主题：【原创】（零）经济物理学原理 -- 唵啊吽

我有些提法不严格，但我还是先把思路写出来再说。有你们来讨论我太高兴了。

用通常的观点看，（尽管是有限的）宇宙其实不是一个“正常”的热力学系统。

因为，我们通常讨论的热力学系统中，物体的能级总是有个正常的下界/基态。但是宇宙尺度上的引力和其他相互作用不同，引力是无法屏蔽的，而且也只有吸引一个方向，当质量大到一定程度以后，任何相互作用都无法和引力抗衡，造成的后果是--引力系统的能量没有正常下界，或者说，这个基态是一个奇点（其实就是黑洞啦）。

这个性质表现在熵上，就是熵没有一个正常的上界。所以，在远离奇点的时候，尽管宇宙的总熵在不断增加，但是始终够不到这个上界，我们总能找到足够的负熵，使我们的世界越来越有序。还有一种等价的说法--宇宙的熵在不断的增加，但是宇宙在当前状态下可能达到的最大的熵增加的更快，所以看起来宇宙是有序的。当我们接近奇点的时候，我就不懂了，需要去问霍金同学。

从统计物理的角度用能均分来代替热力学观点下定义的熵实在是有点画蛇添足。统计物理里面本来就有一个定义的很好的熵k*lnW，远离平衡态的熵用这个定义就够了。其他学科引用的熵，多半也是用的这个定义，而不是热力学上的那个Q/T。

有的是能量均分定理，它成立的条件是：

1. 经典物理；

2. 能量表达式里与给定自由度相关的部分是相应广义坐标的二次函数，且与其它自由度完全分离。

在这样的前提下，每个能量平方项的平均值是kT/2。

黑体辐射不满足前者，如果硬套就会出现所谓的紫外灾难，因为它有无穷多个自由度，而且每个都是可以用谐振子模型描写的。

因为对于可逆过程 \int \not d Q/T 这个积分跟路径无关，只决定于端点，所以由它可以定义一个状态函数，称为熵。它只是用来计算熵变的一种工具。

我们地球上用的能量有很多种，如地热是地球自身引力能量压缩地球产生的，潮汐是月亮和太阳对地球引力产生的，核能是宇宙膨胀冷却过程中遗留下来的高能量亚稳态释放的能量。但与地球生物圈息息相关的主要是太阳能，也是我们用得最多的能力。煤和石油都是以前生物界通过光合作用储存下来的太阳能，水电是太阳蒸发海洋的水形成大气水循环产生的，所有动物肌肉产生的能量，都依靠植物光合作用摄取的太阳能。所以，作为零级近似模型，我们只考虑太阳能，这是与人类经济相关的能量。

物质和能量的关系就在于运动，而驱动地球上物质运动的就是太阳能（零级近似）。物质运动是能量的载体，能量是物质运动的驱动力。如果地球相对于物质是封闭的，物质运动既不能跑出地球外，也不能从天外跑进来，那么这种物质运动就一定是循环运动，而这运动的形式就是太阳能在地球耗散的过程。这里讲的运动，是广义的运动，即不只是机械运动，还包括化学和生物等其他运动形式。这样，地球就是一个物质封闭而能量开放的系统。

如果能量是守恒的，太阳能射入地球后又没有辐射出去，地球的内能就会越来越多，如果这部分能量变成热能，地球就会越来越热。由于物质是运动的，内能不可能无限积累，所以，如果地球是稳定状态，长期平均来说应该是进入地球的能量与地球辐射到宇宙空间的能量相等。太阳能辐射进地球，驱动地球内的物质循环运动以后，又变成红外辐射出去，这整个过程是能量守恒的，这个过程我们称之为耗散过程。

物质循环最直观的一个是大气水循环，另一个是植物光合作用的新陈代谢与动物新陈代谢相互形成的碳循环：动物吸收植物中的碳水化合物，呼出二氧化碳，再有光合作用回到碳水化合物。

能量耗散最经典的图像是生态中食物链，能量被光合作用吸收到分子链中，然后由一直形式转为另一种形式，最后以体温形式辐射回宇宙。

地球上物质是有限的，但由于物质循环，物质对人类产生的效用是无限的，如我们消费粮食，可以经由碳循环再消费第二次，第三次，以致无穷。条件之一是不要破坏了这一循环，循环断了，就会产生污染，就减少了人类可利用的财富。

在我们的模型中，物质循环和能力耗散是一个过程的两个方面，没有脱离物质循环的能量耗散，也没有脱离能量耗散的物质循环。

这个简化的模型，将地球表述为在太阳能耗散过程中许多循环运动的物质。按照这个模型，人类经济活动，就在于使得这一能量耗散过程产生更多的物质循环、维持这些物质循环、并将这些物质循环纳入人类社会活动中，使得人类活动成为能量耗散过程环节之一，成为物质循环链节之一。

要是只拿本书看上几分钟，学几个名词，背几条定理就到处套

实在没工夫研究，只好调侃了。很多调侃是多余的，与后边叙述经济没多大关系，可有可无。

说得好听一点就是假说。

不过，我倒感觉“负熵”就是伪科学。什么维持生命就得摄入负熵，哪片面包的熵是负的？“负熵”就是将“熵增”原理外推倒热力学之外，并假设熵增不可证伪的产物。

大便比米饭是分子键内能降低了，测量起来不见得熵就大了很多。

在能量不变的约束条件下，让这些给定的能量分布到尽可能多的震动模中，就可以得到黑体辐射的普朗克分布。

经典统计不完善还不止紫外发散这一点，它给出的熵是混乱的度量这一概念就很不明确。真正的统计物理得建立在量子力学上，如果一个复杂体系用一个哈密顿来描述的话，体系的平衡态就有一个固定的能量，熵极大原理就是所有这一能量的简并态都有相同的几率，即系统波函数是所有这些简并态函数的组合，而且这些组合系数的模都一样大。

s=klnW 里面W减少，那么delta_S自然是负的，而不是S本身是负的。

建议还是修改一下大作，剥离或者好好学一下相关物理概念，否则这块木板会使你桶里的水漏光的。

地球的物质是循环运动的，经济发展行式之一就是将这些物质循环纳入人类社会，使得人类社会成为这些物质循环上的一个链节。

大约一万年前，人类社会以采集和渔猎为生，使用的工具是石头和棍棒。渔猎的发明，使得以往不流经人类社会的物资循环纳入了人类社会。在此之前，通过渔的物质循环在人类社会之外，水草吸收阳光，鱼吃水草，鱼和水草形成一个由太阳能量耗散驱动的碳循环。人类发明捕鱼后，这个循环就加入了人类一环，水草-鱼人形成新的碳循环，此前鱼所处在的食物链中没有人，此后人跑到鱼所在的食物链上了。

火的使用开拓了人类食物种类，没有火的使用，不用火烧熟猎物，人体消化系统难以吸收那么多的蛋白质。火的使用提高了人类控制能量耗散的能力，改变了能量耗散的途径，与渔猎技术相辅相成，使得人类吸纳了许多以往往难以为人利用的物质循环。

渔猎和火的使用将原来外在于人类的物质循环纳入人类消费，这是吸纳物质循环的经济活动。