熱力學(xué)的熵理論及其具體應(yīng)用,熱力學(xué)論文

熱力學(xué)的熵理論及其具體應(yīng)用,熱力學(xué)論文摘要：順應(yīng)現(xiàn)代發(fā)展要求和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)，面對(duì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和人們認(rèn)識(shí)升華，源于熱力學(xué)的熵日益令人矚目。從自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)的視角進(jìn)行熵的涵義解釋?zhuān)魂U述熵理論、熵定律方式方法及其在各領(lǐng)域中的應(yīng)用；闡述熵的世界觀暨宇宙觀及其意義；討論熵對(duì)我們?cè)诮?jīng)濟(jì)社會(huì)、科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工程建設(shè)、文化教育、思想意識(shí)和思維形式等方面的有益啟迪。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：熱力學(xué);熵;物熵;信熵;Abstract：Inlinewiththedevelopmentrequirementsoftheneweraandthetrendofsocialandeconomicdevelopment,facingtotheprogressofscienceandtechnologyandthesublimationofpeoplesunderstanding,theentropyisattractingmoreandmoreattention,whichderivedfromthermodynamics.Thispaperexplainsthemeaningofentropyfromtheperspectivesofnaturalscience,socialscience,humanitiesandsystemsscience,expoundsthetheoryofentropy,themethodofentropylawanditsapplicationinvariousfields,discussestheworldoutlookandcosmologyofentropyanditssignificance,andprobesintothebeneficialenlightenmentofentropytooureconomicsociety,scientificresearch,technologicaldevelopment,engineeringconstruction,cultureandeducation,ideologyandthinkingmode.Keyword：thermodynamics;entropy;entropyofphysics;entropyofinformation;0、引言熵〔Entropy〕既是一個(gè)古老的字眼，又是一個(gè)年青的概念。講它古老，是指它由德國(guó)物理學(xué)家克勞修斯首先提出至今，已有150多年歷史；講它年青，是指它的內(nèi)涵隨時(shí)代變遷而仍然日益豐富而充滿(mǎn)活力。熵作為一種現(xiàn)象、一種機(jī)制、一種狀態(tài)，無(wú)處不有，無(wú)時(shí)不在，蘊(yùn)意深入，生動(dòng)活潑，令人矚目。面對(duì)客觀世界變遷變化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，對(duì)熵的解讀與認(rèn)識(shí)，仍大有教益，很有必要。1864年，德國(guó)物理學(xué)家克勞修斯基于卡諾蒸汽機(jī)做功現(xiàn)象與機(jī)理而提出熵概念，表示清楚熵與熱力學(xué)息息相關(guān)[1]。系統(tǒng)的熵直接反映其所處狀態(tài)的紊亂程度，系統(tǒng)的熵值愈小，其所處狀態(tài)就愈有序；系統(tǒng)的熵值也就愈大，其所處狀態(tài)也就愈無(wú)序。系統(tǒng)總是力圖自發(fā)地從熵值較小的狀態(tài)向熵值較大的狀態(tài)轉(zhuǎn)變即有序走向無(wú)序，這就是系統(tǒng)熵增原理的微觀物理意義。