物理学的【减熵定律】,宇宙中的发展法则!
物理是一门有趣的科学探索,包含整个宇宙的机密。
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但凡深入涉猎过物理学的朋友们
我们应该都知道熵增定律
如果整个宇宙只剩下一条物理定律
我想基本就是他了
虽然你可能会反驳这个观点,难道不是牛顿的力学和爱因斯坦的相对论吗?其实我也很迷惑,但是这话绝对不是无的放矢,不管对与不对,都可见熵增定律的分量。
熵增
整个宇宙的发展,追其规则,也能有此征兆。
如果地球毁灭了下一个生物物种怎么知道地球文明的全部精髓呢,怎么让其他文明知道我们曾有过这个文明呢?
吴军老师给出的答案是以下三个公式:
1+1=2(代表了数学文明)
E=mc²(爱因斯坦的质能方程)
S=-∑ P ln P(熵的定义)
▲来自得到
薛定谔在《生命是什么》中也说过类似的话「人活着就是在对抗熵增定律,生命以负熵为生。」
爱丁顿爵士也曾说:“我认为,熵增原则是自然界所有定律中至高无上的。
那么那些知名的物理定律:麦克斯韦方程式,牛顿第一、第二、第三定律,以及相对论等物理界有名的定律呢?难道他们一点也不足以去解释这个宇宙规则吗?物理界中甚至还流传着这么一句话,如果你的理论违背了热力学第二定律,你的理论只有丢脸、垮台。
(注:爱丁顿说自己是除爱因斯坦之外,世界上唯一一个真正懂相对论的科学家,虽然看起来有点能吹,但应该也挺牛)
所以问题就来了,到底什么是熵增定律?它为何如此重要?它到底对我们有到底什么巨大影响?一条物理界中的定律,尽可以解释宇宙的发展规则?
生命是什么
为什么熵增定律是宇宙中的发展规则?
因为它符合宇宙演化的规律、解释了一切事物的规则。
这个规律包括我们所有生命物种和非生命生态的演化规律,生命物种里又包含着个人和群体的演化关系。
非生命生态:比如物质总是向着熵增演化,屋子不收拾会变乱,手机会越来越卡,耳机线会凌乱,热水会慢慢变凉,太阳会不断燃烧衰变。
生命与个人:比如自律总是比懒散痛苦,放弃总是比坚持轻松,变坏总是比变好容易。只有少部分意志坚定的人能做到自我管理,大多数人都是作息不规律,饮食不规律,学习不规律。生命与群体:比如大公司的组织架构会变得臃肿,员工会变得官僚化,整体效率和创新能力也会下降;封闭的国家会被世界淘汰。
这些所有的现象都可以用一个定律来解释——熵增定律
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因为事物总是向着熵增的方向发展,所以一切符合熵增的,都非常的容易和舒适,比如懒散。
《少有人走的路》在最后一章也如此解释自律。
因为所有事物都在向着无规律,向着无序和混乱发展,如果你要变得自律,你就得逆着熵增做功,这个过程会非常痛苦。
记得也曾有人问过“人为什么要自律”的问题,我哑口无言,不知如何作答。因为每个人都有选择自己生活方式的权利,可以散漫也可以自律。现在我想我找到答案了,生命本身就是自律的过程,即熵减的过程。
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那么什么是熵增定律
定义:在一个孤立系统里,如果没有外力做功,其总混乱度(熵)会不断增大。
这里面有两个前置条件:孤立系统、无外力做功。
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首先我们来解释什么是熵。
熵(Entropy),最早在1865年由德国物理学家克劳修斯提出,用以度量一个系统“内在的混乱程度”。
你可以理解为,系统中的无效能量。
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比如你花了100 J的能量把物体从A地拿到B地,这个过程中有很多能量并没有被100%的转化,而是有部分散失在了宇宙中。
这部分能量不可逆,无法被再利用,且永远在增加。
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那么什么是熵增定律呢?
