如果物理學(xué)只能留一條定律,我會留熵增定律。 說這句話的人叫吳國盛,清華大學(xué)的科學(xué)史系主任。 雖然你可能會反駁這個觀點,難道不是牛頓的力學(xué)和愛因斯坦的相對論嗎? 模型君也很迷惑,但是吳教授能說出這番話絕對不是無的放矢,不管對與不對,都可見熵增定律的分量。
無獨有偶,吳軍也說過類似的話。 如果地球毀滅了,我們怎么能夠在一張名片上寫下地球文明的全部精髓,讓其他文明知道我們曾有過這個文明呢? 吳軍老師給出的答案是三個公式:
1+1=2(代表了數(shù)學(xué)文明)E=mc²(愛因斯坦的質(zhì)能方程)S=-∑ P ln P(熵的定義)
薛定諤在《生命是什么》中也說過類似的話「人活著就是在對抗熵增定律,生命以負(fù)熵為生?!?span lang="EN-US">
愛丁頓爵士也曾說:“我認(rèn)為,熵增原則是自然界所有定律中至高無上的。如果有人指出你的宇宙理論與麥克斯韋方程不符,那么麥克斯韋方程可能有不對;如果你的宇宙理論與觀測相矛盾,嗯,觀測的人有時也會把事情搞錯;但是如果你的理論違背了熱力學(xué)第二定律,我就敢說你沒有指望了,你的理論只有丟盡臉、垮臺。”
注:愛丁頓說自己是除愛因斯坦之外,世界上唯一一個真正懂相對論的科學(xué)家,雖然看起來有點能吹,但應(yīng)該也挺牛。
最近大熱的電影《信條》,諾蘭大神的新作,也引用了“熵”作為整部電影的核心思想。他把熵增作為時間之失,用逆熵來穿越時空。
好多人走出影院大呼沒有看懂,希望這篇文章能幫你解開“熵”的秘密。
為什么熵增定律讓好多人
一下子頓悟了
因為它揭示了宇宙演化的終極規(guī)律。 這個規(guī)律包括我們所有生命和非生命的演化規(guī)律,生命里又包含著個人和群體的演化規(guī)律。 非生命:比如物質(zhì)總是向著熵增演化,屋子不收拾會變亂,手機(jī)會越來越卡,耳機(jī)線會凌亂,熱水會慢慢變涼,太陽會不斷燃燒衰變……直到宇宙的盡頭——熱寂。
▲場庫《宇宙的未來》(一定要看!)
生命與個人:比如自律總是比懶散痛苦,放棄總是比堅持輕松,變壞總是比變好容易。
只有少部分意志堅定的人能做到自我管理,大多數(shù)人都是作息不規(guī)律,飲食不規(guī)律,學(xué)習(xí)不規(guī)律。 生命與群體:比如大公司的組織架構(gòu)會變得臃腫,員工會變得官僚化,整體效率和創(chuàng)新能力也會下降;封閉的國家會被世界淘汰。 這些所有的現(xiàn)象都可以用一個定律來解釋——熵增定律。
因為事物總是向著熵增的方向發(fā)展,所以一切符合熵增的,都非常的容易和舒適,比如懶散。
《少有人走的路》在最后一章也如此解釋自律。
因為所有事物都在向著無規(guī)律,向著無序和混亂發(fā)展,如果你要變得自律,你就得逆著熵增做功,這個過程會非常痛苦。
記得也曾有人問過模型君“人為什么要自律”的問題,我啞口無言,不知如何作答。因為每個人都有選擇自己生活方式的權(quán)利,可以散漫也可以自律。
現(xiàn)在我想我找到答案了,生命本身就是自律的過程,即熵減的過程。
什么是熵增定律
定義:在一個孤立系統(tǒng)里,如果沒有外力做功,其總混亂度(熵)會不斷增大。 這里面有三個詞非常重要:孤立系統(tǒng)、無外力做功、總混亂度(熵)。 首先我們來解釋什么是熵。 熵(Entropy),最早在1865年由德國物理學(xué)家克勞修斯提出,用以度量一個系統(tǒng)“內(nèi)在的混亂程度”。 你可以理解為,系統(tǒng)中的無效能量。
比如你花了100 J的能量把物體從A地拿到B地,這個過程中有很多能量并沒有被100%的轉(zhuǎn)化,而是有部分散失在了宇宙中。 這部分能量不可逆,無法被再利用,且永遠(yuǎn)在增加。 從這里你就可以推出,恒星終將熄滅,生命終將消失,宇宙將變成一片死寂,淪為熵。 這個狀態(tài),也被稱為熱寂。
那么什么是熵增定律呢?
