)用的熱能耗散掉（例如太陽(yáng)光照在沙漠上），使宇宙的熵速度減小。 這兩種系統(tǒng)都屬于自組織。所謂自組織，就是在遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡時(shí)出現(xiàn)的，多種元素形成的高度有序協(xié)調(diào)的組織。自組織的概念涵蓋面很廣，舉凡天體，動(dòng)物，空氣等等，都是某種自組織。我們平常喝的水，也是兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子形成的自組織。而原子本身又是原子核和電子組成的自組織。一個(gè)復(fù)雜自組織可能是由無(wú)數(shù)個(gè)小的自組織組合而成。 可以說(shuō)，我們的宇宙，是一個(gè)由無(wú)數(shù)自組織組成的世界。我們說(shuō)某一系統(tǒng)達(dá)到熱力學(xué)平衡，只能說(shuō)是相對(duì)于某一層次上沒(méi)有自組織，但劃分到系統(tǒng)的最小單位上還是由自組織組成的。 由上例可見(jiàn)，自組織對(duì)熵速度有影響，一種自組織使熵速度增大，一種自組織使熵速度減小。 自組織的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也會(huì)影響熵速度。例如人類使用太陽(yáng)的光能及風(fēng)能、水能代替石油等化學(xué)能的努力，最終會(huì)使宇宙熵速度減小。 自組織在一系統(tǒng)中是有其發(fā)生、發(fā)展直至滅亡的過(guò)程的。有的自組織出現(xiàn)后會(huì)持續(xù)不斷地生存壯大下去，例如樹(shù)木。有些自組織會(huì)逐漸消亡，例如恐龍等。 自組織及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的可持續(xù)發(fā)展條件是什么？ 我們以人類社會(huì)和森林這兩種自組織為例。 到目前為止，人類社會(huì)是典型的使宇宙熵速度增大的自組織。人類為了生存和發(fā)展，廣泛地使用化學(xué)能，污染環(huán)境，破壞植被，在自己發(fā)展的同時(shí)使宇宙熵速度增大，破壞了生態(tài)平衡，也使自身的發(fā)展受到了嚴(yán)重的限制，到目前已經(jīng)出現(xiàn)了“生存危機(jī)”。專門研究世界性問(wèn)題的羅馬俱樂(lè)部指出，人類如不改初衷，照如此發(fā)展下去，不出百年就會(huì)遇到“生長(zhǎng)的極限”，各種資源消耗殆盡，環(huán)境污染達(dá)到令人無(wú)法容忍的程度，人類文明面臨大倒退。 而森林這種自組織，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)藏起來(lái)，這一過(guò)程一方面使熵速度降低，另一方面森林由于儲(chǔ)藏了化學(xué)能，其本身就成為了地球上其他生物必不可少的養(yǎng)料和食物。森林在光和作用過(guò)程中，每年又釋放大量氧氣，從而補(bǔ)償了呼吸和燃燒所消耗的氧?？傊捎谏值姆N種有利于其他生物生存發(fā)展的特性，已成為生物圈中不可或缺的角色。森林越多，地球環(huán)境就越好，就越有利于地球上其他生物生存，這已成為人們的
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