| 负熵 negative entropy 物质系统有序化、组织化、复杂化状态的一种量度。1944年由奥地利理论物理学家薛定谔在《生命是什么?》一书中首先提出。认为生命机体如果趋于接近最大值的熵的状态，就是死亡;有机体维持生存的唯一途径就是通过物质、能量的新陈代谢，从环境中不断汲取负熵。“有机体就是赖负熵为生的”，“新陈代谢中的本质的东西，乃是使有机体成功地消除了当它自身活着的时候不能不产生的全部的熵”，“从而使它自身维持在一个稳定的而又很低的熵的水平上”。他指出：“取负号的熵，它本身是有序的一个量度，这样，一个有机体使它本身稳定在一个相当高的有序水平上。”他根据波尔兹曼的方程式“熵=klogD”，建立了负熵的方程式“负熵=klog(1/D)”。k是波尔兹曼常数(=3.2983×10-24卡/℃)，D是有关物质的原子无序状态的量度，它的倒数1/D作为有序的量度(1/D的对数是D的负对数)。1948年申农发表的《通讯的数学理论》，为确立信息与熵的联系奠定了基础。由于申农把信息定义为一种能够减少不确定性的东西，信息量是任何一个系统确定性、组织性、有序性、复杂性的量度，信息量的增加可以视为系统的确定性、有序性程度的增加，即熵的减少。1948年维纳在《控制论》一书中指出：“信息量的概念非常自然地从属于统计力学的一个古典概念——熵。”正如一个系统中的信息量是它的组织化程度的度量，一个系统的熵就是它的无组织的度量;这一个正好是那一个的负数。“信息量是一个可以看作几率的量的对数的负数，实质上就是负熵。”控制论表明，生命机体和自动控制系统保持负熵或减熵状态的原因，在于它们具有系统的开放功能和负反馈调节机制。 |