就是這種熵在不斷增加的過程。
但這是針對整個宇宙而言的,如果要針對地球,針對一個國家,針對一個企業(yè),針對某一個人,則要加上兩個限制條件——封閉系統(tǒng)+無外力做功。 任何一個系統(tǒng),只要滿足封閉系統(tǒng),而且無外力維持,它就會趨于混亂和無序。
生命也如此。
如何對抗熵增,實現(xiàn)超越
熵增定律被稱為最讓人沮喪的定律。 它不僅預(yù)示了宇宙終將歸于熱寂,生命終將消失。 而且,從小的方面來說:
它左右著國家和企業(yè)的發(fā)展規(guī)律,讓組織變得臃腫,缺乏效率和創(chuàng)新;它左右著個人的方方面面,讓我們安于懶散、難以堅持、難以自律……
那么這還有辦法可解嗎? 從定義來說,熵增的條件有兩個:封閉系統(tǒng)+無外力做功。
只要打破這兩個條件,我們就有可能實現(xiàn)熵減。 聽起來好抽象,怎么理解? 也許我們可以從生命里得到啟示,整個生命的發(fā)展就是一部負(fù)熵的歷史。
當(dāng)我們?nèi)藦臒o機(jī)生命到有機(jī)生命那一刻起,就注定了這會是一部艱辛與精彩共存的史詩。 我們的始祖是一種“蛋白質(zhì)+RNA”的聚合體,科學(xué)家將她命名為LUCA。 LUCA通過吸收能量來大量復(fù)制,但是問題來了,宇宙的熵總的來說是增加的,所以LUCA的減熵會導(dǎo)致環(huán)境的急劇熵增。 環(huán)境惡化,LUCA無奈只能進(jìn)化,變得更高級以適應(yīng)環(huán)境的變化,于是DNA聚合體誕生了。 DNA比RNA更穩(wěn)定,也更加智能。但是這樣一來,消耗的能量更大,吸收的物質(zhì)更多,導(dǎo)致環(huán)境的熵增比以往更大。 所以DNA聚合體被逼著向單細(xì)胞演化,同樣,環(huán)境的熵增再次增加,于是單細(xì)胞又向更高級的多細(xì)胞進(jìn)化,于是寒武紀(jì)生命大爆發(fā)誕生了。 又因為孤立系統(tǒng)無法獲取足夠的能量,所以多細(xì)胞開始移動,并且產(chǎn)生了感知能力,比如視覺、嗅覺、聽覺等等。 從此,生命走上了智能的進(jìn)化之路。 這一過程,也被王東岳老爺子稱為遞弱代償。 即生命的熵減過程,會加劇環(huán)境的熵增,于是環(huán)境會變得越來越惡劣,生命為了生存,為了獲得足夠的能量和物質(zhì),必須變得更加智能……
好了,現(xiàn)在我們來總結(jié)一下,生命在減熵過程中,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(xué)作用到光合作用和呼吸作用;到光合作用+呼吸作用的結(jié)合體;到多細(xì)胞生物。 第二,努力開放系統(tǒng)。細(xì)胞從無法移動,到進(jìn)化出游動能力、爬行能力、行走能力、飛行能力。 第三,努力變得更加智能。生命為了花更少的能量來獲取更多物質(zhì)和能量,進(jìn)化出了感知能力,比如當(dāng)時的霸主奇蝦,就有很大一對眼睛。知道的信息越多,就能減少更多熵的耗散。
這三點正好是企業(yè)和個人的進(jìn)化要件。
一企業(yè)
1、主動做功
許多公司在創(chuàng)業(yè)初期非常努力,每天花大量的精力進(jìn)行各種戰(zhàn)略和組織的進(jìn)化。
但是隨著企業(yè)的做大和成熟,員工就會慢慢懈怠下來,組織會變得臃腫,制度會腐舊脫節(jié)。 所以,作為leader你要努力保證企業(yè)的活力。比如采取扁平化的結(jié)構(gòu),讓團(tuán)隊各自為戰(zhàn),回歸創(chuàng)業(yè)初期時的熱情。 記住,舒適圈是熵增定律的第一張王牌,任何時候你都不能松懈。一旦你減少了能量的投入,企業(yè)的熵增就會立馬回來。
2、開放系統(tǒng) 關(guān)于開放系統(tǒng),有一個偉大的發(fā)現(xiàn),叫做耗散結(jié)構(gòu),它給我們帶去了一絲希望。 什么是耗散結(jié)構(gòu)?它有三個特征: ①開放性 怎么理解?