熵的原始形態(tài)分為熱熵與信熵，熱熵又衍生出物熵〔物理熵〕和負(fù)物熵，物熵分為自然物熵與社會(huì)物熵，負(fù)物熵分為自然物質(zhì)的負(fù)物熵、社會(huì)關(guān)系的負(fù)物熵和意識(shí)情感的負(fù)物熵；信熵又衍生出客觀信熵和主觀信熵，客觀信熵代表客觀事實(shí)，也是認(rèn)知之源，而主觀信熵則表示人的大惱對(duì)客觀事實(shí)認(rèn)識(shí)的反映，也是認(rèn)識(shí)主體對(duì)認(rèn)識(shí)客體的認(rèn)識(shí)經(jīng)過(guò)的產(chǎn)物?？陀^信熵和主觀信熵又分為自然信熵、社會(huì)信熵與思維信熵。信熵可以作為負(fù)熵與負(fù)物熵代表可用度，輸入給耗散系統(tǒng)。信息論創(chuàng)始人香農(nóng)把信〔息〕熵作為整個(gè)系統(tǒng)平均信息量的量度，其表示出形式與熱力學(xué)中熵的玻耳茲曼公式一樣，只差一個(gè)負(fù)號(hào)，進(jìn)而稱(chēng)為負(fù)熵。香農(nóng)的信息熵量度公式被科學(xué)家譽(yù)為描繪敘述與衡量信息的最巧妙公式，在信息化時(shí)代更具魅力，永存世界。熱熵表征系統(tǒng)的混亂程度，代表無(wú)序度；而信〔息〕熵表征系統(tǒng)的組織程度，代表有序度。從系統(tǒng)矛盾運(yùn)動(dòng)來(lái)看，熱熵與信〔息〕熵是一對(duì)既相生又相克的矛盾統(tǒng)一體[2]。1、熵概念熵概念的深入涵義和強(qiáng)大解釋力，是科學(xué)發(fā)展史上其他概念所無(wú)法比較的。對(duì)它可從不同學(xué)科、不同領(lǐng)域加以理解與解讀[3]。從物理學(xué)視度來(lái)看，熵是物質(zhì)分子混亂程度的表示，分子混亂程度越大，熵就越大。從數(shù)學(xué)視度來(lái)看，熵是隨機(jī)經(jīng)過(guò)不確定性或模糊性大小的度量，其不確定性或模糊性愈大，熵就愈大。物理學(xué)、數(shù)學(xué)作為世界最基礎(chǔ)的自然科學(xué)，也是化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)和地理學(xué)的基礎(chǔ)。因而，熵概念的物理學(xué)解釋與描繪敘述，同樣也就適用于化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)和地理學(xué)。從系統(tǒng)論視度來(lái)看，熵是系統(tǒng)無(wú)序性大小程度的描繪敘述，其無(wú)序性狀態(tài)程度愈高，其熵就愈大。從控制論視度來(lái)看，熵是系統(tǒng)無(wú)組織性程度的表征，其無(wú)組織性程度愈高，熵就愈大。從信息論視度來(lái)看，熵是消除系統(tǒng)不定性所需信息量大小的度量，待消除的不定性愈大，所需信息量就愈大，相應(yīng)其熵也就愈大。系統(tǒng)論、控制論和信息論作為系統(tǒng)科學(xué)的老三論，協(xié)同論、突變論和耗散構(gòu)造理論作為系統(tǒng)科學(xué)的新三論，都與熵有關(guān)系。因而，熵與系統(tǒng)科學(xué)密切有關(guān)。系統(tǒng)論、控制論和信息論、協(xié)同論、突變論和耗散構(gòu)造理論作為橫斷科學(xué)，牽涉自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)、哲學(xué)等諸多學(xué)科領(lǐng)域，因而，系統(tǒng)論、控制論和信息論、協(xié)同論、突變論和耗散構(gòu)造理的熵解釋意義重大，涵義深入，進(jìn)而使熵的觀念與理論廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、工程技術(shù)中與在經(jīng)濟(jì)管理中。從能量或能源角度來(lái)看，熵是能量狀態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量損失的度量。而損失的能量作為無(wú)效的能量就是污染，因此熵即為污染的同義詞。根據(jù)熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，能夠講熵是系統(tǒng)存在的無(wú)效能量的度量。系統(tǒng)的無(wú)效的能量越高即能量利用率越低，熵就越大。不同能量的量與質(zhì)的特性各異，其所包含的有效能量與無(wú)效能量亦不一樣，因此能量的品質(zhì)有高低之分，能量被轉(zhuǎn)化成不能再做功就成為無(wú)效能量。