“熵经济学”是社会科学对天然科学的附会吗

admin5个月前美文28
_“熵”的观点曾在中国常识分子中风行过一段工夫,但终极没有留下太多影响,人们记得更多的是这个观点的晦

【编者按】

“熵”的观点曾在中国常识分子中风行过一段工夫,但终极没有留下太多影响,人们记得更多的是这个观点的流畅和多意。下面这篇文章梳理了“熵”被利用到人文社科范畴的进程,一方面指出它的代价在于启示经济学对诸多条件假如的反思,而非作为表明东西;另一方面,文章展现了一个试图借用天然科学观点阐发人类社会的社会科学家所遭到的科学至上主义的偷袭。

中学时读王小波的《白银期间》,印象最深的是热力学教员重复如出谜题般地说着:“将来的天下是银子的”。厥后“我”说出了答案,通知教员,她说的是“热寂”之后的天下。“热寂”(heat death)是指依据热力学第二定律,热量会不时从高温处流向低温处,日久天长,宇宙遍地之间的温差隐没,天地同此凉热。此时的宇宙堕入一种惰性的平衡形态中,什么也不再发作,这即是宇宙的闭幕,称为“热寂”。银子是导热最好的金属,以是当天地同此凉热之际,天下就像一个“银元宝”。

王小波在散文《我为什么写作》中,也运用过热力学第二定律的隐喻,借热力学中代表能量扩散水平的“熵”(entropy)的观点,说本人逆期间年夜潮、“趋害避利”以写作为业,是“反熵”举动,而社会中大家随年夜流,那便是人类社会的“熵增”,使社会变得活跃乏味。

“熵经济学”是社会科学对天然科学的附会吗

《白银期间》

白银期间便是这么一个活跃的期间。《白银期间》里写道,“希腊神话里说,白银期间的人蒙神的恩宠,终生不会朽迈,也不会为生存所困。他们没有疾苦,没有忧愁,一向到去世,边幅和心情都像儿童”。在这部小说里,人们倒悬于糊口的惯例而无奈挣脱,不克不及设想糊口的其他能够。

那么王小波为什么把热力学定律和古希腊神话写在一路?

物理学中的“熵”

热力学降生于19世纪欧洲竞相发明和优化蒸汽机的年月,因而出格存眷能量从热到功的转化。它有两条有名的定律。热力学第肯定律说的是“能量守恒”:能量既不克不及被缔造也不克不及被毁灭,只能从一种转化为另一种。热力学第二定律进一步说:热能和机器能在彼此转化的进程中,总有一局部因此摩擦等方式耗散(dissipate)失的。这象征着,固然能量总量稳定,但在转化中,能够被用来做功的能量老是不时增加,不克不及做功的能量老是不时添加,终极就只剩下不克不及做功的能量。什么是“不克不及做功的能量”?它是微不雅层面以粒子无序活动方式存在的热能,由于无序,以是无奈疏导其做功。跟着这种“无效”的热能的堆集,这个零碎终极会到达热力学均衡,也便是微不雅层面最年夜的无序(disorder)形态。熵,便是一个零碎趋势这种形态的水平。

你能够设想一台汽车,引擎焚烧汽油发生热能,此中一局部由于整机摩擦、尾气排放等起因而丧失,其他局部则让气缸内的氛围收缩,推动活塞、动员曲轴,从而驱动汽车行驶。在这个进程中,焚烧汽油开释的能量都并没有隐没,一局部是经由过程摩擦、排放和热辐射等浪掷失了,一局部驱动汽车活动后也进入情况,都不再可以或许做功,同时添加了微不雅上的无序。在这个进程中,汽车与四周情况构成的零碎的熵就添加了。

热力学第二定律另有另一个版本,说的是假如热能不是“转化”而是“通报”,那么它只会从温度高的处所通报到温度低的处所,终极也同样会到达热力学均衡。以是,这条定律归根到底说的是:假如没有外力干涉,一个关闭零碎老是自觉且不成逆地趋势热力学均衡,此时,这个零碎在微不雅上呈现最年夜的无序,在宏不雅上施展阐发为最年夜的惰性。这便是为什么王小波以熵作为世相的隐喻。第二定律用熵来表述便是:一个关闭零碎的熵势必不时添加,不成逆转。

