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    令人膽寒,讓人頓悟的“熵增理論”

     覺者看世界 2020-01-16

    作者:覺者看世界

    生命是什么?

    生命的敵人是什么?

    人類的未來會怎樣?

    為什么時間有方向?

    若想造出人工智能生命,需要具備什么能力?

    信息究竟有多重要?

    為什么刷今日頭條、抖音等一類短視頻時,會讓人感覺輕松愉悅,甚至上癮?

    為什么堅持刷今日頭條、刷抖音很容易,堅持看書、堅持健身卻很難?

    為什么咖啡和茶倒在一起,會自發混合在一起,之后卻不會自發地再分開?

    為什么房間只會越用越亂?而不會越用越整齊?

    為什么散漫很容易,專注卻很難?

    為什么好習慣養成很難,打破很容易,而壞習慣養成很容易,打破卻很難?

    為什么所謂的人性的弱點,真的是人性的弱點?

    放棄部分控制和努力,事情難道真的會變好嗎?

    面對人生的變動,敢放手一試,放下焦慮,把命運交給未知嗎?

    以上這些問題,看似風馬牛不相及,但其背后都和“熵”以及“熵增定律”有關。這么一來,是不是覺得“熵”并沒那么遙遠,卻近在咫尺?

    無論努力與否,系統的熵(一種混亂程度)只增不減,這就是熵理論的大概描述。

    熵增原則是自然界所有定律中至高無上的。

    “熵”,念shāng,與“商”同音。

    “熵”字長得有些生僻,因此似乎覺得離日常生活很遙遠。但恰恰相反,熵和我們的日常生活關系密切,甚至無處不在。

    熵”是對系統的混亂程度的度量,熵值越高越混亂無序,熵值越低越有序!

    熵的通俗理解就是“混亂程度”,簡單的說熵是衡量我們這個世界中事物混亂程度的一個指標。

    熵增,在人生觀上的啟示是:越發力,越混亂。

    人活著就是在對抗熵增定律,生命以負熵為生。

    熵增定律真的是宇宙最強機制嗎?

    什么是熵增定律?為什么它如此重要?它到底對我們有什么巨大影響? 為什么熵增定律讓好多人,一下子頓悟了?

    熵”不是自然界的發展方向,熵只是一種度量,“熵增”才代表了自然界的發展方向。

    熵(Entropy),最早在1865年由德國物理學家克勞修斯提出,用以度量一個系統“內在的混亂程度”。你可以理解為,系統中的無效能量。 

    確實,光看“熵”的概念,似乎很難想到具體有什么用。

    熵作為一種度量方式,起到根本作用是對特定特征的量化度量。有了量化度量,許多的實際應用就可以在此基礎上開展。例如我們能精確的度量長度、面積和體積,在制造、建筑等等實際應用時,就能更精確。

    熵的意義在于把系統的混亂程度,信息的不確定度進行度量,然后就可以基于這個度量開展應用,例如信息論就是建立在信息熵的基礎之上,而信息論則是現代通信工程的基礎。

    因為它揭示了宇宙演化的終極規律。 這個規律包括我們所有生命和非生命的演化規律,生命里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,屋子不收拾會變亂,手機會越來越卡,耳機線會凌亂,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。

    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,大多數人都是作息不規律,飲食不規律,學習不規律。 

    生命與群體:比如大公司的組織架構會變得臃腫,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。 因為事物總是向著熵增的方向發展,所以一切符合熵增的,都非常的容易和舒適,比如懶散。