從物質(zhì)或資源視度來(lái)看，物質(zhì)可用性愈小，其熵愈大。熵作為物質(zhì)資源的不可再生化程度的度量，也就表示清楚資源浪費(fèi)即引起的熵增，熵增就意味著不可用性加大、廢物增加。從信息論的視度來(lái)看，熵是系統(tǒng)失去信息量多少的度量，而系統(tǒng)失去了信息，其不定性就增大，熵也就隨之增加。而系統(tǒng)獲得信息，其不定性就減小，熵也就減小。因而能夠講，信息熵就是減小或消除系統(tǒng)不定性所需信息量的度量。信息的獲取、處理與傳遞必須借助一定的物質(zhì)資源，并要消耗一定的能量。三者密切相關(guān)，嚴(yán)密相連。因而，人們就把物質(zhì)〔資源〕、能量〔能源〕和信息稱(chēng)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的三大支柱或三大要素。物質(zhì)〔資源〕與能量〔能源〕越用越少，而信息〔知識(shí)〕越用越多、越靈敏，且不斷增長(zhǎng)。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來(lái)看，基于熵的經(jīng)濟(jì)學(xué)也對(duì)亞當(dāng)、斯密古典經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)。從經(jīng)濟(jì)哲學(xué)角度看，資本主義經(jīng)濟(jì)學(xué)理論以為經(jīng)濟(jì)制度是一個(gè)機(jī)械經(jīng)過(guò)，經(jīng)濟(jì)政策背后總有牛頓、苗卡爾、培根、洛克和斯密的身影，并且以為經(jīng)濟(jì)學(xué)只不過(guò)是供求曲線(xiàn)表示的一種平等交換關(guān)系罷了。而基于熵的觀點(diǎn)來(lái)講，生產(chǎn)率是單位產(chǎn)量的熵的量度，而不是單位產(chǎn)量速度的量度。生產(chǎn)率低下意味著熵增，不僅耗能增加，而且耗材也增加。經(jīng)濟(jì)發(fā)展與創(chuàng)新息息相關(guān)，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)明顯有別。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是一種靜態(tài)經(jīng)過(guò)的數(shù)量變化，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展則是一種動(dòng)態(tài)經(jīng)過(guò)的質(zhì)量變化。從社會(huì)學(xué)角度來(lái)看，熵和負(fù)熵是自然、生物與社會(huì)進(jìn)化發(fā)展的基本要素。正如美國(guó)學(xué)者里夫金所講，歷史確實(shí)是在按熵定律而發(fā)展。熵的概念及理論不僅僅是拉茲洛的社會(huì)進(jìn)化原理的基礎(chǔ)，也是歷史的時(shí)間之矢的科學(xué)表示出。從哲學(xué)角度而言，熵的哲學(xué)意義在于現(xiàn)實(shí)世界有序與無(wú)序、進(jìn)化與退化、轉(zhuǎn)換能力有限與無(wú)限、熵增與熵減的辯證統(tǒng)一。主觀信熵作為大腦對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)反映，就是人的價(jià)值觀、人生觀和世界觀〔宇宙觀〕的反映。量子熵理論和量子糾纏、量子意識(shí)等將會(huì)顛覆意識(shí)與物質(zhì)的互相關(guān)系，引起哲學(xué)理論的宏大變革。熵的工程哲學(xué)、工程倫理告誡我們，處理工程問(wèn)題要綜合考慮工程與社會(huì)、人文及生態(tài)的和諧與人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展[4]。2、熵理論客觀世界與現(xiàn)實(shí)生活中的信息是既具隨機(jī)不定性，又具模糊不定性的廣義信息?；谙戕r(nóng)理論的信息熵作為系統(tǒng)的隨機(jī)不定性的度量，只能描繪敘述系統(tǒng)的隨機(jī)性，卻不能描繪敘述系統(tǒng)的模糊性。為此，引入基于模糊理論的模糊熵來(lái)描繪敘述系統(tǒng)的模糊性。相應(yīng)，量度系統(tǒng)廣義信息的隨機(jī)不定性與模糊不定性的熵就為廣義熵，廣義熵包括表征隨機(jī)性的概率熵和表征模糊性的模糊熵，概率熵計(jì)算要以系統(tǒng)隨機(jī)變量的概率密度函數(shù)為基礎(chǔ)，模糊熵計(jì)算要以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)。