就是这种熵在不断增加的过程。
但这是针对整个宇宙而言的,如果要针对地球,针对一个国家,针对一个企业,针对某一个人,则要加上两个限制条件——封闭系统+无外力做功。
任何一个系统,只要满足封闭系统,而且无外力维持,它就会趋于混乱和无序。
熵丨趋于无序的过程
那么生活该怎么减熵,逆势而为,成就自我
熵增定律被称为最让人沮丧的定律。
一定层面来说:
他左右着小到个人、中到企业团队、大到民族国家的发展规矩,个人的安乐、自律、学习;企业的组织臃肿、团队创新、执行效率;民族国家的发展兴旺......
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那么我们应该怎么做?
从定义来说,熵增的条件有两个:封闭系统+无外力做功
只要打破这两个条件,我们就有可能实现熵减。
听起来有点抽象,怎么理解?
也许我们可以从生命里得到启示,整个生命的发展就是一部负熵的历史。
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当我们人从无机生命到有机生命那一刻起,就注定了这会是一部艰辛与精彩共存的史诗。
我们的始祖是一种“蛋白质+RNA”的聚合体,科学家将她命名为LUCA。
LUCA通过吸收能量来大量复制,但是问题来了,宇宙的熵总的来说是增加的,所以LUCA的减熵会导致环境的急剧熵增。
环境恶化,LUCA无奈只能进化,变得更高级以适应环境的变化,于是DNA聚合体诞生了。DNA比RNA更稳定,也更加智能。但是这样一来,消耗的能量更大,吸收的物质更多,导致环境的熵增比以往更大。所以DNA聚合体被逼着向单细胞演化,同样,环境的熵增再次增加,于是单细胞又向更高级的多细胞进化,于是寒武纪生命大爆发诞生了。
又因为孤立系统无法获取足够的能量,所以多细胞开始移动,并且产生了感知能力,比如视觉、嗅觉、听觉等等。
从此,生命走上了智能的进化之路。
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因为生命的熵减过程,会加剧环境的熵增,于是环境会变得越来越恶劣,生命为了生存,为了获得足够的能量和物质,必须变得更加智能、促进了人类物种的进化。
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所以整个生命的减熵过程中,可以总结为以下几点:
第一,保证能量的供给。比如,从化学作用到光合作用和呼吸作用;到光合作用+呼吸作用的结合体;到多细胞生物。
第二,养成开放系统。细胞从无法移动,到进化出游动能力、爬行能力、行走能力、飞行能力,都是开放接纳学习外界更好的信息,反补自己。
第三,努力变得更加智能。生命为了花更少的能量来获取更多物质和能量,进化出了感知能力,比如当时的霸主奇虾,就有很大一对眼睛。知道的信息越多,就能减少更多熵的耗散。(以及目前智能生活的普及都可以说明)
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个人、企业、甚至是名族都适应以上几点
我们以企业为例
1、主动做功
许多公司在创业初期非常努力,每天花大量的精力进行各种战略和组织的进化。但是随着企业的做大和成熟,员工就会慢慢懈怠下来,组织会变得臃肿,制度会腐旧脱节。所以,作为leader你要努力保证企业的活力。比如采取扁平化的结构,让团队各自为战,回归创业初期时的热情。
记住,舒适圈是熵增定律的第一张王牌,任何时候你都不能松懈。一旦你减少了能量的投入,企业的熵增就会立马回来。
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2、开放系统
关于开放系统,有一个伟大的发现,叫做耗散结构,它给我们带去了一丝希望。什么是耗散结构?它有三个特征:
①开放性
怎么理解?
