For å forstå forholdet mellom økonomi og natur er det nyttig å ta utgangspunkt i noen grunnleggende innsikter fra fysikken – særlig det som kalles termodynamikkens lover. Disse beskriver hvordan energi og materie oppfører seg i verden, og setter dermed rammer for all økonomisk aktivitet.

Den første loven sier at verken energi eller materie kan skapes eller forsvinne – de kan bare endre form. Når vi driver økonomisk aktivitet, lager vi derfor ikke noe ‘nytt’ i fysisk forstand. Dret vi gjør er å omforme materialer og energi. Når vi produserer mat, bygger hus eller lager klær, tar vi materialer og energi fra naturen og gir dem nye former. Ingenting blir borte. Like viktig, alt som tas inn i økonomien, ender før eller siden opp som avfall – enten raskt, som utslipp fra forbrenning, eller over tid når produkter brytes ned. Økonomien er dermed en prosess der ressurser tas inn, omformes og føres tilbake til naturen igjen.

Den andre loven sier noe om hva som skjer i disse omformingene. Den peker på en grunnleggende tendens i naturen: systemer beveger seg mot økt uorden (entropi). En enkel måte å forstå dette på er gjennom å tenke på hva som er mest sannsynlig – orden eller uorden. Det finnes langt flere måter ting kan være uordnet på enn måter de kan være ordnet på.

Tenk på en sølvring. Atomene er organisert på en bestemt måte som gir ringen dens form/orden. De samme atomene kan imidlertid ordnes på myriader av andre måter. Den spesifikke ordenen er lite sannsynlig og må skapes. Det krever arbeid og dermed energi. Dersom energi og materie overlates til seg selv, vil de ha tendens til å spres og blandes. Strukturer brytes ned, og vi får mer uorden.

Men – og dette er kjernen i den andre loven – denne ordenen kan bare oppstå ved at det samtidig skapes enda mer uorden et annet sted. Når vi produserer noe, bruker vi energi av høy kvalitet til å bearbeide materialer. I denne prosessen omdannes en del av energien til varme som spres og ikke lenger kan brukes til å utføre arbeid. Vi skaper både orden og (enda mer) uorden når ulike mineraler brytes og foredles til produkter. Videre vil produkter slites, materialene som er brukt blandes og blir mindre tilgjengelige som avfall. Summen av disse endringene er at den totale uordenen øker, selv om vi ‘lokalt’ har skapt nyttige ting.

Dette ser vi også i naturen. Livet er en avansert form for orden som opprettholdes ved at organismer tar inn energi – særlig solenergi – og avgir varme og avfall. Livet lever av den høye graden av orden som finnes i solenergien, men også livsprosesser unngår ikke at det skapes økt uorden totalt sett. Livet på jorda kan slik sett beskrives som en form for lokal orden. At liv har oppstått, har skjedd mot de fleste odds. Av universets milliarder av solsystemer, er vårt det eneste stedet vi per nå vet at det har funnet sted.

Setter vi de to lovene sammen, blir implikasjonen klar: alt vi tar ut av naturen, ender som avfall, og gjennom bruk blir ressursene mer spredt og vanskeligere å utnytte. Selv resirkulering krever energi og medfører tap. Fullstendig gjenvinning er derfor ikke mulig.

Termodynamikken viser at økonomiske prosesser er som andre naturprosesser, en prosess der energi og materie omformes innen klare fysiske rammer. Vi kan skape orden, men bare ved samtidig å øke den samlede uordenen. Det setter grenser for hvor effektivt vi kan bruke ressurser – og for økonomiens størrelse over tid.