大千世界的一切系統(tǒng)均為隨機(jī)的，均有不同程度的不確定性。因而，熵理論具有普遍性和適用性。熵理論方式方法廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)與人文科學(xué)[3,5]中?；陟乩碚摰淖畲箪刈V估計(jì)，具有頻譜分辨率高、無(wú)泄漏、適用于事物現(xiàn)象慢變化、數(shù)據(jù)記錄短等特點(diǎn)，進(jìn)而廣泛應(yīng)用于設(shè)備裝備故障診斷、天文地理、氣象氣候、醫(yī)學(xué)診斷與經(jīng)濟(jì)周期分析等。熵理論公式的離散形式還可用于多準(zhǔn)則多目的決策[6]、證卷投資組合、城市交通流量、航天、航海、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)建模、云計(jì)算、智能工程、機(jī)器人工程和產(chǎn)品裝備低熵化設(shè)計(jì)等。在云計(jì)算的云安全上，通過(guò)云模型中的期望、熵和超熵控制，既保證用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的所有權(quán)，又不影響數(shù)據(jù)的有效使用[7]。量子熵理論和量子力學(xué)不僅適用于量子物理、量子光學(xué)、量子信息等領(lǐng)域，也是量子計(jì)算、量子通訊、量子糾纏等的理論基礎(chǔ)與有力工具。熵作為華為任正非公司管理思想的最大機(jī)密，運(yùn)用熵的理論方式方法研究企業(yè)的發(fā)展之道，將公司自主創(chuàng)新引向開(kāi)放合作，打造華為宏觀、微觀活力引擎模型[8]?；诤纳?gòu)造理論，厚積薄發(fā)，吐故納新，吸收宇宙能量，使華為從無(wú)序走向有序而成為世界攻無(wú)不克、戰(zhàn)無(wú)不勝的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，5G之巔享譽(yù)全球，出名世界?？茖W(xué)巨匠愛(ài)因斯坦不僅講過(guò)，一種理論前提越簡(jiǎn)練，牽涉的內(nèi)容越紛雜，適用的領(lǐng)域越廣泛，那這種理論就越偉大。顯然，熵理論作為整個(gè)科學(xué)最偉大的理論，當(dāng)之不愧。3、熵定律熱力學(xué)定律只適于反映封閉系統(tǒng)而不便解析開(kāi)放系統(tǒng)的熵變規(guī)律，進(jìn)而引起諸多專(zhuān)家學(xué)者的密切關(guān)注和精心研究。一般講來(lái)，復(fù)雜系統(tǒng)既有向有序化轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)，同時(shí)又有向無(wú)序化轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。比利時(shí)科學(xué)家普里高津〔Progoqire〕在深切進(jìn)入研究討論熱力學(xué)的前提下而開(kāi)創(chuàng)建立耗散構(gòu)造理論時(shí)就明確指出，浩瀚宇宙中的任何系統(tǒng)的熵變ds都由交換熵des和內(nèi)生熵dis所組成[2,3,5]，進(jìn)而有〔1〕式所示：根據(jù)〔1〕式，將基于耗散構(gòu)造理論的熵定律可分為三種情況：一是根據(jù)交換熵des等于0、或不等于0，可將系統(tǒng)分為封閉系統(tǒng)和開(kāi)放系統(tǒng)；二是根據(jù)內(nèi)生熵dis等于0、或大于0，又可將系統(tǒng)分為平衡態(tài)和非平衡態(tài)；三是把兩者綜合起來(lái)，可將系統(tǒng)分為下面四種構(gòu)造類(lèi)型：(1)des等于0,dis等于0，系統(tǒng)為靜態(tài)構(gòu)造；(2)des不等于0,dis等于0，系統(tǒng)為穩(wěn)定構(gòu)造；(3)des不等于0,dis大于0，系統(tǒng)為耗散構(gòu)造；(4)des等于0、dis大于0，系統(tǒng)為封閉構(gòu)造。無(wú)論自然系統(tǒng)還是人工系統(tǒng)，都從屬于這四種構(gòu)造形式。按(1)、(2)、(3)、(4)的順序，熵不斷增加。