熵和负熵，实证科学，哲学，玄思和科幻

木水

下面的Apex和Noway的讨论很有意思，特别是Apex找到了一篇“哲学，玄思和科
幻”的综合的文章（见链接），看了之后，感到很有意思。把看后的随想写出
来。

首先，他们的那个主页就很有意思。大概是一批国内的物理学家集合起来搞的一
个“非主流”的交流论坛。这也很难得。虽然他们以“哲学，玄思和科幻”为
主，已经不是实证科学了，我想，他们的努力还是值得欣赏。一个社会，一个科
学社群，也需要有人来搞点玄学。这也是我对这篇文章的总的看法：虽然已经远
远脱离了实证科学的常规，但是作为哲学，玄思和科幻还是给人以启发，至少是
有玄思的乐趣。不过，千万不能真陷进去了。

他的关于熵的介绍，信息论的介绍，关于发展的源流的介绍，都是相当不错的。
当然他也没有很详细地谈。作为一个认真的探索性的文章，如果是我来写，我就
要至少把几个最关键的地方讲的非常透彻。也要包括文献。

我最不认可他们的是他们这种态度。就是在关键的地方，他们作了相当严重的假
设，相当严重的外推时，他们没有特别点明。这个态度就把他们的严肃性给拉了
下来。比如这段话：“信息量所表示的是体系的有序度、组织结构程度、复杂
性、特异性或进化发展程度。这是熵（无序度、不定度、混乱度）的矛盾对立
面，即负熵”。这里是他期望的联系热力学熵和信息量的最关键的地方。但是，
除了一句表面上还讲得通的话外，就没有了任何进一步的东西来支持。然后他就
把并不相关的热力学熵和信息量联系起来了。作为探索思考，这样的跳跃不仅需
要，恐怕还是产生新理论的关键。不过，他们这样做了后，应该说明，这里他们
做了什么跳跃，什么东西没有根据，只是他们的期望。

回过来，再看他们的这些东西的哲学性。如果他们还心想成为实证科学的一部
分，他们的这些探索之作，就应该在这两方面努力：要么是提供新的数学证明，
以图建立跟其它已知事实的联系；要么是提出新的实验方向，以图得到新的实验
数据来说明问题。很明显，他的思考主题是：负熵和建立信息流和热力学熵的联
系。但是我没有看到任何试图－－尚不谈努力－－来建立数学证明和实验方向。
相反，我看到的是各种类别，各种联想，各种引申，各种自我期许和鼓励。这是
为什么我说他的这个东西更具哲学性，而非实证科学。当然说是科幻也是可以
的。

哲学的东西也不坏。不过，作者和读者都应该清楚面对的是哲学而不是实证科学
才好。

不过，如果我科幻一圈，我想他的这两个命题还是很好的：其一，就是如何精确
刻划一个复杂系统中的某些子系统熵减的过程，也就是说，“负熵”是如何工作
的。其二，建立信息流和熵流动的联系。可以想象，这两个问题，绝对是非常复
杂的尖端问题。恐怕，也不是短期内可以有所突破的问题。不过正是如此，才激
动人心。

但是，我想这里有一个方向，恐怕要相对来讲容易些。信息一定要有物理载体。
因此，就存在这样的问题，就是说一定物理结构，能够承载多少信息量？这是现
在没有解答的问题。以前，可以说，可以回答是几乎无限的。现在看到了，电子
原件是有极限的。DNA可以看作信息载体。其承载量，也是非常有限制的。

另外，我们现在不能用一杯水来承载信息吧？原则上讲，可能是可以的，不过我
们没有找到方式而已。但是，就是我们找到了，用它来承载信息，我们也需要使
用一定的能量来存取，也必须消耗一定的“负熵”才能做到。这里的两个量：存
取的信息量，和消耗了的熵量，是不是有必然联系？如果真有这种联系，我想，
上面的科幻就进了一步，成了科学了。

我想，如果DNA的工作的每一步，也都有这样的问题。如果把DNA看成信息载体，
而把工作过程中的每一步物理化学变化看出是信息存取的过程，也就有这两个
量：存取的信息量，和消耗了的熵量。他们有些什么关系？

我不具备能力来解答。不过是“玄思”而已，好玩的玄思而已。


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