“熵经济学”是社会科学对天然科学的附会吗

1987年出书的中译本《熵:一种新的天下不雅》

里夫金版的“熵经济学”

让熵的观点在中国常识分子中热点起来的,应该是1987年出书中译本的杰里米·里夫金(Jeremy Rifkin)与泰德·霍华德(Ted Howard)的《熵:一种新的天下不雅》(Entropy: A New World View)。这本书的英文原著问世于1980年,用写给平凡读者的笔墨,透过熵的视角来对待西方本钱主义社碰面临的应战。书中提出,由于地球的资本和情况承载力无限,依赖年夜量能源和物质耗费的经济增进不成继续,本钱主义社会必需阅历深刻的革新,来尽能够延缓地球资本干涸之日的到来。所有革新的根底,是天下不雅的革新。他们提呈现代文明应该阅历一个从力学天下不雅,向熵的天下不雅的变化。力学天下不雅(mechanical world view,也译作“机器论天下不雅”)以牛顿力学为原型,也遭到培根、笛卡尔和新古典经济学家们的影响,以为人的举动对天然界的影响只是一种力学进程,就像操作一部酷寒坚固、循环往复的呆板。人能够纵情改革天然,掠夺资本,堆集财产,经济增进能够永久继续,人类会不时提高。但熵的定律却明示了物理天下的铁律是“每况愈下”、“反水不收”,人类不成能在一个不时消退的天然界中永久提高,反却是在不时减速它的消退。以是,人类必需控制消耗,并尽能够运用可再生能源,中止浪费地球资本库存。

这本书切中了依赖高能耗、谋求高物质消耗的西方社会的诸多时弊,好比情况污染、经济动荡、社会抵触和温室效应等等,可是在阐发中却经常堕入还原论,把庞大的社会成绩的起因归结为物理的铁律。好比,书中把所有通货收缩归结为能源短缺,而后又把能源短缺归结为地球的熵增。可是,固然在此誊写作的70年月同时存在通胀和能源危急,可是通胀也呈现在汗青上没有突出的能源短缺的期间,以是能源短缺不是通胀的独一本源。而70年月的煤油危急固然有西方多国煤油产量见顶的起因,但也有中东产油国拒售的市场要素。况且40多年后的明天,固然地球上的煤油天然是更少了,可是并没有能够和70年月相提并论的煤油危急。以是,固然熵的定律终将使地球能源短缺,但它不克不及表明特按时期的能源短缺。别的,书中还年夜量运用熵代表零碎在微不雅层面的“杂乱水平”的界说,把上述各种古代危急给人带来的杂乱感,间接附会为熵增带来的“杂乱”,爽性抹消了物理天下和人类社会的界限……这些,都不免给人一种在科学成绩眼前的“平易近科”之感,一位国际出名“科普达人”就在文章里挖苦过里夫金。

“熵经济学”是社会科学对天然科学的附会吗

杰里米·里夫金

即使云云,这本书无疑是用“熵”这个强无力的隐喻,照亮了阿谁年月本钱主义社会的深层危急,并描述出了从能源转型到社会和文化转型的蓝图。不外作为此书首要作者的里夫金,现在早已抛却了他在书中的态度,成为一名技能乐不雅主义者,把可继续开展的但愿寄予在互联网、物联网、疏散式能源、“共享经济”和3D打印上,没有了原来那种批驳消耗主义和“增进赛高”迷信的忧患认识。

里夫金的头脑来历——乔治埃斯库-罗根

实在,里夫金和霍华德这本书里的“熵”的头脑并不是他们原创的,而是借自是美籍罗马尼亚裔数学家和经济学家尼古拉斯·乔治埃斯库-罗根(Nicholas Georgescu-Roegen,1906~1994)。他的“熵不雅经济学”(entropic economics)的头脑比里夫金他们的更安身科学界说,更靠近谨严的经济学阐发。不像里夫金和霍华德,他并不试图用熵来表明经济景象,而是用熵来启示经济学的反思。