(1)、(4)為封閉系統(tǒng)，(1)為平衡型封閉系統(tǒng)，其表現(xiàn)為靜態(tài)；(4)為非平衡型封閉系統(tǒng)，其表現(xiàn)為紊亂態(tài)。封閉系統(tǒng)與外界沒(méi)有能量、物質(zhì)的交換，沒(méi)有熵流，交換熵des等于0。(2)、(3)為開(kāi)放系統(tǒng)，華而不實(shí)(2)為平衡型開(kāi)放系統(tǒng)，表現(xiàn)為穩(wěn)定態(tài)；(3)為非平衡型開(kāi)放系統(tǒng)，表現(xiàn)為耗散態(tài)。在開(kāi)放系統(tǒng)中，由于與外界能量、物質(zhì)交換的結(jié)果，交換熵des可大于、等于或小于0。假如des小于0，且其絕對(duì)值大于dis，則其總熵變就小于0，即ds小于0，系統(tǒng)就從無(wú)序轉(zhuǎn)向有序。現(xiàn)實(shí)世界中絕大多數(shù)系統(tǒng)是開(kāi)放的，只要符合des小于0且其絕對(duì)值大于dis的條件，系統(tǒng)就可不斷趨向有序。當(dāng)des不等于0、dis大于0時(shí)，系統(tǒng)便是具有耗散構(gòu)造的非平衡型開(kāi)放系統(tǒng)，它與外界不斷交換能量與物質(zhì)，吸收負(fù)熵趨向有序化，同時(shí)又產(chǎn)生熵增而無(wú)序化。系統(tǒng)有序化的熵減經(jīng)過(guò)大于無(wú)序化的熵增的經(jīng)過(guò)，進(jìn)而使系統(tǒng)構(gòu)成新的組織構(gòu)造即耗散構(gòu)造。因而能夠講，耗散構(gòu)造作為非平衡開(kāi)放狀態(tài)下的新型有序構(gòu)造，物理、力學(xué)、化學(xué)、生物、生命及社會(huì)系統(tǒng)等均為耗散構(gòu)造系統(tǒng)。假如講，遵循熱力學(xué)理論而解釋不可逆系統(tǒng)熵變規(guī)律的為傳統(tǒng)的狹義熵定律的話(huà)；那么，基于耗散構(gòu)造理論而描繪敘述非平衡開(kāi)放系統(tǒng)熵變規(guī)律的就是當(dāng)代的廣義熵定律?？茖W(xué)把握、正確認(rèn)識(shí)、全面理解熵定律和熵理論，深感基于熱力學(xué)描繪敘述不可逆系統(tǒng)的熵變的傳統(tǒng)的狹義熵定律，難以從整體與協(xié)同的角度理解和處理大千世界的多樣性與復(fù)雜性，取而代之的是基于耗散構(gòu)造理論描繪敘述非平衡開(kāi)放系統(tǒng)的當(dāng)代的廣義熵定律。在揚(yáng)異傳統(tǒng)的狹義熵定律基礎(chǔ)上，與時(shí)俱進(jìn)發(fā)展而來(lái)的廣義熵定律作為熵定律的新進(jìn)展，既遵循辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論和理論源于實(shí)踐指導(dǎo)實(shí)踐的基本原則，又具體表現(xiàn)出理論的發(fā)展階段取決于實(shí)踐的需求層次和理論的發(fā)展程度取決于實(shí)踐的需求強(qiáng)度的基本原理；既堅(jiān)持復(fù)原論與整體論的融合，又堅(jiān)持自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的結(jié)合；既遵循天人合一思想，又具體表現(xiàn)出和諧美的哲理。這就明確而辯證地告誡我們，大千世界的系統(tǒng)絕大多數(shù)都屬于耗散構(gòu)造系統(tǒng)，其熵增狀態(tài)變化可通過(guò)熵減，即用負(fù)熵技術(shù)方式方法與手段加以調(diào)節(jié)與控制，以使系統(tǒng)的總熵減小。耗散構(gòu)造系統(tǒng)為維持其正常運(yùn)行所需要的負(fù)熵，既包括使系統(tǒng)有序化的物質(zhì)、能量和信息綜合而成的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物及其他條件等負(fù)物熵，也包括有利于獲取負(fù)物熵的信熵。耗散構(gòu)造系統(tǒng)從外界吸收負(fù)熵以維持其內(nèi)部有序化，難免會(huì)吸入一些不需要的物熵，同時(shí)也會(huì)向外界環(huán)境輸出有用和無(wú)用的負(fù)熵及物熵。熵定律能充分描繪敘述及詮釋客觀事物變化的性質(zhì)、方向，反映系統(tǒng)經(jīng)過(guò)中所有事件的互相關(guān)系，深切進(jìn)入淺出的解釋我們生活的現(xiàn)實(shí)世界，并為我們?nèi)祟?lèi)怎樣在大千世界中生產(chǎn)生活指明方向。