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与“耗散结构”相对的是“静态结构”（static structure）。“静态结构”当然包括那些不会运动的房子、山脉等，但也包括那些跑得很快的汽车、火车、飞机、火箭等等。因为汽车、火车、飞机、火箭等也与房子、山脉等一样，在没有能量供应时也不会自动消失，并且在封闭环境中反而保存得更好。
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这里，我们可以注意到，“耗散结构”根本就不能放在一个封闭的环境中。不论是瀑布、火焰、泉水、喷泉、旋涡、龙卷风，还是闪电，都不能在封闭的环境中存在，一旦环境封闭，这种结构马上就会消失。
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所以，“耗散结构”是一种活的结构，而“静态结构”则是一种死的结构。尽管这种活结构就在我们的眼皮下，天天可以看到，但科学家们却花了整整一百年的时间，才清楚地、理性地认识到它。这中间凝结了好几代科学家的心血。
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美丽的“永动机”之梦
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“耗散结构”的发现可追溯到工业革命的初期。那时，人们还不知道能量守恒定律。所以，许多发明家就想造出一种机器，不需要能量，但却能不停地工作，并称这种机器为“永动机”（perpetual motion）。那时，发明“永动机”还真是一种潮流，人们提出了上千种不同的设计方案。现在，发明“永动机”已远不像当年那么时髦了，但是美国专利局每年还是能收到几份“永动机”的专利申请。
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当然，多数“永动机”的发明人都是聪明人，他们所提出的设计方案也都是聪明透顶的。看着设计图，您就会相信，这台机器一定会永远转下去。可惜，就是没有一台机器真的会这样不花能量并永远地转。经过了上百年无数次的失败，科学家终于总结出了“能量守恒定律”。至今为止，人们还找不出违背能量守恒定律的例子。
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寻找“第二类永动机”
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认识到了能量守恒定律之后，许多发明家放弃了对不耗能“第一类永动机”的寻找，转而寻找“第二类永动机”。所谓“第二类永动机”并不违背能量守恒定律，只是利用低能区的能量，而不利用高能区的能量。
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例如，如果我们能让全世界的海水温度降低0.5℃，那么所得到的能量就足够让全世界的机器运行3000年。这样，也就是造出了事实上的永动机。
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可惜，就是这种“第二类永动机”也行不通。通过无数次的失败，科学家又总结出了另一条非常重要的物理定律，即“热力学第二定律”。
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“热力学第二定律”有好几种不同的表达。
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最容易理解的“热力学第二定律”表达为：“热不能自动地从低温热源流向高温热源而不耗能。”这就如同我们把两杯50℃的水放在一个盒子内，会不会有这样一天，当我们打开盒盖时，发现一杯水正在沸腾，而另一杯正在结冰。请注意，这种情况下并不违背“能量守恒定律”，但也是不可能实现的。这就是“热力学第二定律”。
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最学究气的“热力学第二定律”表达为：“在一个封闭系统中，熵值恒增。”这儿涉及两个重要的概念。
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第一个重要概念是“封闭系统”（isolated system）。所谓“封闭系统”就是一个与外界既没有物质交换，也没有能量交换的系统。当然，这是一个理想化的系统，但也是从现实生活中抽象出来的系统，并且也是科学研究中一个强有力的工具。长期以来，对将来要从事科学研究的学生，都要进行这样的训练：如何把一个系统从它所处的复杂环境中“孤立”（isolate）出来，进行研究。
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第二个重要概念是“熵”（entropy）。“熵”是“混乱程度”的度量。“混乱”（disorder）是一个很模糊的概念，但数学家和物理学家却很成功地把它计算出来。所谓“熵值恒增”，就是指在一个封闭系统中，熵值总是越来越大，也就是整个系统的混乱程度是越来越大，不可逆转。
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图7-2熵值恒增的一个实例
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在图7-2中我们可以看到一个四周有矮墙的平板，里面有50个小球。在平板的中间，又用矮墙把平板分成两部分。开始时，所有的球都是在平板的左半部（图7-2a），并且不管怎样摇动，小球总是在左面。然而，当我们把中间隔墙的小门打开后，再继续摇动，那么一部分小球就会跑到右面来（图7-2b），直到两面的小球数差不多。这就是“熵”增加。
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现在让我们问一个问题：再继续摇动平板，会不会出现这样的情况，即所有的小球又重新回到隔板的左面去？
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从纯数学来看，这倒还是有可能的，只不过概率很小，小到（1/2）50，或者说出现这种现象的可能性是0.00000000000000089。这意味着什么呢？这意味着，我们每秒钟摇动平板一次，摇上35，702，052年，并且运气不太差，就有可能碰到一次。显然，这就是说，事实上是不可能的。也就是说，事实上不可能所有的小球又自动回到隔板的左面去。这就是所谓的“不可逆过程”或“熵值恒增”，即“混乱程度的不可逆增加”。
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图7-3当“热力学第二定律”不成立时，一颗炸弹爆炸后，会发生什么事？
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图7-2所讨论的还是一个很简单的系统，只有50个元素。如果要出现“熵”减少的情况，就要花上35，702，052年。对于元素更多的系统，这个概率就更低了。美国加利福尼亚大学伯克力分校主编的著名的物理教科书《伯克力物理学》上，有一张漫画（图7-3），说的是当“热力学第二定律”不成立时，这世界将是怎么样的。
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这张漫画表明，当“热力学第二定律”不成立时，当您在垃圾堆上扔一颗炸弹，这个垃圾堆就会自动变成一幢可爱的小房子，您什么力气都不用花。