    因為所有事物都在向著無規律,向著無序和混亂發展,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。

    人為什么要自律”?因為每個人都有選擇自己生活方式的權利,可以散漫也可以自律。生命本身就是自律的過程,即熵減的過程。

    熵增是宇宙的動力。

    熵增定律也是人體、人生和社會的規律。

    在沒有外力干擾的自然狀態下,一個孤立的系統只會越來越混亂,直到不能再混亂。也就是說系統的熵值不會減少只會增加,直到熵值達到最大值。

    更通俗一點說就是,所有事物都會自然地朝無序的方向發展,除非有外力作用于它。就是這種熵在不斷增加的過程。

    在一個孤立系統里,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、無外力做功、總混亂度(熵)。

    從能量角度來說,熵增定律意味著,如果沒有外力作用,能量總是從聚集有序的高能級狀態,自發的變為無序發散的低能級狀態。

    能量守恒定律告訴我們,能量總量總是守恒。而熵增定律告訴我們,能量的品質是有高低的,且在沒有外力的情況下總是從高品質轉向低品質狀態,損失的品質就是那些我們無法利用的能量,例如機器工作時產生的熱能等。能量熵增定律也表明了,永動機是不可能實現的。

    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,且永遠在增加。 

    從概率論的角度來理解,熵增定律指的是,在沒有外力作用的情況下,孤立系統總會往對應的微觀態數量最多的宏觀態,也即概率最大的那個宏觀態發展。

    其實我們所說的“必然會發生”和“絕不可能出現”等措辭并不是十分準確的。

    因為從純理論角度來說,是有可能會出現無序到有序的狀態,只不過這種狀態出現的概率,用概率公式計算下來,其值極小極小極小極小,小到可能從宇宙誕生到宇宙熱寂(毀滅)都不出現一次。

    在概率論中,當一件事情發生的概率極小極小極小,小到現實生活中幾乎不可能出現時,就可以忽略它。所以用“必然”表達也可以算是準確。

    有熵增,自然就有熵減。不同的是,熵增是自然的發展方向,無序人為干預。而一個系統需要實現熵減,則需要額外施加外力,克服熵增之余,再實現系統熵值的降低。

    熵增的這股自然力量就好比地球引力一樣,當我們往下跳或走下坡時,總是很省力,因為地球引力在做正功。

    而往上跳或走上坡時,總是很費力,因為地球引力此時在做負功。我們不僅需要先抵消它,還需要有一部分多余的功才行。

    熵增和熵減,看似是相反方向,但某些時候,又感覺他們只是一線之隔。再拿手機來說,我們通過它,確實是能夠比以往更快速更便捷更高效的獲取有用的資訊(視為熵減)。

    但正是由于它的便利和高效,也讓我們主動或被動的吸收了太多太多的垃圾信息,這些垃圾信息讓我們的腦子變得冗余而無序(視為熵增)。

    所以,使用的“度”很重要,但這個“度”確實就是難以拿捏。

    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,針對某一個人,則要加上兩個限制條件——封閉系統+無外力做功。 

    任何一個系統,只要滿足封閉系統,而且無外力維持,它就會趨于混亂和無序。

    熵增定律被稱為最讓人沮喪的定律。 它不僅預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的發展規律,讓組織變得臃腫,缺乏效率和創新;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?

    孤立系統總是趨向于熵增,最終達到熵的最大狀態,也就是系統的最混亂無序狀態。

    但是,對開放系統而言,由于它可以將內部能量交換產生的熵增通過向環境釋放熱量的方式轉移,所以開放系統有可能趨向熵減而達到有序狀態。

    啟示:整個生命的發展就是一部負熵的歷史。

    當我們人從無機生命到有機生命那一刻起,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+RNA”的聚合體,科學家將她命名為LUCA。 

    LUCA通過吸收能量來大量復制,但是問題來了,宇宙的熵總的來說是增加的,所以LUCA的減熵會導致環境的急劇熵增。

    環境惡化,LUCA無奈只能進化,變得更高級以適應環境的變化,于是DNA聚合體誕生了。

    DNA比RNA更穩定,也更加智能。但是這樣一來,消耗的能量更大,吸收的物質更多,導致環境的熵增比以往更大。 

    所以DNA聚合體被逼著向單細胞演化,同樣,環境的熵增再次增加,于是單細胞又向更高級的多細胞進化,于是寒武紀生命大爆發誕生了。 

    又因為孤立系統無法獲取足夠的能量,所以多細胞開始移動,并且產生了感知能力,比如視覺、嗅覺、聽覺等等。 從此,生命走上了智能的進化之路。

    這一過程,也被稱為遞弱代償。 即生命的熵減過程,會加劇環境的熵增,于是環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,必須變得更加智能…… 