對(duì)整個(gè)太陽(yáng)系和地球講來(lái)，熵定律是自然界一切定律中的最高定律，也就是愛(ài)因斯坦所稱(chēng)的整個(gè)科學(xué)的首要定律。4、熵宇宙觀〔世界觀〕宇宙的西文cosmos由畢達(dá)哥拉斯學(xué)派首創(chuàng)，其含義是一個(gè)和諧而有規(guī)律的整體，相當(dāng)于愛(ài)因斯坦的大學(xué)教師明考夫斯基提出的四維空間〔長(zhǎng)、寬、高、時(shí)間〕；而宇宙的中文涵義是指上下四方的空間〔宇〕和古往今來(lái)的時(shí)間宙的統(tǒng)一和諧體[9]。宇宙系統(tǒng)論即為天人合一講，中外哲學(xué)觀點(diǎn)大一統(tǒng)。顯然，宇宙的中外解釋都強(qiáng)調(diào)宇宙就是一個(gè)統(tǒng)一和諧整體，而關(guān)于這一和諧整體的認(rèn)識(shí)與看法當(dāng)然就是宇宙觀。當(dāng)代宇宙學(xué)的人擇原理將人的存在與宇宙發(fā)展統(tǒng)合在一起，把自然的統(tǒng)一推向人與自然的統(tǒng)一。由自私的基因構(gòu)成的人作為動(dòng)物性與文化性的復(fù)合體[10]是地球上最高級(jí)的動(dòng)物，處于生物圈金字塔的最高端，其聰明才智和技術(shù)手段雖具有宏大的氣力，也不同程度上表現(xiàn)出貪心的本性和利己的本質(zhì)。當(dāng)代生態(tài)學(xué)矚目人與自然的和諧與協(xié)調(diào)，人再有智有術(shù)也是宇宙間自然界的一個(gè)組成部分。人既不能違背自然規(guī)律去征服自然，也不能不顧自然規(guī)律去統(tǒng)治自然，而只能與宇宙與自然和平共處、協(xié)同發(fā)展。人對(duì)客觀世界及人與世界關(guān)系的總體看法與觀點(diǎn)，最終歸結(jié)為對(duì)客觀世界本質(zhì)、人與客觀世界關(guān)系的認(rèn)識(shí)看法即世界觀與價(jià)值觀。基于熵的世界觀[3,11]，和諧、協(xié)調(diào)與規(guī)律就是有序化、組織性即低熵化。因而能夠講，在廣袤宇宙、大千世界中，人與自然的和諧、協(xié)調(diào)經(jīng)過(guò)就是有序化和組織化經(jīng)過(guò)即低熵化經(jīng)過(guò)。假如把基于熵的世界觀〔宇宙觀〕和以錢(qián)學(xué)森教授提出的六觀為基礎(chǔ)的七觀即宇觀、球觀、宏觀、中觀、微觀、渺觀〔微微觀〕與量子觀有機(jī)結(jié)合，就能識(shí)別與詮釋浩瀚宇宙、大千世界和人類(lèi)思想意識(shí)的發(fā)展變化，加速人類(lèi)從必然王國(guó)向自由王國(guó)的發(fā)展進(jìn)程，到達(dá)物質(zhì)與意識(shí)、科學(xué)與人文的和諧統(tǒng)一?；陟氐氖澜缬^竭力催促我們反思人類(lèi)歷史進(jìn)程，用熵增的客觀性反思社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和哲學(xué)家們所推崇的發(fā)展形式。由于人們無(wú)節(jié)制地消耗資源、能源，導(dǎo)致人類(lèi)社會(huì)系統(tǒng)內(nèi)部的熵增加大，使人類(lèi)通過(guò)勞動(dòng)活動(dòng)從外界獲取的負(fù)熵流不能抵制系統(tǒng)內(nèi)的熵增，進(jìn)而使人類(lèi)社會(huì)乃至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)開(kāi)場(chǎng)由有序向無(wú)序演化，其子系統(tǒng)的互相作用而出現(xiàn)一定混亂狀態(tài)，使人類(lèi)社會(huì)處于高熵狀態(tài)。熵定律和熵理論告誡我們，由于人們的世界觀、價(jià)值觀不同，人類(lèi)社會(huì)處于熵增與熵減的不斷博弈中，也警戒人們從高熵社會(huì)向低熵社會(huì)的轉(zhuǎn)變是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的最好抉擇。基于熵的世界觀暨宇宙觀，正確審視宇宙空間、人類(lèi)社會(huì)和生存環(huán)境，使人類(lèi)社會(huì)與自然合為一體而低熵化發(fā)展。5、熵的啟迪由熵的概念、熵的理論、熵的定律與熵的世界觀，使我們?cè)谒枷牒托袆?dòng)上得到很多有益的指導(dǎo)與深入的啟迪。