熵,是用以表示某些物質系統狀態的一種量度,或者是用以描述一個弧立系統中物質的無序程度。
熱力學第二定律指出,宇宙中的熵在不斷增加,意味看越來越多的能量不能轉換為有效能量,於是一切運動過程終將終止,宇宙將走向「熱寂」,難怪人們把熵定律稱為死亡定律。
但「魔高一尺,道高一丈」。生態系統又具有這種反熱寂即反熵能力。開放的生態系統又不斷地與外界交換物質和能量,形成足夠強大的負熵流,從而抑制系統熵不增甚至減少。
熵,作為一種科學理論,其內涵和外延也再不斷拓展、延伸。
一、物理熵。也熵的最初含義。熵的最初含義是熱力第二定律,又稱熵增定律,是指在能量交換中,熱能不能自發地從低溫物體轉移到高溫物體,不能從單一熱源取熱,使之完全轉換成有用的功,而不產生其它影響即無功消耗。
在熱力學體系中,不能用來做功的熱能可以用熱能的變化量除以溫度所得的商來表示,這個商就叫做熵。
二、信息熵。數學家香農對熵的表述為,熵是用來衡量一個隨機變量岀現的期望值,它代表在被接收前,信號輸出過程中損失的信息量,又被稱為信息熵或信息源熵。
三、生態熵。自然界生態資源系統,是以人類為中心的自然生態系統和社會生態系統的綜合系統,從熱力學觀點看,生態系統中生物與環境中的物、能交換,肯定要引起能量及資源的無效消耗,引起系統熵的增加。但來自太陽負熵的聚集,又給自然資源以大量的負熵貯存。
四、環境熵。是指化工產品生成過程中廢棄物量的一個量度。通過對產品在環境中的毒性行為等綜合評價指標,用以衡量合成反應對環境造成影響的程度,也是環境效益的一個評價指標。定義為,EQ二E、Q,式中E為環境因子,Q為根據廢物在環境中造成的廢物對環境的不友好程度。EQ值的大小,可作為化工生產中選擇生產路線和生產工藝的重要因素。
五、經濟熵。即經濟活動中投入大於產出的那部分差。我國學者王恆君教授,從熱力系統與生產一消費系統的比較中,提出了從熱力熵到經濟熵,經濟熵增源及負經濟熵等理論。
六、政治熵。美國學者蘭德爾、施韋勒從熵與世界政治的軌跡,從當今單極世界的不確定性,揭示了熵的日益增多即:單邊主義,霸凌主義,強權政治的熵在增加,減緩人類和平進程,但公平、正義的負熵依然是人類核心價值觀。
七、文化熵。文化熵是信息技本身產物,信息技術的多樣性形成了文化之熵。信息技術價值的負荷性是形成文化之熵的內因,信息技木的自適應性是解決文化之熵的理性思考。