l去年夏天，热浪在巴黎达到了有记录以来的最高温度，我骑车穿过城市去见我的朋友罗曼·格拉齐亚尼(Romain Graziani)。在一个名为café的人行道上，我们啜饮着烧焦的意式浓缩咖啡，看着空气在鹅卵石上怪异地闪烁。罗曼是一位研究中国古代文献的学者，他分享了一个从他的研究中产生的观点:有些目标如果不直接追求，就能最有效地实现。例如，就像睡着一样。如果你努力去做，你不会成功的。同样的道理也适用于篮球中的上篮，网球中的反手击球，或者照片中的自然妆容。罗曼认为，还有一些更深刻、更重要的例子。
几天后，水星越来越高，我正在与Phil Taylor一起参加菲尔·泰勒，这是一个在很大程度上放弃了他的学术职业，以努力改革工业农业。他告诉我大量的碳排放量，当广英农民选择植物多年生而不是年度时，可以避免。多年生植物的根和微生物保持有机碳和氮气锁定，而不断的耕种需要生长生长的耕种让那些珍贵的化合物逃脱。
如果我们有另一个关于宇宙能量和秩序的神话呢?
泰勒说:“这些辛勤的农民经常使劲地耕田，生态学的飞轮根本无法转动。他们开车太辛苦了。”
打完电话后，我试着回过头来写作。我当时正好在写一本关于经典热力学的书。你可能还记得高中物理课上的“热力学定律”。正如通常提出的那样，这些定律说物理系统自然地消散能量并流向一种寒冷无序的状态。然而，从我现在坐的地方——一个热得难以忍受的阁楼，凝视着在阳光下闪闪发光的锌屋顶的三维拼图——很难感觉到这种热力学立法背后的直觉。恰恰相反，这是我第一次感到震惊:对这个世界的看法多么奇怪啊!我发现自己在某种狂热的梦境中疑惑:我们从哪里得到这样的想法?也许这和我们为什么这么拼命开车有关，即使有其他办法?
B回到维多利亚时期热力学定律的起源，我们可以看到这些定律是如何被广泛地误解和误用的，也许还有为什么会被误用。19世纪，第一本热力学教科书诞生于柏林的鲁道夫·克劳修斯，以及格拉斯哥的威廉·汤姆森(通常被称为开尔文勋爵)和威廉·兰金的著作。在研究机器(如蒸汽机)如何将热与机械功交换，以及机械功如何交换，这些物理学家了解到效率的严格限制。机器所能做的最好的事情就是把少量的能量作为废热来释放。他们还观察到，如果某物的一边是热的，而另一边是冷的，那么温度总是相等的。他们的结果是由前两个定律合成的:
I.隔离热力学系统的内部能量的变化等于提供给系统的热量的差异以及系统在其周围环境上完成的工作量。
2热不能自发地从较冷的物体流向较热的物体。或者，根据克劳修斯关于熵的新概念，孤立系统的总熵会随着时间的推移而增加。
对于一个处于快速工业化和向资本主义自由市场转变阵痛中的社会来说，热力学是极其有用的科学。这些定律及其延伸可以应用于改进推动生产力进步的发动机。同样重要的是，他们可以用更宽泛的术语来表达，在意识形态上与正在进行的文化转型相一致，从一个由小农组成的农业社区到一个由工厂工人组成的城市社会。例如:你永远不会得到任何东西——能量或免费工作。(在一个气候宜人的小农场，你有时会这样做;作为一名工厂工人，你肯定不会。)或者:如果没有通过做功(也许还有燃烧煤炭)输入的能量，系统就会自然地趋于寒冷和无序。我并不是在暗示这些规律背后的研究在科学上存在一些可疑之处，只是它们在正在进行的更广泛的社会变革中发展起来——并以反映社会变革的方式被阐述出来——既不是偶然的，也不是无关紧要的。
我们再加上第四条定律，不存在孤立系统。
在达尔文的工作中可以找到这种社会嵌入性的平行。许多历史学家已经注意到自然选择理论与达尔文是一个精心良好的成员的社会的主动联系。维多利亚时代的精英致力于致力于亚当史密斯和大卫·里卡托的自由市场的不受约束的竞争将推动经济和社会进步。在达尔文的理论中，他们发现自然对他们青睐的社会系统的反映。正如J.M. Keynes所说，“最适合的生存原则可以被视为Ricardian经济学的广泛概括。”