1971年,乔治埃斯库-罗根出书了影响深远的著述《熵的定律和经济进程》(The Entropy Law and the Economic Process),开始将“熵”利用到经济阐发。他在书中破天荒地提出:热力学第二定律同样合用于人类的经济举动,由于无论是从事农耕取得衣食,照旧开展产业、从事商业,实现更普遍的目标,人类的经济举动归根到底都是截取能量的流逝为本人所用。人类的运气与地球的热力学进程互相关注,但地球终有一天将耗尽可用能量,届时人类文明也将抵达起点。以是,他以为热力学第二定律应该是人类经济举动的最根本的模子。不只云云,他以为熵的定律还合用于物质,物质同样存在不成逆转的耗散,人类不成能将它们齐全接纳行使。能量与物质的双重流逝,是人类面临的根本理想。可是,支流经济学却抉择自欺欺人,将资本与情况本钱“外部化”而不予重视,不只制作出日益严肃的情况和生态劫难,也让经济处于动荡之中。因而,他以为人类不只不该该迷信“增进”,并且恰好是应该推动经济实现“去增进”(degrowth),谋求夸姣的糊口,而不是物质豪华的糊口。

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尼古拉斯·乔治埃斯库-罗根

上世纪70年月初的西方天下,能源危急初现,情况污染日益严肃,人类举动导致温室效应的能够性刚起头取得公家存眷,一批常识分子地下对立支流经济学的教条。1972年,一群少数派经济学家构成的“罗马俱乐部”公布了《增进的极限》呈报,用计较机模仿数据提醒在无限的资本下,经济和生齿增进的限制,并预言这一极限将在20世纪末到来,固然这一极限仿佛尚未到来,但这本书惹起的头脑震荡却至今犹在。

1973年,英国经济学家E.F.舒马赫在他有名的《小的是夸姣的:把人当回事的经济学》(Small Is Beautiful: Economics as if People Mattered)一书中,指出了乔治埃斯库-罗根想用“熵”给支流经济学指出的统一个盲区。他在开篇写道:这个期间的经济看法中,最荒诞乖张的是不把天然资本看成“本钱”而是看成“支出”,因而只看到人类在取得越来越多的物质财产,却认识不到最紧张的本钱在快速增加,人类只能发明,而不克不及缔造它们。乔治埃斯库-罗根和舒马赫的这两本书,独特奠定了经济学中年老的非支流分支——“生态经济学”。这个学派出格存眷开展的可继续性、开展结果的不确定性,以及开展的代际公道成绩,便是说,不该让子孙儿女承当咱们过分运用地球的结果。

“熵经济学”是社会科学对天然科学的附会吗

1971年哈佛年夜学出书社出书的《熵的定律和经济进程》

急着攻讦乔治埃斯库-罗根的人排成行。只需略懂热力学的人就能够机警地攻讦道:这是生吞活剥!地球是一个从太阳承受能量的凋谢零碎,不是关闭零碎,不合用熵定律(那位“科普达人”便是这么攻讦里夫金的)。可是他们忘了:贮存着太阳能量的化石能源对人类来说不成再生。而即使人类能够乐成转向太阳能、风能、水力、生物燃料等可再生能源,在乔治埃斯库-罗根的看来也不是前途。由于,一方面,从经济学角度看,新技能每每是传统能源的寄生虫。在他的期间,方才呈现的太阳能电池板终其毕生所能捕捉的太阳能,还不敷用来制作它自身,一现在天的电动汽车能否更环保,仍取决于发电厂用的能源能否环保,假如煤电比重过高,那么一辆电动车摊到的污染排放能够远高于一辆燃油汽车。