你可以理解为,系统把无用的熵排出去,然后吸收新的可用物质、能量和信息。
(注:熵有三种,物质熵、能量熵、信息熵,在相对论里物质和能量是一回事,但是为了理解,这里我们把它分开。)
比如你每天的新陈代谢,比如你通过锻炼减去一身的赘肉,比如你看一本好书。
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基于此,企业也可以得到启示。
企业要想对抗熵增,就必须开放,把那些衰败为熵的东西全部排出系统。
比如腐败的制度、无产出的员工、落后的信息等等;然后吸收新鲜血液,比如先进的理念、新的人才、前沿信息等等。华为就是最推崇这一理念的,任正非老爷子把这个耗散结构作为华为的底层逻辑。
任正非说:“我们一定要避免封闭系统。我们一定要建立一个开放的体系,特别是硬件体系更要开放,不开放就是死亡。”
所以为什么好的企业,都在不断的裁员然后再大量招新,这就是一个去其糟粕、引进精华的过程,所以企业市场需要保持开放状态,让不利因素离开系统,让有力条件进入环境。
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②远离平衡态
这个平衡态和我们日常理解的平衡态是不一样的,这里的平衡态你可以理解为,当熵逐渐增大,虽然系统会变得越来越混乱无序,但是这种结构却更稳定,这种稳定就是平衡态,你要远离这种平衡态。可能仔细去想有些前后矛盾,简而言之就是不能让这种趋于混乱的状态一直延续,应该逆转混乱,从无序变得有序,做减熵行为。
比如一个企业做大了,企业内部就会形成一种非常稳固的结构,这种结构很可能就是官僚结构。企业想要推行新的理念,引进新的人才,吸收新的信息,都会非常困难。
解决办法就是,打破这种平衡态,让系统内部流动起来。
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所以有些企业会采取一定的措施,比如放权,让员工自己发挥,领导监控
员工自己可以自由选择任何团队,也可以自己组建团队。通过分成、授权、竞争、淘汰等一系列机制,来进行充分的内部流动。
带给企业熵增的员工被淘汰出局,剩下的精英继续流动、重组,更加强大。
③非线性
怎么理解非线性?
你可以理解为,一个微小的变化也有可能导致一个巨大的突变。(与此相关的实验有贝纳尔对流)
比如在一个标准大气压下,你给一壶水加热,前面99°都没有沸腾,可是你再加热1°它就沸腾了,这就是非线性。
同样企业也如此,可能你前面做了很多努力,效果甚微,但是不要气馁,打破熵增的要素是非线性的,总有一天,你一个微小的投入就会带来巨大的突变。
比如亚马逊,它可能是这个世界上失败最多的企业了,但他们对失败非常包容,因为他们不断在赌“每次小的努力和尝试,都有可能引发意想不到的超额惊喜”。
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以个人为例
也许你会觉得自己还达不到在企业里运用熵增定律的高度,没关系,熵增定律也同样适用于你个人的发展。比如工作、生活、学习、心情、成长、人际关系等等都与此相关。
就拿生活来说,每天会有各种各样的琐事涌来,如果我们任由其发展,那我们的生活就会变得越来越混乱。
如果我们要想恢复到有秩序的状态,就不得不花非常大的代价才行。
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这种状态就是生活陷入了极度的熵增状态,被无数的混乱的事情牵着走,丧失了生活的掌控权。
除此之外还有很多,比如情绪。很多时候,我们感到难过、烦躁、焦虑,其实是因为情绪太过混乱,很多感情交织在一起,让你无从下手。心理学叫这,情绪颗粒度。
再比如专注这件事,好像高中之后我们就很难专注了。原因是因为,大脑里面整天要想的事情太多,一会要做这个,一会要做那个,一会这种情感,一会那种情感。
这些杂七杂八的东西堆积在一起,就会扰乱我们的注意力,让我们无法的专注的做一件事情。类似的还有作息不规律、饮食不规律、懒散等等,都是因为事情总趋于熵增。
如果我们不主动投入能量做熵减,生活就会脱离我们的掌控。
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这样的情况解决办法仍然是:
1、主动做功
你不能等到生活脱离了你的掌控,才后知后觉的介入。
你要每天都保持清晰的思绪,主动投入时间和精力,去理清你的情绪,理清你每天所做之事,理清你想要的是什么。对于没有必要做的事情就别让他干扰到你,对于你自己想要去处理的事情,做好计划,头脑清晰的去执行,不仅更有效率,而且还更有效果。
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把当下所有情绪和事件都清空,然后把它们都记在一个备忘录里,你可以叫它追踪系统,然后脑子里永远都只装3件事。
比如,今天的3件事是写文章、看书、建立写作系统。
其他的还有洗衣服、取快递、清理微信收藏等各种事情,就都先全部放到追踪系统里。
就是把重要的事情跳出来,用清晰的思路去处理,对于那些突来的,让你产生烦躁、不良情绪的事情全部先丢进追踪系统,先把有清晰思路的事情处理完毕,再理性的看待追踪系统里面的,找方法、顺思路一一去解决掉。
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再比如学习这件事,当我们写文章时,大脑是一片浆糊,怎么办呢?
