发信人: xjzhangxw()
整理人: bsese(2000-04-11 12:55:03), 站内信件
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再谈热寂和熵概念问题
又看到nenyan (嫩岩)4月7日、jeter (云胡不归)4月8日关于热寂问题的帖子，我
补充说一点，权做回答。也欢迎再提出看法。
一是关于热寂的，jeter (云胡不归)说我没有回答热寂这个主题，现在再补充一
下：我的基本看法是应当先承认有非热力学的物质性的熵的存在进而研究它与热
力学熵的互相转化问题，再重新研究热寂问题。
热力学熵是很多种熵中的一种，这好象位能是很多能量的一种。我们眼睛如果仅
只看到位能，很可能说“宇宙存在位能自动减少的规律”。但是当我们认识了位
能可以与动能等等其他能量互相转化时，“水往低处流”的位能自动减少规律也
就被融化在一个更大的问题中去了。
熵的问题也类似，目前承认的熵是仅热力学熵（与物质质量成正比例的，关于物
质的），信息论中的熵被人们看成是信息熵，是控制论创始人维纳说的“不是物
质，也不是能量”。看不到物质还又其他形态的熵，也就提不出热力学熵与物质
的其他形态的熵的互相转化问题。我认为在科学界普遍承认不同形态的熵的客观
存在以后（类似承认不同形态的能量客观存在）热寂问题会被融化在一个更大的
问题中去。局限在热力学范围讨论熵的自动进行方向的不够的。
我提出的计算客观事物的复杂程度的公式实际与计算信息熵的公式是成正比例的
。但是它可以计算物质的非热力学熵，这摆脱了维纳说的信息熵不是物质的束缚
！
例如我曾经指出过一切可以计算平均值的场合都可以用相同的资料（不同的公式
）计算该研究对象（广义集合）的复杂程度（熵）。这已经提示我们物质的非热
力学熵不是不存在而是我们没有看到和准确计算！
与其沿着克劳修斯的思路去苦思热寂，不如先考虑不同形态的熵的计算和互相转
化问题。把不同形态的熵（我称为复杂程度）的互相转化也考虑进去的熵的定律
不应当仅称为热力学第二定律，我把它称为复杂度定律。这也是我说的改造后的
熵的一层含义。
热寂问题可以先放一放。
nenyan (嫩岩)网友谈到了熵代表“无序”不是“复杂”的观点，我承认这是比较
流行的一种观点。它来源于19世纪波尔兹曼对热力学熵的统计解释。从历史观点
看有这个认识确实是一个很大的进步。在解释热力学熵范围的问题时我同意这种
解释。
但是我同意这种解释是基于在微观尺度问题上“无序”与“复杂”几乎是一个含
义。我希望在微观分子运动问题上大家承认“熵=无序”的同时也容忍“熵=复杂
性”。
但是在企图把熵概念（哪怕定性）用到更广泛（非微观尺度、非热力学）的领域
时人们无意中用了“无序”解释而忽略了在微观上熵的“复杂”这一层含义。又
由于“无序=不好”，于是“熵=不好”就是自然的推论。这就是现在人们的主流
认识，熵就这么被看成了“坏蛋”。
“失之毫厘差之千里”，在解释熵的统计含义时使用“无序”与使用“复杂”看
似没有多大差别，但是当我们在更广泛的领域定性解释它的时候，无序与复杂的
本来无大差别的含义就产生了很大的差别。经过对比信息熵和热力学熵的种种侧
面、也经过对很多事例的分析，我的结论是应当用“复杂”统一地描述熵，它比
用“无序”描述熵更准确更有普遍性。而“无序”几乎把我们的认识引入邪路。
复杂是个中性词，复杂的东西“好”可“坏”。温度高的物质其热力学熵也大，
大家说它无序性大，我可容忍，但是我提醒大家这是说它复杂性大。
把熵“大”看成“坏”事是不妥当的。同质量的热水比凉水的熵大，可我们经常
要烧水！太阳的温度如果不是6000度（高熵）而是300度（低熵），地球的生物也
就不存在了。
摩托车的结构比自行车复杂，我就说它的熵（这个熵不是热力学熵，而是与结构
有关的宏观的熵，它可以用信息熵公式或者我们给的复杂程度的公式计算）比自
行车的熵大，但是这里没有摩托车比自行车坏的意思。文化大革命时文艺舞台仅
有几个样板戏，它有序又简单。现在文艺舞台上的戏非常多，复杂性加大了，但
是它们有好有坏。熵无力描述“好”、“坏”。
把熵理解为复杂性大约是我在1986年提出来到（也可能有人提得更早），这些年
来这个理解使我在利用熵原理时思路十分通畅。也可以说这种认识至少在我的工
作中经受了考验。
生物的进化是一个由简单到复杂的过程，它当然就是复杂程度加大的过程，于是
也它自然是熵加大的过程。被普里高津说的物理学（熵自动加大）与生物进化（
普里高津认为的熵减少）的鸿沟问题（两个方向不同问题），在我的对熵的新理
解下不是解决了而是消失了（它们都是熵--复杂性加大！）。
在理解一个物理概念时把握准它的含义实在是非常重要的。在“无序”与“复杂
”之间我选择了后者。
这又是我说的“改造后的熵”的一层含义。
我当然不会强迫大家都同意我的看法，但是我热情告诉大家把“无序”改为“复
杂”会理顺很多思路。它对熵的普及有利，对利用熵原理有利，也对复杂性研究
吸收熵的成果有利。
张学文2000，4，9
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