薛定諤的大名應該很多人都熟悉,不熟悉的也應該聽過薛定諤的貓這個梗了。薛定諤是奧地利著名物理學家,量子力學的奠基人之一,曾獲得過諾貝爾物理學獎。薛定諤在他的《生命是什麼》中說生命以負熵為生,人活著的意義就是不斷對抗熵增的過程。
清華大學科學史系教授吳國盛曾說“如果物理學只能留一條定律,我會留熵增定律”。看到這句話有人會問,難道牛頓力學愛因斯坦相對論都沒有熵增定律重要嗎,且不管是哪個重要,吳國盛教授能說這番話絕對不是無的放矢,它充分的說明熵增定律在科學界的分量。
那麼到底什麼是熵增定律呢,熵增定律又到底有什麼用呢?熵增定律也叫熱力學第二定律,可能很多的人都沒有了解過,因為它沒有出現在我們的教科書當中。但是另外一個定律你應該非常熟悉,能量守恆定律。能量守恆定律也就是熱力學第一定律,德國物理學家克勞修斯探究出熱力學第一定律以後,又在此基礎上深度的分析了熱力學第二定律,和另一位物理學家開爾文共同共同完善了熱力學第二定律的發展。
熵增定律揭示了宇宙的終極演化規律,這個規律包括所有生命和非生命的演化規律,生命裡又包含著個人和群體的演化規律。非生命,比如物質總是向著熵增演化,手機會越來越卡,熱水會慢慢變涼,屋子不收拾會變亂,太陽會不斷燃燒衰變……直到宇宙的盡頭——熱寂。所以人們都說熵增定律是一個讓宇宙都感到絕望的定律!
生命與個人,比如自律總是比懶散痛苦,放棄總是比堅持輕鬆,變壞總是比變好容易。很少有人能做到嚴格自我管理,大多數人作息不規律,飲食不規律,生活不規律。生命與群體,比如大公司的組織架構會變得臃腫渙散,員工會變得官僚化,整體效率和創新能力也會下降;封閉的國家會被世界淘汰。這些所有的現象都可以用一個定律來解釋——熵增定律。
熵增定律的定義:在一個孤立系統裡,如果沒有外力做功,其總混亂度(即熵)會不斷增大。重點在理解“熵”,不要被增干擾了,因為人類的一切生產與消費實際上就是“負熵”的創造與消耗。
當你理解了熵增定律,你會發現它能幫你回答許多未解的問題,如為何歷朝歷代命運都不超過三百年?對於一個國家,一個孤立的系統,沒有外力補充的情況下,它總會是向著混亂方向發展,例如明朝、清朝末期都會潰散。再到家庭個人同樣都是如此!
怎麼很好的理解熵增定律呢,獨立學者王東嶽重新取了另外一個名字“遞弱代償”原理,王東嶽把它歸結為一個哲學體系。遞弱代償即:世界上所有的物種,生存強度總是呈現遞減態勢,一代比一代弱,為了保證自身能夠衍存,就會相應地增加和發揮自己續存的能力以及結構屬性。他這裡的所謂的遞弱就是熵增,代償就是負熵。只不過王東嶽巧妙的偷換概念,用自己的話語把熵增定律哲學化的闡述了一遍,只可惜他“遞弱代償原理”存在著大量概念模糊,自相矛盾,論證無考據,大量利用許多未解的宇宙知識來牽強附會的說明。導致真正搞科學搞學術的人都不屑於去看他的學說!