你可以理解為,系統(tǒng)把無用的熵排出去,然后吸收新的可用物質(zhì)、能量和信息。
注:熵有三種,物質(zhì)熵、能量熵、信息熵,在相對論里物質(zhì)和能量是一回事,但是為了理解,這里我們把它分開。 比如你每天的新陳代謝,比如你通過鍛煉減去一身的贅肉,比如你看一本好書。
基于此,企業(yè)也可以得到啟示。 企業(yè)要想對抗熵增,就必須開放,把那些衰敗為熵的東西全部排出系統(tǒng)。
比如腐敗的制度、無產(chǎn)出的員工、落后的信息等等;然后吸收新鮮血液,比如先進(jìn)的理念、新的人才、前沿信息等等。
華為就是最推崇這一理念的,任正非老爺子把這個耗散結(jié)構(gòu)作為華為的底層邏輯。
任正非說:“我們一定要避免封閉系統(tǒng)。我們一定要建立一個開放的體系,特別是硬件體系更要開放,不開放就是死亡。”
與此同時,華為每年淘汰干部10%,員工淘汰5%。每年18萬人會淘汰5千人到9千人來激活這個團(tuán)隊。
②遠(yuǎn)離平衡態(tài)
這怎么理解?
你可以理解為,當(dāng)熵逐漸增大,雖然系統(tǒng)會變得越來越混亂無序,但是這種結(jié)構(gòu)卻更穩(wěn)定,這種穩(wěn)定就是平衡態(tài),你要遠(yuǎn)離這種平衡態(tài)。 比如一個企業(yè)做大了,企業(yè)內(nèi)部就會形成一種非常穩(wěn)固的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)很可能就是官僚結(jié)構(gòu)。
企業(yè)想要推行新的理念,引進(jìn)新的人才,吸收新的信息,都會非常困難。 解決辦法就是,打破這種平衡態(tài),讓系統(tǒng)內(nèi)部流動起來。 這方面模型君見過最牛逼的是韓都衣舍,他們采取小團(tuán)隊模式,每個團(tuán)隊2-3人,包括設(shè)計師、頁面制作專員、貨品管理專員。 員工自己可以自由選擇任何團(tuán)隊,也可以自己組建團(tuán)隊。通過分成、授權(quán)、競爭、淘汰等一系列機(jī)制,來進(jìn)行充分的內(nèi)部流動。 最后無能的員工(熵)被淘汰出局,剩下的精英繼續(xù)流動、重組,變得更加強大。
③非線性 怎么理解非線性?
你可以理解為,一個微小的變化也有可能導(dǎo)致一個巨大的突變。(與此相關(guān)的實驗有貝納爾對流)
比如在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,你給一壺水加熱,前面99°都沒有沸騰,可是你再加熱1°它就沸騰了,這就是非線性。
同樣企業(yè)也如此,可能你前面做了很多努力,效果甚微,但是不要氣餒,打破熵增的要素是非線性的,總有一天,你一個微小的投入就會帶來巨大的突變。
比如亞馬遜,它可能是這個世界上失敗最多的企業(yè)了,但他們對失敗非常包容,因為他們不斷在賭“每次小的努力和嘗試,都有可能引發(fā)意想不到的超額驚喜”。
二個人
也許你會覺得自己還達(dá)不到在企業(yè)里運用熵增定律的高度,沒關(guān)系,熵增定律也同樣適用于你個人的發(fā)展。
比如工作、生活、學(xué)習(xí)、心情、成長、人際關(guān)系等等都與此相關(guān)。 就拿生活來說,每天會有各種各樣的瑣事涌來,如果我們?nèi)斡善浒l(fā)展,那我們的生活就會變得越來越混亂。
之后我們要想恢復(fù)到有秩序的狀態(tài),就不得不花非常大的代價才行。 這樣的例子身邊比比皆是,生活一團(tuán)亂麻,不知道自己要什么,想改變現(xiàn)狀也不知道如何入手,只能渾渾噩噩,得過且過。 這種狀態(tài)就是生活陷入了極度的熵增狀態(tài),被無數(shù)的混亂的事情牽著走,喪失了生活的掌控權(quán)。
除此之外還有很多,比如情緒。很多時候,我們感到難過、煩躁、焦慮,其實是因為情緒太過混亂,很多感情交織在一起,讓你無從下手。心理學(xué)叫這,情緒顆粒度。 再比如專注這件事,好像高中之后我們就很難專注了。原因是因為,大腦里面整天要想的事情太多,一會要做這個,一會要做那個,一會這種情感,一會那種情感。