無(wú)論是自然系統(tǒng)中引起熵增的自發(fā)經(jīng)過(guò)主要是非目的性的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，還是社會(huì)系統(tǒng)中引起熵增的自發(fā)經(jīng)過(guò)主要是社會(huì)個(gè)體或群體的無(wú)律活動(dòng)，都是由于不確定性、復(fù)雜性的無(wú)序化而導(dǎo)致熵增。因而，基于熵的概念、熵的理論、熵的定律與熵的世界觀，努力建構(gòu)具備熵減機(jī)制的開(kāi)放系統(tǒng)，進(jìn)而在一定條件下使其與外界作用產(chǎn)生負(fù)熵效果以實(shí)現(xiàn)熵減，使系統(tǒng)由無(wú)序走向有序。從宇觀、球觀與宏觀視度，對(duì)當(dāng)下日益嚴(yán)峻的全球氣候環(huán)境和復(fù)雜多變的國(guó)際形勢(shì)的處理解決都會(huì)得到重要而有益的啟示。在國(guó)際事務(wù)中，堅(jiān)持全球化，反對(duì)單邊主義。打造人類(lèi)命運(yùn)共同體，施行一帶路戰(zhàn)略，提倡和平共贏，對(duì)話(huà)共存，共同繁榮，開(kāi)放包涵，反霸反恐。在國(guó)內(nèi)建設(shè)中，明確五位一體的總體布局和四個(gè)全面的戰(zhàn)略布局，堅(jiān)持改革開(kāi)放、高質(zhì)量科學(xué)發(fā)展，堅(jiān)持以人民福祉為中心的發(fā)展理念，促進(jìn)人的全面發(fā)展、人民共同富有，反腐倡廉，順迎新常態(tài)，共筑中華夢(mèng)，極大提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力，精準(zhǔn)扶貧奔小康，為社會(huì)提供更多更好的產(chǎn)品與服務(wù)，使人民得到更舒心滿(mǎn)意的獲得感。根據(jù)熵概念、理論、定律與方式方法，繼續(xù)規(guī)劃施行資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)。在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量變革、加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)、加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)經(jīng)過(guò)中，堅(jiān)持熵的觀念和世界觀，進(jìn)行產(chǎn)品、設(shè)備與工程建設(shè)設(shè)計(jì)制造低熵化。面對(duì)自然、社會(huì)和人類(lèi)行動(dòng)所造成的熵增現(xiàn)象，我們既要堅(jiān)持熵意識(shí)，正視熵增原因和態(tài)勢(shì)，更要基于熵的世界觀，運(yùn)用熵理論、熵定律為系統(tǒng)輸入維持其正常運(yùn)行所需要的負(fù)熵。用熵覺(jué)悟、熵理論評(píng)價(jià)馬斯洛的人的需求階梯理論，反思人們的幸福觀，認(rèn)識(shí)追求無(wú)限增長(zhǎng)的利與害。深入理解哲學(xué)大師亞里士多德的把幸福視為性格、慎重、行為與環(huán)境間的和諧內(nèi)涵與真理。由能量流、資源流、信息流、人流和價(jià)值流構(gòu)成的生態(tài)經(jīng)濟(jì)社會(huì)復(fù)合大系統(tǒng)作為開(kāi)放的耗散構(gòu)造系統(tǒng)，其在資源配置、高效開(kāi)發(fā)、同生分享經(jīng)過(guò)中，不斷從外界吸收負(fù)熵并使其絕對(duì)值大于本身的內(nèi)熵〔熵增〕，進(jìn)而抵消系統(tǒng)的內(nèi)熵〔熵增〕而使系統(tǒng)的總熵減小，系統(tǒng)便從無(wú)序走向有序而可持續(xù)運(yùn)行[12]。基于熵的世界觀，和諧、協(xié)調(diào)與規(guī)律就是有序化、組織性即低熵化。在人類(lèi)賴(lài)以生存的生物圈與所創(chuàng)造的技術(shù)圈動(dòng)態(tài)平衡的歷史長(zhǎng)河中，由于人自私的基因所致，生物圈憂(yōu)喜交加，技術(shù)圈呈雙刃劍。為此，必須遵循熵的世界觀暨價(jià)值觀，運(yùn)用熵理論、定律與方式方法，研究處理技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理、生態(tài)、環(huán)境、資源、能源、信息、教育與社會(huì)等問(wèn)題。