第二节 价值的起源:能量
价值现象是人类特有的现象,它伴随着人类的产生而产生,并伴随着人类的发展而发展。大家都知道,人类起源于低等动物,而低等动物又起源于有机物,有机物又起源于无机物,那么价值又如何起源什么呢?价值的原始形式是什么呢?
一、能量的哲学定义
世界万物是不断运动着的,在物质的一切属性中,运动是最基本的属性,其他属性都是运动属性的具体表现。例如:空间属性是物质运动的广延性体现;时间属性是物质运动的持续性体现;引力属性是物质在运动过程由于质量分布不均所引起的相互作用的体现;电磁属性是带电粒子在运动和变化过程中的外部表现;等等。物质的运动形式是多种多样的,对于每一个具体的物质运动形式存在相应的能量形式,例如:与宏观物体的机械运动对应的能量形式是动能;与分子运动对应的能量形式是热能;与原子运动对应的能量形式是化学能;与带电粒子的定向运动对应的能量形式是电能;与光子运动对应的能量形式是光能;等等。当运动形式相同时,两个物体的运动特性可以采用某些物理量或化学量来描述和比较。例如,两个作机械运动的物体可以用速度、加速度、动量等物理量来描述和比较;两股作定向运动的电流可以用电流强度、电压、功率等物理量来描述和比较。但是,当运动形式不相同时,两个物质的运动特性唯一可以相互描述和比较的物理量就是能量,即能量特性是一切运动着的物质的共同特性,能量尺度是衡量一切运动形式的通用尺度。因此,可以对能量做出全新的哲学定义。
能量:是用以衡量所有物质运动规模的统一的客观尺度。
由于运动规模的变化(增大或减少)来自于能量的变化(输入与输出),因此,还可以得出另一个结论:
能量:是改变物质运动规模的动力源。
二、能量对于物质系统的作用
任何事物都会与外界产生一定的相互影响和相互制约,没有绝对孤立的事物,一般的物质系统在其运动过程中,总会或多或少地受到外界事物的影响,总会或多或少地向外界输出(或输入)物质与能量,因此,任何一个物质系统如果要想维持原有的运动规模,就必须不断地输入(或输出)相同数量的物质和能量,否则该物质系统的运动规模将会越来越衰减(或者越来越膨胀)
当物质系统没有与外界交换物质时,能量就是物质系统维持或改变原有运动规模的动力源。
一般的物质系统在其运动过程中往往会遇到各种阻力而不断地消耗能量,为了维持原有的运动规模,物质系统必须不断输入相同数量的能量。
一切有生命的生物和人类社会的各种主体(个人、集团和社会)都是物质系统的高级发展形式,必然会遇到各种阻力而不断地消耗能量,为了维持原有的运动规模和生命过程,也必须不断输入相同数量的能量。
三、维持和发展耗散结构之运动规模的动力源:负熵
1、物理学与社会学的根本对立。19世纪存在着两种对立的发展观。一种是以热力学第二定律为依据推演出的退化观念体系,它认为,由于能量的耗散,世界万物趋于衰弱,宇宙趋于“热寂”,结构趋于消亡,无序度趋于极大值,整个世界随着时间的进程而走向死亡;另一种是以达尔文的进化论为基础的进化观念体系,它指出,社会进化的结果是种类不断分化、演变而增多,结构不断复杂而有序,功能不断进化而强化,整个自然界和人类社会都是向着更为高级、更为有序的组织结构发展。显然,物理学与生物学、社会学中的这两种观点至少表面上在发展观上是根本对立的。难道生命系统与非生命系统之间真的有着完全不同的运动规律吗?