這些雜七雜八的東西堆積在一起,就會擾亂我們的注意力,讓我們無法的專注的做一件事情。 類似的還有作息不規(guī)律、飲食不規(guī)律、懶散等等,都是因為事情總趨于熵增。
如果我們不主動投入能量做熵減,生活就會脫離我們的掌控。
那要怎么辦呢?解決辦法仍然是: 1、主動做功 你不能等到生活脫離了你的掌控,才后知后覺的介入。 你要每天都保持清晰的思緒,主動投入時間和精力,去理清你的情緒,理清你每天所做之事,理清你想要的是什么。 我在未來大學(xué)里學(xué)到一招,叫做清空干擾。
把當(dāng)下所有情緒和事件都清空,然后把它們都記在一個備忘錄里,你可以叫它追蹤系統(tǒng),然后腦子里永遠(yuǎn)都只裝3件事。 比如,模型君今天的3件事是寫文章、看書、建立寫作系統(tǒng)。 其他的還有洗衣服、取快遞、清理微信收藏等各種事情,就都先全部放到追蹤系統(tǒng)里。
如果還有一些突發(fā)的情緒,比如突然想起某件尷尬的事,都統(tǒng)統(tǒng)丟進(jìn)去?;蛘咄话l(fā)的事,比如某人發(fā)來的微信消息,你感覺不是一兩分鐘就能解決,也丟進(jìn)去。 這樣做有一個好處,首先你的大腦里永遠(yuǎn)只會有3件最重要的事,不會東搞搞西搞搞。
而且你還放心,因為你已經(jīng)把事情記下來了,你不用為此擔(dān)心,做完之后你會有時間來處理的。
再比如學(xué)習(xí)這件事,當(dāng)我寫這篇文章時,大腦是一片漿糊,怎么辦呢? 畫思維導(dǎo)圖,思維導(dǎo)圖的第一性原理就是降低信息的混亂度。 但是這個過程真的極其痛苦,我需要不斷對信息進(jìn)行分類歸納,有的地方要反復(fù)改。
痛苦著痛苦著,突然「熵增定律」闖進(jìn)了我的腦海,讓知識變得有序的過程不正是熵減的過程嗎?
所以痛苦是必然的,舒服是留給死人的。雖然很痛苦,但還是得主動去做這件事。
2、開放系統(tǒng) 這里也用耗散結(jié)構(gòu)來分析,但是前面企業(yè)里講了
①開放性 你要一直保持與外界交流的狀態(tài),把過去的熵埋葬,然后擁抱新的明天。 什么是過去的熵? 比如打翻的牛奶,腐舊的認(rèn)知,回不去的人。 什么是擁抱新的明天? 比如去新的環(huán)境(旅行),獲取新的認(rèn)知(讀書),結(jié)交新的人(社交)。
②遠(yuǎn)離平衡態(tài) 我們極容易陷入平衡態(tài),即使你嘗試了一件新的事情,認(rèn)識了一個新的人,你也會很快熟悉,并待在這種狀態(tài)之下,認(rèn)知里面叫“舒適圈”。 如果你發(fā)現(xiàn)你的生活很久沒有波瀾了,想必你已經(jīng)掉進(jìn)平衡態(tài)了。 比如我寫作兩年了,寫作水平很大一段時間都沒有進(jìn)步 ,這就是平衡態(tài),這是不好的。 你要不斷超越自己,給自己新的目標(biāo),新的計劃。
③非線性 非線性,其實就是復(fù)利效應(yīng)。 也許你此刻做的很多努力,看起來杯水車薪,學(xué)習(xí)、生活都沒有改變多少。 但是請不要灰心,繼續(xù)堅持熵減,等到有一天,你只需要一丁點努力,就會開啟你開掛的人生。
3、智能化
最后,還想談一點,也是所有熵減方法里面最強大的一個東西。
它不僅適合任何組織的進(jìn)化,也契合我們個人的進(jìn)化。 這正是我們前面提到,生命的演化里面的第三點——智能化。 整個生命的減熵史,就是一個不斷變得智能的歷史。
為什么生物非得需要智能化呢?難道外力做功和開放系統(tǒng)都不足夠我們生存的嗎? 模型君不敢說100%需要智能化,但是從生命的演化來看,似乎都是在朝著這條路發(fā)展。
因為一旦你熵減了,那么你的環(huán)境就會加劇熵增,也就是說環(huán)境會變得越來越惡劣。 如果生物要生存,就需要更強的減熵能力。