另一方面,制约人类的不但是能量,另有物质。乔治埃斯库-罗根以为在热力学进程中,物质和能量一样耗散,从“可用物质”酿成“不成用物质”,即不克不及接纳的物质。他举的例子包含磨损在公路外表的轮胎橡胶分子、由于机器摩擦而进入情况的金属碎屑,假如在明天,他能够还会提到融入雾霾颗粒中的矿物身分。在他看来,由于 “物质熵”的添加,一方面人类可资行使的物质会不时增加,另一方面物质的耗散又带来越来越多的污染,以是不要说经济增进不成继续,连文明都有止境。

攻讦者们拍案而起:“热力学第二定律只关乎能量,无关物质!”这让乔治埃斯库-罗根抛出一条“热力学第四定律”,传播鼓吹在一个关闭零碎中,机器功不成能以恒定速率永久继续。言下之意,物质的耗散让所有不成永续。在他暮年写的最初一篇论文《热力学和咱们,人类》(Thermodynamics and We, the Humans)里,他说本人提出这条定律,便是为了支持那种觉得用太阳能代替化石能源就能实现永续经济的设法,把那称作“第三类永念头”。这条“第四定律”,显然曾经游离出物理学的界限,让他被讪笑为“平易近科”。

不严厉的科学观点,与严肃的人类理想

“第四定律”也势必招致另一种攻讦,那便是它是把人类的视角揉进对客不雅轨则的会商。但乔治埃斯库-罗根的回应是:科学观点中原本就充满着人类视角,就连热力学第二定律也被以为是“人类核心主义”的。确实,十九世纪英国物理学家、电磁学奠定人麦克斯韦(James Clerk Maxwell,1831~1879)就曾指出,热力学第二定律对“热”和“功”的辨别就表现了人类的视角——能量之“无效”在于它能做功,而所谓“做功”是人在宏不雅层面窥察到的由年夜量分子形成的“物体”的受力挪动,可是假如能量通报只是导致了微不雅层面分子的无序活动,那么这就被叫做“热”,是能量耗散和熵的添加。可是对分子来说,两者并没有实质区别,是人类的视角付与了它们区别。

这条“热力学第四定律”,毋宁是进一步放年夜了人类视角,年夜到“不科学”,但吻合人类教训。由于理想中有年夜量证据评释,人类不克不及齐全接纳物质,它们在不时耗散。一个例子是温室效应。乔治埃斯库-罗根在一篇1975年的论文里,就前沿地把“二氧化碳的继续堆集会导致地球的暖化”作为熵对人类的一种要挟,而现在人类正在充沛感触它的影响。另一个例子,便是窗外满盈的由硝酸盐、硫酸盐、铵盐、氯盐、重金属、元素碳、无机物以及十几种微量元素构成的乳红色的年夜霾。

人之以是不克不及接纳,或哪怕仅仅是增加这些污染,不满是由于物理难度,而是有着深刻的人道起因。乔治埃斯库-罗根并没有止步于用两条定律来提示众人“所有皆有止境”,而是持续用他真正善于的经济学阐发来通知众人:迷信“增进”的本钱主义和消耗主义经济一向在报酬减速这个历程,而这与支流经济学的短视与私见亲近相干。在前述颁发于1975年的有名论文《能量和经济学神话》(Energy and Economic Myth)中,他历数了支流经济学所崇奉的这些神话(迷信):

一,占有经济学支流的新古典经济学(这一点马克思主义经济学也是一样),默认矿产资本的供给和情况承载力都是有限的,即使偶然认识到它们的无限性,也是将资本耗费和情况污染作为“外部本钱”而不加思索。

二,新古典经济学有一个“价钱神话”,以为只需公道订价,人类就能够经由过程市场机制防止资本干涸和情况灾祸,因此无需对资本行使停止量化管束。而现实上,价钱老是低估了资本真正的稀缺性,市场机制老是让较从前代的人享受更多的资本。

