吕乃基

 

在发表“质”的物理学和“量”的物理学后，游客任津娴的评论是，“看了这篇博文，第一感就是好像是个开头，是不是在吊我们的胃口呀？”博主只能勉为其难，继续前行。不知任津娴看完这篇后是否会有结束之感。

19世纪被称为近代科学的收获季节。有所谓三大发现。至于热力学第二定律，不仅未被恩格斯看好，还在某种意义上受到批判。实际上，从提出至今的科学发展来看，热力学第二定律具有特别重要的意义。这种特别重要的意义在于两个方面：

其一，这一时期，由星云假说、地质理论、直至进化论组成了19世纪的进化浪潮，热力学第二定律就是其中的不谐和音。

“不谐和”，首先在于其他领域的研究虽也有观察依据，但或多或少都有某种对于发展、变化、或进化的信念，无论这种变化是机械的还是辩证的。热力学第二定律却绝无观念指导，完全是根据实验和实际经验，再经推理而得出。

其次，在其他领域中的成果都持有发展与进步观念，或者支持这种观念时，克劳修斯却从热力学第二定律中得出了相反的、退化的观念。

虽然是一种不谐和音，以及虽然克劳修斯从中得出被批判的推论，热力学第二定律却有其特别重要的意义。首先，这是在牛顿力学以来相对于同期发展观、历史观的各项成果而言第一次通过严密的实验和推理过程揭示出时间的不可逆性。其次，热力学第二定律深刻地阐明自然界变化的另一方面——退化。只有进化而没有退化的自然界不是真实的自然界，唯有将进化与退化结合起来才构成自然界完整的演化过程（请见演化：进化与退化——序及系列），“麦克斯韦妖”不能负此重任。当代自然科学如耗散结构理论等正在建造沟通进化与退化之间的桥梁，以全面地勾画出自然界演化发展的完整过程。

其二，19世纪的“三大发现”之一能量守恒与转化定律，被认为是“辩证”，实质上是抹去各种能量间质的差别，标志着在由近代科学革命以来由质的物理学向量的物理学的转变中达到高潮。玻尔兹曼曾说，要问我19世纪是电气世纪还是什么世纪，我的回答是，19世纪是机械论的世纪，言下之意或许正在于此。正是在此“机械论”的世纪，热力学第二定律揭示热与其他形式能量质的差别，其他形式能量可以100％“转化”为热，而热却不行。在近代科学革命数百年的道路上，在“量”的物理学的范式蔚然成风之际，热力学第二定律（还有电磁理论等）开始突破机械论的框架，在新的高度上复归质的物理学，博主以为，这就是方兴未艾的复杂性科学。

 

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