這種更強的減熵能力從何而來呢?顯然光靠光合作用和呼吸作用,以及開放系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
明白了這一點,你就明白了為什么一個RNA聚合體會進(jìn)化成單細(xì)胞,進(jìn)化成多細(xì)胞,進(jìn)化成有限生殖,進(jìn)化成猿人,進(jìn)化成智人,進(jìn)化成今天的我們。
這種智能化的過程是必然的。
只是我們非常有幸,也許在某個外太空,是類似海豚這樣的生物具有智慧。
這個過程,王東岳老爺子將其整合為一個哲學(xué)概念——遞弱代償。 當(dāng)我們的生存環(huán)境很變得越來越艱難,為了生存我們就需要更強大的生存能力。
比如從農(nóng)耕時代到工業(yè)時代,到現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)時代,到未來的人工智能時代。 「這也是為什么我們今天的競爭力會越來越大的原因,也是為什么我們變得越來越焦慮的原因,因為環(huán)境熵增了?!?span lang="EN-US"> 好了,現(xiàn)在我們懂了,減熵的終極方向是智能化。那么如何智能化呢? 答案是降低信息熵。
什么是信息熵?它被用來度量信息的不確定度,信息熵越大,不確定性就越大。 在你變得越來越智能的過程中,就獲取了更多信息,消除了一些不確定性,所以熵減少。 前面提到熵有兩種,熱力學(xué)熵和信息熵。其實這兩種熵是可以用公式做等號的,因為獲取信息需要能量。 1bit 信息熵=kln2(J/K)熱力學(xué)熵 當(dāng)你信息有局限的時候,要做成一件事,你就需要更多的能量,產(chǎn)生更多的熵。
比如做同一套試卷,學(xué)霸跟學(xué)渣做題所需的時間和能量肯定是不同的,學(xué)霸一個小時就做出來了,學(xué)渣可能做了三四個小時還做不完。
比如煉鋼廠,小煉鋼廠要花很多時間和能量,而且材料利用率低,而大企業(yè)因為掌握更多信息,不僅耗能更少,效率也更高。
這也是為什么歷來偉大的企業(yè)家都博覽群書的原因。想起查理·芒格的一句話:
我這輩子遇到的聰明人,沒有不每天閱讀的,沒有,一個都沒有。沃倫讀書之多,我讀書之多,可能會讓你感到吃驚。
可以看看“超智能體”的這個視頻,能幫助你更好的理解智能的作用。
以下視頻來源于超智能體▲來自超智能體
智能充當(dāng)?shù)慕巧褪菑臒o序中發(fā)現(xiàn)有序,減少大量的瞎幾把做功。 不論是企業(yè)還是個人,如果你想站在更高的維度俯視世界,光做功和開放是不夠的,你還必須在信息上,上升一個維度,做到四兩撥千斤的效果。 這個過程其實就是思維有了模型一直在做的事——眼界和認(rèn)知。 如果你想在此生有所建樹的話,那么努力提升自己的眼界和認(rèn)知,讓自己變得更智能吧。
關(guān)于熵增你還應(yīng)知道
一熵增無好壞之分
看起來,整篇文章都在避免怎么熵增,似乎熵增是一個十惡不赦的壞蛋。
但是須知道,對于宇宙而言,熵增只是一個法則,沒有好壞之分。好壞只是人為在道德上的定性,這個定性對于宇宙來說,毫無意義。
二無序只是概率事件
看起來,事物從有序到無序是必然事件。其實不是,它只是一個概念事件。
中學(xué)的時候我們就學(xué)過,微觀原子的運動是無規(guī)則的,所以如果一個房間里面只有幾個原子,那么這幾個原子是完全可以全部聚在房間的一邊的。
但如果一個房間里有10^1000個原子,那么這些原子聚在同一邊的情況就幾乎不可能發(fā)生,即使有那么一瞬聚在了一起,下一秒也還是會回到混亂的狀態(tài)。
所以我們可以說,在現(xiàn)實生活中,熵增是必然的。 就好比我們把臉前的空氣吹走,下一秒就一定會有其他空氣填充進(jìn)來一來。
三意義是針對參考系而言的
很多讀者給我留言說:“看完這篇文章后,瞬間覺得人生活著沒有意義。”
我的看法是:意義是針對參考系而言的。
對于宇宙而言,人類的存在確實沒有意義;但對于人類而言,你的存在就有意義。
(本文屬知識庫及科普性質(zhì),資料來源互聯(lián)網(wǎng),版權(quán)歸原作者所有。)