然而，虽然这种观察经常与达尔文的作品有关，但热力学理论在很大程度上逃脱了类似的情境化。在所有严峻的所有严格中，可能的物理学都被视为易受社交参与的影响。然而，在真理中，达尔文和热力学理论联合提供了一个有利的世界观 - 一个适合宇宙的适合Ur-Myth - 为致力于Laissez-Faire竞争，创业主义和扩大行业的社会。基本上，在这种观点来看，世界自然地倾向于死亡的疾病状态，但它可以被抢救和组织的生物争夺，以便生存并领先。
一个与达尔文的研究成果相比，将热力学理论扩展到它不能严格应用的领域往往会得出错误的结论。威廉·汤姆森自己在试图估算地球年龄时也陷入了这个陷阱。这是一个令人担忧而又重大的问题——地球的年龄有多大?——因为达尔文刚刚发表了一篇论文《物种起源》他所提出的进化过程需要很长一段时间才能产生动植物的多样而精致的结构。事实上，还没有人发展出进化理论的那些要素，以便对地球上生命的进化所花的时间进行充分的估计。然而，不知何故，达尔文意识到了这一点，他认为这至少需要10亿年的时间。
查尔斯达尔文和赫尔文勋爵总是被纪念为白胡子，甲虫眉头的圣人;好像他们只是旧的。但在这场辩论的开始，关于地球的年龄，达尔文50岁的汤姆森40岁以下，几十多年来远离被纳入赫尔文。尽管如此，汤姆森已经被认为是热力学的创始人，这一理论是达尔文是叙事的叙述，并预测达尔文的描述性。汤姆森的一个数字，年轻的年轻人，就会带来权力的权力。
根据在矿井中所做的测量，汤姆森知道，你走得越深，温度就越高——这正是人们所期望的观测结果，如果地球曾经非常热，从那以后就一直在降温。热球的热通量是一个热力学可以精确描述的过程，因此汤姆森写下了一个模型，并问道:如果地球曾经熔化过，需要多长时间才能冷却到现在的温度?根据他的计算，在2000万年到4亿年之间。这一范围之广表明存在很大的不确定性，但即便如此，达尔文还是惊呆了。汤姆森的估计比达尔文认为的自然选择所需要的要小2到50倍。一定有什么地方出了问题，达尔文写信给他的朋友们，但他不知道哪里出了问题——而他反驳的正是汤姆森。
事实上，在地球内部的三种伟大的热量来源中，汤姆森已经低估了一个并完全错过了两个。他低估的是最初由地球形成的热量 - 通过嵌入着引力场中的能量驱动的聚集过程中的增长过程。他完全被忽视的两个热源是由地球内部熔融材料流动产生的摩擦，更加着名，辐射。汤姆森没有办法知道地球上的某些元素稳步泄漏的能量，因为尚未发现放射性衰变现象。到这一天，我们不知道这种遗漏的重要性是有多重要的，因为我们不知道在地球上隐藏着多少放射性钾，铀和钍。但我们确信它足以增加地球核心温度。
B路面讲，汤姆森俯瞰着大商店的能量和热量。因此，他认为地球已经比真正的速度更快地冷却了，导致他低估了地球的年龄。这是第一项法律，这是一个封闭式系统中完全核算的能量的法律，那汤姆森本人已经过度扩张了。但是，相同的基本误差能量忽视 - 导致了第二种法律的许多误认为。
措辞经常和松散地紊乱及其增加趋势，第二次热力学定律已被援引以解释为什么生物年龄，为什么社团崩溃，以及为什么进化需要神圣的干预。除了思想热力学熵作为紊乱的情况下，重要和基本点是能量的输入可以减少熵（或紊乱），而且我们所看到的，绝对是整个地方。在简单的实验室实验中，熵的能量驱动的减少易于证明，但更多的是，恒星，生物群体，生物和社会是所有系统，其中常规利用能量的能量，以产生比熵较低的有序结构他们建造的成分。在这些系统中的任何一个中增加熵没有任何内容不可避免。
热力学理论服务于一个致力于自由竞争的社会。
