也來談談「熵」 - 明周文化

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最近因為基斯杜化．路蘭的科幻諜戰電影《天能》，很多人也談起「熵」（entropy）來。大家都好像上了一堂科普課，大舉想像「逆熵」（即是逆時間行進）的可能性。把「逆熵」這個概念用在科幻電影中，的確是十分新穎的。它跟已經拍到爛的「時空穿越」不同，也即是不能一下子跳到過去的時間中的某一點，而必須老老實實地、也非常笨拙地，「逆時間」一分一秒地回到過去。所以，要回到一周之前，你便必須用一周的時間去慢慢逆行，期間世界所有事情的運動方向也會跟你相反。坦白說，是會令人發瘋的。

「熵」本來是熱力學第二定律的概念，簡單來說就是，在一個不受外來因素干擾的封閉系統中，粒子的運動必然由有系統和秩序演變為混沌無序，最後達至完全的均衡，也即是熱寂。小型的系統例如生態圈、生物，甚至是電器，因為必然和別的系統互相連結和影響，所以在消耗能量之餘，也會補充能量，維持內在秩序，以抵抗熵。科學家把這個運動方向稱為「負熵」（negentropy）。在宇宙的層面，所有星體的形成都是「負熵」，即是增加秩序。但星體無論燃燒多久，能量也總會有耗盡的一天，例如我們的太陽據估計會有一百一十億年壽命，現在已經過了接近一半。而根據哈勃太空望遠鏡的觀察，宇宙膨脹正在加速中，而且已經超越臨界點，也即是不會收縮。在這樣的情況下，宇宙中的所有星系和星體，最終會走上全部崩塌寂滅一途。宇宙最終會變成混沌一片的，完全均衡的冰冷狀態。

為什麼「熵」會跟時間逆行扯上關係呢？在牛頓古典物理學中，對任何運動在順時和逆時兩個方向的運算，結果也不會有任何不同。那是一個絕對對稱的宇宙。但是，熱力學第二定律說明，總體的系統（宇宙）只會趨向混沌，而不是相反，所以時間只可以向一個方向發展。逆時運動或「逆熵」（《天能》的假設）是不可能的。「負熵」跟「逆熵」不同，前者不是逆時運動，而是在順時中建立系統和秩序。雖然個別的系統還是會持續出現，局部的秩序還是會增加，例如在未來一段漫長的時間內，生物還是會繼續繁衍，新的星體還是會形成，但是，總體的熵值仍然會不斷上升。結局是無法改寫的。

在二十世紀中，「熵」從熱力學概念，一躍而成當紅的資訊理論概念。早期資訊理論要克服的，主要是信息傳播中遇到的雜訊（noise）問題。Noise愈多，信號便愈混亂，傳播、接收和解讀便愈困難。所以，「熵」成為了信息秩序的指標。不過，在資訊理論兩大奠基人物諾伯特．維納（Norbert Wiener）和克羅德．夏農（Claude Shannon）的理論中，卻出現兩個截然相反的解讀。維納認為高秩序和低熵的狀態，代表高資訊狀態，即是有利資訊傳播的狀態；相反，夏農卻認為低秩序和高熵狀態，代表更多的自由、選擇和可能性，因而才是更有利於資訊流通的狀態。兩人的分歧，在於對機率的看法。究竟確定性重要，還是可能性重要？這其實是個極富哲學意味的問題。

在大友克洋的經典漫畫《阿基拉》中，也有提到「熵」。很明顯他也注意到「熵」的深遠意義。前超能力兒童、後來成為教團領袖的宮子夫人，和發現擁有超能力而變強的鐵雄，兩人之間有過一段對話。宮子夫人嘗試說服鐵雄，他如果不能駕馭自己身上的「力量」，後果將會不堪設想。這時候她談到了把萬物捲進去的「宇宙洪流」，也即是「熵」的趨向，會把一切帶向滅亡，而「力量」的出現，目的是為了抗拒「洪流」，保存生命。前提是我們要懂得運用「力量」，而不是被「力量」吞噬。在《阿基拉》中，我們似乎還未能看到「力量」的正面作用。每次「力量」被發揮出來，都是毀滅性的，例如阿基拉兩次把東京轟掉，以及後來失控的鐵雄所變成的怪物。唯一「正面」的作用，就是末尾阿基拉和其他超能力兒童一起，合力把鐵雄的「力量」吸收，制止了另一場大災難。（嚴格來說，這是「力量」的互相抵消，也即是「正熵」和「負熵」打和。）「力量」還可以怎樣對抗「洪流」，答案似乎還沒有想好。不過，從純物理學的角度看，東京大爆炸其實不是嚴格意義的毀滅，而是系統的重組、重建和重生，是能量的再一次聚結，是「負熵」。也許，這就是「置之死地而後生」的意思吧。

Entropy這個字來自希臘文，意指「內向」，關係到一個系統不受干擾的內部狀態。據說中譯為「熵」的，是中國近代物理學家胡剛復。以「火」字旁加上「商」字，是因為熵是熱量除以溫度的商數。這看來頗有道理，但對一般人來說就無法望文生義，一頭霧水了。像我這樣的外行人，對熵背後的科學運算當然是一竅不通，不過是拿來做隱喻，發揮發揮而已。就好像現在我寫這篇文章，雖然過程中消耗了些微能量，但卻為世界製造出一件看似有秩序的事物，廣義地也可以說是一個減低熵的行為，也即是「負熵」。如此看來，寫作和文學，無論影響力如何微不足道，畢竟還是對世界有貢獻的。就算去不到能量增減的層次，至少對於精神和思想來說，也是有助於增加秩序，減少亂度的。不過，也有一種看法，認為文學所做的是相反的—是打破既有的秩序，追求自由的可能性。文學上的「熵」，永遠是個無法確定的詭辭。

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