首先画思维导图,思维导图的第一性原理就是降低信息的混乱度。
这个阶段就是主动做功的过程,我们需要把所有信息通过不断的筛选,把能提供写作思路的素材、相反留下来,把那些看似有帮助,实则却影响文章抒写的东西删除掉,这个就是我们主动做功的环节,即使这个过程会比较痛苦,但是痛苦着痛苦着,突然「熵增定律」闯进了我的脑海,让知识变得有序的过程不正是熵减的过程吗?所以痛苦是必然的,舒服是留给死人的。
虽然很痛苦,但还是得主动去做这件事。
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2、开放系统
①开放性
你要一直保持与外界交流的状态,把过去的熵埋葬,然后拥抱新的明天。
什么是过去的熵?
比如打翻的牛奶,腐旧的认知,回不去的人。
什么是拥抱新的明天?
比如去新的环境(旅行),获取新的认知(读书),结交新的人(社交)。
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②远离平衡态
我们极容易陷入平衡态,即使你尝试了一件新的事情,认识了一个新的人,你也会很快熟悉,并待在这种状态之下,认知里面叫“舒适圈”。
如果你发现你的生活很久没有波澜了,想必你已经掉进平衡态了。
比如我写作两年了,写作水平很大一段时间都没有进步,这就是平衡态,这是不好的。我们必须时刻打破这种平衡,让自己一直处于非平衡状态,平衡状态其实就是舒适圈,我们一定要自我跳出这个舒适圈。
不断超越自己,给自己新的目标,新的计划。
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③非线性
非线性,其实就是复利效应。
也许你此刻做的很多努力,看起来杯水车薪,学习、生活都没有改变多少。
但是请不要灰心,继续坚持熵减,等到有一天,你只需要一丁点努力,就会开启你开挂的人生。通俗易懂的说就是量变引起质变。
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3、智能化
最后,还想谈一点,也是所有熵减方法里面最强大的一个东西。
它不仅适合任何组织的进化,也契合我们个人的进化。
这正是我们前面提到,生命的演化里面的第三点——智能化。
整个生命的减熵史,就是一个不断变得智能的历史。
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为什么生物非得需要智能化呢?难道外力做功和开放系统都不足够我们生存的吗?不敢说100%需要智能化,但是从生命的演绎变化来看,似乎都是在朝着这条路发展。
因为一旦你熵减了,那么你的环境就会加剧熵增,也就是说环境会变得越来越恶劣。
如果生物要生存,就需要更强的减熵能力。
这种更强的减熵能力从何而来呢?显然光靠光合作用和呼吸作用,以及开放系统是远远不够的。明白了这一点,你就明白了为什么一个RNA聚合体会进化成单细胞,进化成多细胞,进化成有限生殖,进化成猿人,进化成智人,进化成今天的我们。
这种智能化的过程是必然的。
只是我们非常有幸,也许在某个外太空,是类似海豚这样的生物具有智慧。
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当我们的生存环境很变得越来越艰难,为了生存我们就需要更强大的生存能力。比如从农耕时代到工业时代,到现在的互联网时代,到未来的人工智能时代。
「这也是为什么我们今天的竞争力会越来越大的原因,也是为什么我们变得越来越焦虑的原因,因为环境熵增了。」
好了,现在我们懂了,智能化也是通往减熵的一个方面。