在第一和第二法律的几乎每一个错误的过度范围内，一个单词标志着错误的关键。法律指的是一个隔离的系统。这个想法是没有进入或离开，或者去，而不被占。我们可以在实验室中创建孤立系统的模型，但即使是这些只是近似 - 而且不仅如我们的第一个想法，因为有点能量必将潜逃。它们也不可避免地接近，因为我们的世界充满活力：有残留的热量永远不会完全消除。通过恒星和宇宙辐射在大爆炸中留有能量的能量。普遍存在的Qualitup对生产中有一流的精力发生，这可能负责驾驶宇宙的加速扩张。当然，在日常生活中，在实验室的密封外壳之外，我们甚至从未接近孤立系统的领域。
基于这些原因，我们可以考虑添加一条法律。第一个和第二个我们已经看到了，第三个位置是由温度和熵的关系决定的，所以我们把它叫做热力学第四定律
IV。没有孤立的系统这样的东西。
授予，我们的新法律将Draconian的限制在第一和第二方面的严格适用性地区，但它们将与以往的理想化或近似品种的计算仍然有用。我们只是记住，他们永远不会完全正确。这很重要，因为对于通过明确参考第一或第二法则标记的热力学的所有过度扩张，我们还有其他人的潜在意义，塑造了维多利亚式科学的推广版本，导致我们危险误入歧途。
T认为能源和秩序是自然减少的稀缺资源，我们必须通过我们的聪明才智和努力去争取——或者，也许更准确地说，感觉这样对他们来说 - 很难让我们理解和回应历史时刻，其中最严重的威胁不是稀缺而是超额的。不是我们将缺乏能量，但我们将以各种方式燃烧自己。
气候变化就是一个明显的例子。在我们的辛勤劳动中，我们利用了大量分子储存的能量，从而改变了大气的物理化学性质。但也有其他的例子。工业肥料的生产可以从能量的角度来考虑。大量的能量(主要以天然气的形式)被用于一种反应，这种反应破坏了大气中氮、氮的极其稳定的三键2这是为了制造一种分子，让氮处于较不稳定的高能量状态。问题是，这些新生成的活性氮分子在各地都大量过剩。它们流入海洋，使蓝藻过度肥沃，并大量繁殖，消耗所有可用的氧气，并造成大面积的死亡区域。从表面的有毒水，活性氮下沉到底部，当水循环恢复，几十年后，所有氮的分子产物将被释放到大气中。这些产物——大部分是一氧化二氮——捕获热量的效率大约是二氧化碳的300倍。简而言之，我们正在深海中装上一颗滴答作响的气候炸弹，我们的子孙后代将不得不设法拆除它。
如果我们有另一个关于宇宙能量和秩序的神话呢?例如，想象一下，我们的直觉仍然更多地受到农业小农世界的影响，而较少受到令其黯然失色的工业化文化的影响。让我们的世界观进一步转变，我们可以将这种对更深层次的过去的回忆与对高度现代的欣赏结合起来。也就是说，想象一下，从宇宙背景辐射到空间本身的量子气泡，不是由维多利亚时代的科学而是由更近代的物理学提供的能量感。再想象一下，对秩序的感觉，不是来自于熵下降的松散概念，而是来自于最近对物理自组织的研究，或生物体适应地利用熵的微小变化来驱动生产性化学反应的研究。
在这样一种世界观的影响下，就像维多利亚时代受热力学和达尔文主义的影响一样，我们可能不会像工业农业那样思考和行动，因为工业农业开采天然气和能源的单向溢出。我们可能更倾向于让生态学的飞轮转动起来，调查再生农业的潜在补贴。更普遍地说，也许我们会开始看到，解决我们这个星球危机的部分办法不在于匆忙，而在于休息。不是赶下一个跨大西洋的航班去参加一个重要的会议，而是心满意足地呆在家里。不是买一辆能效更高的新车，而是把旧的车停在那里。也许有许多解决方案我们甚至都没有想到，因为它们更像是被动而不是行动，而我们被训练得如此匆忙。
Aaron Hirsh是一位受教育，进化和环境兴趣的作家和生物学家。在热量变得更糟之前，他搬回博尔德，他现在住在家里。为了记录，他非常高度思考达尔文和热力学理论。
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