主题：【求教】谁来给我解释一下负熵的问题 -- 水风

　　自从薛定谔提出生物以负熵为食的命题之后，经过普利高津的发展，以及后来有人把负熵和信息等价起来。负熵或负熵流的概念已成为系统理论的基础概念之一，甚至很多根本不知概念这个含义为何的人，包括《刷盘子读书》的作者之一（马前卒,天涯，最近和他有过辩论），也在大言不惭地进行引用。现在我把辩论中出现的几种混乱解释进行梳理，并提出自己的解决办法，供感兴趣的网友参考。

　　网友提得最多的解释为，负熵即局域系统熵的减少量，负熵流即引起局域系统熵减少的物理过程。中科院院士冯端也是这么解释的，他说：““这一体系由于温度梯度，热量从高到低流动，……随着热量的流进流出，熵也在变化，流进的熵与流出的熵不等：流入的熵dQ/T2；流出的熵dQ/T1；由于T1小于T2，所以流出的熵大，流入的熵小，如果流走的熵量超过了系统内部熵的产生，可以导致系统内部熵的减少。”（《溯源探幽：熵的世界》，冯端、冯少彤著，科学出版社2005年版，第138页。）”冯院士所说的“体系”，就是最简单的充当两个恒温极传热中介的体系。

　　但是如果我们仔细分析，就会发现问题。第一，如果冯院士的解释说得通，那么在定态的情况下，体系内的熵应该一值在减少，但事实是体系的熵在定态下保持不变。第二，如果体系的初始温度低于T2，那么即使在形成温度梯度的过程中，体系的熵也是增加的，而不是减少；也就是说，根本没有负熵流进入体系，但体系的温度梯度仍然形成了。

　　注意，矛盾的关键就在这里。耗散结构理论用负熵流来解释系统秩序的生成，但是没有对系统秩序给出一个精确的定义。从他们的叙述来看，系统的有序状态对应着非平衡状态（因为平衡状态对应着最无序的状态），也就是说，如果系统从平衡状态过渡到非平衡状态，就说系统的有序性增加了。但是，在上述例子中，系统的熵并没有减少，但非平衡态仍然出现了，因此：

　　用负熵流来解释系统秩序生成的根源，用系统偏离平衡状态来表示系统的有序性，用熵减来解释负熵流，三者之间必有一个是错误的。

　　注意，我之所以提出对负熵流概念的质疑，根本用意还在于怀疑耗散结构用负熵流解释秩序生成过程（进化现象）的正确性。

　　最终幻想X网友说：“从整体的角度看，熵的概念是描述体系能量分布均匀化程度的概念，微观运动的完全随机化，在宏观上表现为能量分布的均匀化。能量均匀化分布的体系熵最大。如果呈现差异化分布 ，那么熵减小。导致一个体系能量分布呈现差异的外来热流，就是负熵流。”其实质仍然是说，负熵流就是导致局域系统熵减小的东西。

　　还有人（系统科学论坛、天涯）说，负熵就是信息、负熵流就是信息流（冯瑞院士在书中的结尾部分也表达了类似的意思）。但这种解释，只不过是重新起了个小名，这种同义反复的东西等于什么也没说。

　　上观一注网友的观点最清晰。所谓“流”，一定是某个截面两边的物理量发生了变化，并且增加方的增加量与减少方的减少量相等，像水流、电流等等，都是这样的。这就意味着，凡是说X流的东西，一定是一个守恒量，或者要具有准守恒的性质，但熵显然不是一个守恒量，比如有一定的热流穿过某一等温面，这个过程引起的两边的熵变正负相反，但绝对值并不总是相等。

　　即便存在着满足守恒条件的熵变过程，这样的负熵流也不足以解释系统秩序增加的原因。