生命如何實現對抗熵增,完成超越。
熵增定律僅預示了宇宙終將歸於熱寂,生命也終將消失。那麼作為一個小的生命體,它如何左右著個人的屬性,發展方向;又是如何左右著家庭及國家的發展規律等等。從熵增的定義上來看,熵增有兩個必要條件:封閉系統+無外力做功。只要打破這兩個條件,我們就有可能實現熵減。
例如科學家們發現地球上所有生物的最後共同祖先——個假設的單細胞,可能存在45億年前,這個細胞被命名為盧卡(LUCA)。盧卡透過吸收能量來大量複製,可是宇宙的熵總的來說是增加的,所以LUCA的減熵會導致環境的急劇熵增。因此LUCA無奈只能進化,變得更高階以適應環境的變化,於是單細胞又向更高階的多細胞進化,寒武紀生命大爆發誕生了。
總結一下生命的減熵過程中,其實一直在做三件事。第一,努力保證能量的供給。比如,從化學作用到光合作用和呼吸作用;到光合作用+呼吸作用的結合體;到多細胞生物。第二,努力開放系統。細胞從無法移動,到進化出遊動能力、爬行能力、行走能力、飛行能力。第三,努力變得更加智慧。生命為了花更少的能量來獲取更多物質和能量,進化出了感知能力,比如海豚的回聲定位系統。知道的資訊越多,就能減少更多熵的耗散。
如果把單個的人看成是一個孤立系統,在這個孤立系統裡會不斷的熵增。就如你生活會越來越混亂,情緒越來越難以掌控,思維越來越懶散,慢慢走向崩潰。
而生命與個人為了對抗熵增,採用的解決方式是。第一:主動做功,也就是積極獲取能量,人除了需要獲取食物能量外,還需要獲取精神能量,也就是知識思維眼界等等。
第二:開放系統,使自己不再處於一個封閉的系統裡,有了和外界的交流和溝通,才會有新的資訊量。簡單的說對於個人而言,就是要積極走出去,去見識新的環境,例如旅行;去獲取更多的資訊,讀書上網等;結交更多的新朋友。這樣就使得你的系統不再是一個孤立的封閉的,而是不斷變換和開放的。
第三:更智慧化,處理資訊能力。說到智慧化,這是因為生命本就是一個負熵史,是一個不斷變得智慧的歷史。從生物的進化就可以看出,未來的生物是越來越趨近於智慧化。有科學家說物質可以進行計算這件事可以算是宇宙中最令人感到驚奇的事情之一了。想想看:如果物質不會計算,生命也將不會存在。從學術上講,細菌、植物還有你我都可視為計算機。我們的細胞一直在用我們不太能理解的方式不停地處理資訊。就如我們之前所看到的,生命的出現前提是物質具有計算能力。它也標誌著我們宇宙產生資訊的能力的起航點。當物質學會如何計算時,它也學會了篩選其積累的資訊和複製的結構。最終,物質計算能力會使資訊量爆炸式地增長。
任何生物都是具備計算能力的,也就是任何生物體內某種計算能力的特質,以使得它能不斷對抗熵增以適應新的環境,從而生息繁衍。例如海豚擁有回聲定位系統能精確計算食物的位置,獵豹能肉眼計算獵物將要經過的地方;許多的鳥類擁有導航系統,比人類任何導航儀器都準確先進,鳥兒能在地球上任何角落不迷路,精準找到要落腳地。蜜蜂擁有驚人的計算能力,能建造出最穩固,體積最大的六邊形蜂巢。這樣例子數不勝數!
人類要對抗熵增的變化,也需要向著這方面發展,因此未來的人類處理資訊量能力越來越強,越來越開放化,越來越智慧化。
人類雖然在不斷地適應環境,不斷在進化,但是在幾千年內人類的智商並沒有發生太大變化。也就是說現代人是不比古代人聰明的,早在兩千年前的老子《道德經》講:“天之道損有餘而補不足,人之道則不然,損不足以奉有餘。”這不就是說的熵增定律嗎,因此王東嶽說自己的遞弱代償原理是對老子《道德經》做系統性證明,這簡直就是竊取前人的思想成果!
其實地球相對太陽系而言,是一個負熵系統,因為有太陽在給地球做功,注入能量。因此地球的所有的生物得以生息繁衍,但是在整個宇宙系統中,地球又是處於熵增狀態,所以這兩者在不斷對抗中才產生了諸多的問題和矛盾。只有你真正去了解這一過程,你才能去適應環境,改造環境,和創造未來。宇宙有太多的未知秘密,路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索!