三,当新古典经济学思索稀缺性成绩的时辰,它并不思索将来的人类对资本的需求,不讲代际公道,因而老是寅吃卯粮、透支将来。

四,不为前人着想,不满是由于无私和短视,偶然也是由于五花八门的“乐不雅主义”作怪。

此中的一种,是对资本储量的乐不雅:地球上的能源还多着呢,已探明和未探明储量还能用上好几百年,慌什么?但乔治埃斯库-罗根提示各人辨别可用能源(available energy)和可及能源(accessible energy),前者指只需能够取得,人类就能够行使的能源,好比煤油、煤炭、自然气、风能都是可用能源,但闪电就不是。但可用能源未必都是可及能源。它们能够在地层的极其深处,远非人类的技能才能所能触及,而另一些是人类现有技能能够获取的,可是为了获取它们所需耗费的能源要比所能获取的更多,没有开采的意义,因而同样是“不成及”的。

另一种,是对技能的乐不雅,以为将来人类总能发明新技能来进步资本行使服从,并让本来不成及的资本变得可及起来。两相联合,地球上的资本就充足用到咱们都不关怀的悠远将来。对这种设法,乔治埃斯库-罗根试图用经济史实和建模阐发来证实:在新技能进步资本行使服从的同时,经济增进(经常是新技能的后果)也在扩年夜运用资本的范围,正如过来一百年间,汽车引擎的燃油服从不时进步,可是汽车总数和运用量的飞速增进让各个期间的汽油耗费总量不时革新。而另一方面,当新技能让更多资本变得“可及”的时辰,也不料味着前人将因而得福,由于如今的人当即起头运用更多的资本。

资本耗费的另一壁便是污染。有一种乐不雅主义叫做“先开展,后管理”,觉得情况和生态就像钟摆,能够轮回来去。乔治埃斯库-罗根说这是典范的机器论天下不雅和“线性思想”的施展阐发。局部的污染大概能够管理,但管理也需求耗费新的能源和物质,到头交往往是用别处的和将来的污染来代替当下身边的污染,拆了东墙补西墙。

乔治埃斯库-罗根涉险进入生疏的范畴,把“熵”的观点引入经济学,不是为了把它作为一根能表明所有的把戏棒,而是试图在两个层面改动支流经济学的心智,带它走出沉溺物欲、不知忧患的“白银期间”。在一个层面,他用热力学法则来应战新古典经济学的力学天下不雅、“永久提高”的乐不雅主义,呼喊一种思索经济的临时可继续性,承当对将来的责任的经济伦理。在另一个层面,他试图提醒支流经济头脑怎样让熵增的速率不时放慢,即使有着各种浪费资本、爱护情况的夸姣欲望,但熵增的减速照旧和熵增自身一样不成逆转。

“熵经济学”是社会科学对天然科学的附会吗

2014年的科幻年夜片《星际穿梭》讲的是人类由于农业生物多样性的丧失而不得不衣锦还乡的故事

透过熵经济学的棱镜看,地球上许多划算的买卖是赔本的。此中最不经济确当数古代农业,由于它本来是人类独一能够间接行使太阳能而不用耗地球能源的家产,却在一个世纪前起头逐步摈弃太阳,依赖化石能源。一战后为了盘活火药产能而出产出来的化肥,开启了化石能源农业中代替太阳的汗青,而现在,农药、除草剂,以及漫长的环球供给链中都充斥着煤油。眼下,用LED灯管和养分液在关闭厂房里催熟作物的“动物工场”又起头遭到热捧,试图在农业中彻底裁汰太阳。出产食品所耗费的能量,远远超越食品所包含的能量,这不只象征着巨年夜的能量赤字、资本赤字,还带来巨年夜的情况赤字。与此同时,产业化出产谋求本钱与技能的麋集,趋势家产的会合,因此它只会日益年夜产业化,耗费更多的能源,制作更多的污染,带来更高的大众安康危害,打击更多乡村生齿生存,抹失更多的生物多样性,留下更无限的食品消耗抉择。

假如“熵”(乔治埃斯库-罗根意义上的)是紧急的理想,你不克不及指望用白银期间的心智去应答它。

本文颁发于微信公家号“谷声Gusheng”,原题目为《将来的天下是银子的,但不是白银期间的》,彭湃旧事经授权转载,略有编削。

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