随着比特币的价值被越来越多人认可，以及其匿名的交易特性所带来的潜在洗钱应用，比特币的价格日益增加。从最初的只能买一个披萨，到现在一枚约57000美元，“数字黄金”比特币吸引了越来越多的矿工加入。由于前述挖矿的日益“内卷”，小规模的、利用个人计算机的挖矿已经几乎不可能取得收益。于是大规模的计算中心被用来挖矿，这个过程伴随着大量能耗。

为什么计算机工作会消耗能量？为什么玩手机可以暖手，计算机需要散热风扇？因为它们要用电。这......当然没错，不过如果你继续深入思考这个问题，最终会被引导到一个叫做“信息熵”的概念。

“熵”本身是一个物理化学概念，代表某个系统的“微观状态数”。我们可以通过“覆水难收”这个成语来简单认知熵。考虑一盆水，每一个水分子都被限制到了盆子里这个相对比较小的空间当中，微观状态数相对较少，即熵比较少；而把这盆水泼出来，水分子的存在范围就被放大到了整个地面和空气中，微观状态数变大，熵变大。在自然界有一条根本性定律，熵的增加是自发的，而让熵减少必然需要消耗比熵增加过程更多的热量。所以泼出去一盆水很容易，而把泼出去的水收回来，则非常困难。同样，这也是为什么我们往往觉得房间会自发地变乱（熵增加），而恢复到我妈觉得整齐的样子（熵减少），就需要做许多功，然后吃很多饭（消耗能量）。

信息熵的概念起源于物理化学中的熵。计算机面对一个需要计算的问题，答案会有不确定性，这种不确定性可以直接类比为微观状态数，不确定性越大，则信息熵越大。计算机进行运算的目的，往往为了给出一个确定的答案：比如一列Excel数据的计算结果，一次鼠标移动后光标的位置，一个游戏射击动作的目标血量，等等。类似于物理化学的熵，给出确定答案的过程伴随着信息熵的减少，即伴随着能量消耗。

其实人类的大脑也是一台计算机，考试中做选择题的过程就是信息熵变化的过程：每个题目的四个选项，对应着四种可能的选择，此时信息熵最大；随着人类的思考，逐渐选出一个确定的答案，信息熵变成最小。显然，思考的过程伴随着能量的消耗：把信息熵变小，是需要消耗热量的。同样的题目，变成不定项选择，则初始熵会更大，解出题目的能量消耗就会更多；题目改为填空题，初始熵进一步增加，所需要的能量就会更多。

在计算机算力日益增加、竞争逐渐加剧的前提下，比特币数学题的难度逐渐增加：这意味着题目初始信息熵越来越大，而最终答案是最快寻得最优解，即把题目的信息熵变为最小——因此需要消耗大量的能量。

如下图所示，根据4月6日《自然·通讯》中一篇论文的报道，目前中国的矿场占据了世界比特币超过75%的算力。如果没有政策干预，到 2024 年，中国比特币矿场的能耗将达到峰值，约为 2965.9 亿瓦时（超过全国数据中心的总能耗），产生 1.3050 亿吨碳排放。这个数值将超过菲律宾、捷克等国家的碳排放，足以在中国182个城市的碳排放中排到前10名，并且名列全部工业行业的前十。

比特币区块链的算力分布。中国矿场占据了世界比特币超过75%的算力。｜来源：[1]

比特币挖矿的碳排放足以在中国182个城市中排到前10名。｜来源：[1]

由于这部分能量消耗并没有真正产生产品，将严重影响我国“碳达峰、碳中和”目标的实现。