2、耗散结构论。物理学家普利高津创立了“耗散结构论”,他认为,无论是生命物质还是非生命物质,应该遵循同样的自然规律,生命的过程必然遵循某种复杂的物理定律。耗散结构论把宏观系统区分为三种:①与外界既无能量交换又无物质交换的孤立系;②与外界有能量交换但无物质交换的封闭系;③与外界既有能量交换又有物质交换的开放系。它指出,孤立系统永远不可能自发地形成有序状态,其发展的趋势是“平衡无序态”;封闭系统在温度充分低时,可以形成“稳定有序的平衡结构”;开放系统在远离平衡态并存在“负熵流”时,可能形成“稳定有序的耗散结构”。耗散结构是在远离平衡区的、非线性的、开放系统中所产生的一种稳定的自组织结构,由于存在非线性的正反馈相互作用,能够使系统的各要素之间产生协调动作和相干效应,使系统从杂乱无章变为井然有序。生物机体是一种远离平衡态的有序结构,它只有不断地进行新陈代谢才能生存和发展下去,因而是一种典型的耗散结构。人类是一种高度发达的耗散结构,具有最为复杂而精密的有序化结构和严谨协调的有序化功能。因此,所有生命系统包括人类社会的发展都是“有序化”的不断增长过程。耗散结构论认为,人类社会的有序化发展过程(即耗散结构的有序化过程)往往需要以环境更大的无序化为代价,因此从整体上讲,由人类社会本身与周围环境所组成的更大范围的物质系统,仍然是不断朝无序化的方向发展,仍然服从热力第二定律。因此,达尔文的进化论所反映的系统从无序走向有序,以及克劳修斯的热力学第二定律所反映的系统从有序走向无序,都只是宇宙演化序列中的一个环节,从而解决了物理学与社会学的根本矛盾。
3、熵函数的来历。1850年,德国物理学家鲁道夫·克劳修斯首次提出熵的概念,用来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度,能量分布得越均匀,熵就越大。一个体系的能量完全均匀分布时,这个系统的熵就达到最大值。在克劳修斯看来,在一个系统中,如果听任它自然发展,那么,能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物体相接触,热就会以下面所说的方式流动:热物体将冷却,冷物体将变热,直到两个物体达到相同的温度为止。克劳修斯在研究卡诺热机时,根据卡诺定理得出了对任意可逆循环过程都都适用的一个公式:
dS=(dQ/T) (1)
4、熵函数的统计学意义。玻尔兹曼在研究分子运动统计现象的基础上提出来了公式:
S=k×LnΩ (2)
其中,Ω为系统分子的状态数,k为玻尔兹曼常数。这个公式反映了熵函数的统计学意义,它将系统的宏观物理量S与微观物理量Ω联系起来,成为联系宏观与微观的重要桥梁之一。基于上述熵与热力学几率之间的关系,可以得出结论:系统的熵值直接反映了它所处状态的均匀程度,系统的熵值越小,它所处的状态越是有序,越不均匀;系统的熵值越大,它所处的状态越是无序,越均匀。系统总是力图自发地从熵值较小的状态向熵值较大(即从有序走向无序)的状态转变,这就是隔离系统“熵值增大原理”的微观物理意义。
5、负熵。物理学认为,“熵函数”是用以判断物质系统有序化程度的判别函数,系统的熵值直接反映了它所处状态的均匀程度,系统的熵值越小,它所处的状态越是有序、越不均匀;系统的熵值越大,它所处的状态越是无序、越均匀。一般的物质系统总是不断朝无序化的方向发展,即系统的无序化程度将会越来越高,系统的熵值将会自发地增大,即自发地出现“正熵”,因此,要想维持“耗散结构”之原有的运动规模,使之维持系统原有的有序化规模,就不断必须不断向其输入“负熵”,以抵消不断增加的熵值。也就是说,“负熵”是维持和改变“耗散结构”之运动规模的动力源。
四、负熵的核心载体是“有序化能量”
熵值取决于物质系统的能量与温度的比值,根据“熵”的原始定义dS=dQ/T可知:T是熵流的温度,其值永远为正;而dQ是该熵流中能够使系统内部产生非线性的相干作用的、从而改变系统内部要素有序化程度的那部分能量。当dQ为正值时,dS为正值,称为正熵,说明该熵流只能降低系统的有序化程度,它所对应的能量dQ是一种引发无序化过程的能量;当dQ为负值时,dS为负值,称为负熵,说明该熵流可以提高系统的有序化程度,它所对应的能量是一种引发有序化过程的能量。虽然在形式上讲,影响耗散结构有序化过程的因素是熵或负熵,但真正起实际作用的却是熵或负熵所对应的能量,即负熵的核心载体是负熵所对应的能量。为此,做出如下定义。
有序化能量:把能够使物质系统产生负熵的那部分能量定义为“有序化能量”。
由于维持和改变耗散结构之运动规模的动力源是负熵,而负熵的核心载体又是有序化能量,那么,维持和改变耗散结构之运动规模的动力源就是“有序化能量”。
显然,对于植物来说,能够得到有效吸收和利用的太阳光就是主要的有序化能量;对于动物来说,食物中所含有的生物化学能就是主要的有序化能量。