社會(huì)核心價(jià)值觀內(nèi)涵的十二個(gè)方面就彌漫著熵的理念、覺(jué)悟、思想與世界觀，遵循熵的世界觀與堅(jiān)持核心價(jià)值觀相輔相成、相得益彰。在人類(lèi)生物圈與人造技術(shù)圈動(dòng)態(tài)平衡中，工程建設(shè)與產(chǎn)品生產(chǎn)等要進(jìn)行如〔2〕式所示的全面價(jià)值集成管理〔TVIM)[13]:(2〕式表示清楚全面價(jià)值集成管理就是遵循熵的世界觀暨價(jià)值觀，用最少的材料〔M〕、最少的人力〔M〕、最少的資金〔M〕、最好的設(shè)備〔M〕、最少的信息〔M〕和最有效的方式方法〔M〕、到達(dá)生產(chǎn)率最〔P〕高、質(zhì)量〔Q〕優(yōu)、消耗〔C〕低、工期〔D〕短、生態(tài)〔E〕好、衛(wèi)生健康〔H〕好、可靠性〔R〕高、可用性〔A〕好、維修性〔M〕好、運(yùn)營(yíng)性〔O〕和保障性〔S〕好、以使工程、裝備與產(chǎn)品等的性能/成本最低即性?xún)r(jià)比最高，以解決資源有限而人的需求無(wú)限所造成的缺口，為社會(huì)提供更多更好的物美價(jià)廉的產(chǎn)品與服務(wù)，知足人民對(duì)美妙生活的向往。哈fo大學(xué)?；丈嫌美∥膶?xiě)著：VERITAS，英譯為truth，漢譯為真理；哈fo大學(xué)用拉丁文寫(xiě)的校訓(xùn)英譯為：LetPlatobeyourfriend,andAristotle,butmoreletyourfriendbetruth，漢譯為以柏拉圖為友，以亞里士多德為友，更要以真理為友。?；张c校訓(xùn)共同揭示哈fo的建校興學(xué)宗旨為求是崇真。斯坦福大學(xué)的校訓(xùn)為自由的空氣在飛揚(yáng)。從兩校的?；招Ｓ?xùn)就不難明白，為什么哈fo、斯坦福培養(yǎng)出那么多美國(guó)總統(tǒng)與諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。無(wú)疑，這對(duì)我們國(guó)家高校雙一流建設(shè)會(huì)有很大很多的啟迪。根據(jù)熵的宇宙觀暨世界觀，比照、分析中外高校的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，審視、反思我們國(guó)家教育、尤其是高等教育的現(xiàn)在狀況，就不難理解與回答錢(qián)學(xué)森之問(wèn)了。因而，在我們國(guó)家高等教育改革發(fā)展中，學(xué)習(xí)哈fo、斯坦福等世界一流學(xué)校的辦學(xué)經(jīng)歷體驗(yàn)，認(rèn)識(shí)熵概念，堅(jiān)持熵意識(shí)，秉承熵理念，提高熵覺(jué)悟，發(fā)揮熵智慧，遵循熵理論，運(yùn)用熵定律，應(yīng)用熵方式方法，學(xué)習(xí)哈fo、斯坦福等世界一流學(xué)校的辦學(xué)經(jīng)歷體驗(yàn)，參照哈fo大學(xué)等世界一流大學(xué)由通識(shí)課、主修課和選修課組成的四年教育教學(xué)體系[14]，遵循教育大師陳寅恪教授關(guān)于大學(xué)精神的第一要義為獨(dú)立之精神，自由之思想的思想，秉持以中華特點(diǎn)、世界一流為核心、立德樹(shù)人為根本、秉承核心價(jià)值觀、以支撐創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展為導(dǎo)向，加快建成一流大學(xué)和一流學(xué)科，提升我們國(guó)家高等教育綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為實(shí)現(xiàn)兩個(gè)一百年奮斗目的和中華民族偉大復(fù)興夢(mèng)而提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)人才支撐。堅(jiān)持以一流為目的、學(xué)科為基礎(chǔ)、績(jī)效為杠桿、改革為動(dòng)力，施行人才強(qiáng)校戰(zhàn)略，培育拔尖創(chuàng)新人才，提升科研水平，傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與借鑒西方優(yōu)秀文化有機(jī)結(jié)合，砥礪推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)具有熵的世界