生活中的物理熵与可持续发展姓名：刘夫兴班级:110091A学号:12010091010专业：电子信息工程摘要:熵是物理学中的重要概念，熵在现代科学技术中的作用越来越广泛，与现代科学技术的关系也越来越紧密。自然资源的可持续发展是人类目前的首要任务，随着社会的发展，人类生产和生活活动引起生态环境的破坏和自然资源的严重缺乏，熵在增加，不可再生资源在日益减少，严重威胁着人类的生活乃至生命。当系统达到熵增的最大值时，生命将会终结。生命有机体要摆脱死亡，唯一的办法就是要从环境中不的断吸取负熵去抵消生活中的熵增加，从而使自身维持一个较稳定而又很低的熵的水平上。关键词:负熵自然熵自然资源熵增原理可持续发展一、概念的解述1．负熵负熵就是熵变为负值，跟熵一样也是一个状态函数，它是负熵流的累积结果。它可以解释生命，人类社会，乃至整个宇宙，同时，负熵也是事物向着稳定有序的万间发展的标志，是自然界一切生态系统有序和进化的主宰。1865年玻尔兹曼(Boltzmann)从统计力学的角度定义了熵S=klnQ，其中，k是玻尔兹曼常数，Q是系统某一宏观状态所对应的微观状态的数目即热力学概率，它的微观意义是系统内分子热运动无序性或混乱程度的一种度量。薛定谔认为，“既然Q是无序性的量度，那么它的倒数l／Q可以作为有序性的一个直接度量，因为l／Q的对数正好是Q的对数的负值，玻尔兹曼方程可写成：一S=kln(1／Q)”。这就是负熵概念的来源。[2]2.自然熵自然界有其自身的发展界限，不能为人类提供取之不尽的资源和无限大的生存空间。正如最近由世界自然基金会和联合国环境计划组织联合发表的近年地球生态系统报告中指出的，人类若依照目前的速度继续消耗地球资源，那么，所有的自然资源会在很多年前就耗光，因为，我们面临的情况是：（1)自然资源和生存空间有限性的限制(2)人类社会和科学技术发展导致熵的快速增加问题,所以，我们要考虑自然资源的不可再生性，就必须设法减缓地球系统的熵增。二、负熵与可持续发展人类社会的迅速发展，始终与生态系统的迅速恶化分不开的，人类的活动如果超出自然界的负荷能力，就会遭到自然界的报复，如果不尽快扭转目前的的局面，不消除发展与环境的尖锐冲突，后果将不堪设想。2l世纪人类提出走可持续发展道路，要求全球改变无法维持可持续发展的消费和生产模式，保护森林资源，减少废弃有害物的乱排放，爱护我们共同的可利用资源，尽最大可能减慢熵增的速度。1．负熵与环境保护可持续发展所谓环境问题，是指全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的各种现象。[3]环境不仅是一个自然学概念，也是一个经济学概念。环境具有资源性和价值性，环境本身就是资源。生态环境是一个为人类提供各种服务的资产，这是一种特殊的资产。因为它提生活中的物理供生命支持系统以维持人类生存与发展。[4]众所周之，人类生活的完整是人类社会可持续发展的必要前提和基本保障，资源利用以最少破坏环境为准则，则是可持续发展的关键。1992年联合国提出了“环境与发展”这个问题，我国政府已经将可持续发展经济与环境协调发展作为基本国策，要求每个干部，每个公民都应该具有全面的现代意识。现在随着社会的发展，各方面也在迅速发展，工农业、农业、畜牧业的发展最为突出。正因为这样，全球性和区域性出现了很多环境问题，特别是水资源、环境污染、生物多样化性衰减的急剧增长，干扰和破坏了人类赖以生存的生活环境，使自然生态系统对人类和环境的服务大大降低了，而它又是人类生活和发展不可缺少的。同时，一个生态系统只有保持了自身结构和功能的完整性，才能长期为人类社会提供服务，而自然生态系统中最重要，最主要的就是生活生态系统，即生活资源。回顾人类发展的历史可知道，在工业革命发展时期不久，环境污染和能源危机就蒸蒸日上，威胁着人类的生产与可持续发展，作为2l世纪的人类，应该考虑到我们未来的生活资源，它同我们的生命一样，没有了它，我们将不存在，世界将是一个没有有机体的世界。由于人类与环境之间不断的进行着能量、物质和信息的交换，环境的物质、能量和信息从系统外部进入系统内部的过程，就是一个负熵流的累积过程。例如：光合作用就是通过绿色植物将空气中的CO：、水变成有机物，让生活资源熵减。所以我们生活资源是否可持续发展，就要看其在环境中获取的负熵是否充足，意识到这一点，我们就需要进避免一系列行为引起熵增。而努力坚持有限熵增的行为：植树造林，减少垃圾随处乱丢的情况，工厂废弃物应该回收利用，保护好水资源等。尽最大程度的获取负熵，抑制熵的增长，让生活资源始终处于能充分满足人类及地球生物最低需求的状态。研究环境还要有一个观念，在环境和可持续的研究中，要勇于创造，处理一些思维上的悖论，看来矛盾的东西，两难的东西，倒有可能是创造的来