    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。

    努力開放系統。細胞從無法移動,到進化出游動能力、爬行能力、行走能力、飛行能力。 

    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和能量,進化出了感知能力,比如當時的霸主奇蝦,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。

    就如,許多公司在創業初期非常努力,每天花大量的精力進行各種戰略和組織的進化。

    但是,隨著企業的做大和成熟,員工就會慢慢懈怠下來,組織會變得臃腫,制度會腐舊脫節。 所以,作為leader你要努力保證企業的活力。比如采取扁平化的結構,讓團隊各自為戰,回歸創業初期時的熱情。 

    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,企業的熵增就會立馬回來。 

    系統把無用的熵排出去,然后吸收新的可用物質、能量和信息。 

    熵有三種,物質熵、能量熵、信息熵,在相對論里物質和能量是一回事,但為了便于理解,這里把它分開。

    物質熵,用于衡量系統的混亂程度,熵值越高,系統越混亂無序;熵值越低,系統越規范有序。例如當我們形容一個房間、一杯水、一副撲克牌的混亂程度時,直觀理解對應的應該就是物質熵。

    能量熵,用于度量能量的混亂度。熵值越低,能量越有序和聚集(能量品質越高),熵值越高,意味著能量越無序和發散(能量品質越低)。能量熵的單位是J/(m o l·K)。

    信息熵,用于度量一個信息源的不確定性。熵值越高,信息的不確定越大;熵值越低,信息的不確定性越小(也即確定性越大)。信息熵的單位是比特。

    既然“熵”是用于度量一個系統的混亂度,那么我們自然也可以用它來度量我們大腦意識的混亂度,可以稱之為“意識熵”。

    我們可以把意識想象成能量,也可以理解為物質,甚至可以理解為信息,都不影響。

    “意識熵”值越大,代表大腦意識越混亂無序;“意識熵”值越小,代表大腦意識越有序。例如當我們迷茫或散漫時,大腦意識應該偏向無序,即熵值比較高。

    當我們高度專注和投入時,大腦意識應該是高度有序的狀態,也即熵值比較小。

    當熵值小到一定程度,也就是極其專注的狀態下,就是我們常聽到的“心流”狀態。心流狀態不僅會讓我們工作學習效率其高,也會給我們帶來由內而外的充實感和幸福感。

    有了“意識熵”的概念,再根據“熵增定律”, 就很容易解釋:為什么專注總是很難很費力?而散漫放空總是很容易也很省力?   

    我們的意識如果不進行自我控制,只會趨于混亂無序,而不會自發的趨于有序。大腦的控制對于意識來說也是外力作用。

    這是因為散漫放空對應的是無序的狀態,意味著我們不施加任何外力的情況下,大腦毫不費力的就會自然而然會往這個方向去發展。

    而專注聚焦代表著有序的狀態,意味著熵減,要達到熵減的目的,我們除了要克服熵增的這股反向的作用力,還得有一部分余力才行。

    這個作用力可能是強大的自我管理能力,或者課堂紀律、父母壓力、考試任務等等外力。

    基于此,企業也可以得到啟示。 

    企業要想對抗熵增,就必須開放,把那些衰敗為熵的東西全部排出系統。

    比如腐敗的制度、無產出的員工、落后的信息等等;然后吸收新鮮血液,比如先進的理念、新的人才、前沿信息等等。 

    華為就是最推崇這一理念的,任正非把這個耗散結構作為華為的底層邏輯。 任正非說:“我們一定要避免封閉系統。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隊。

    當熵逐漸增大,雖然系統會變得越來越混亂無序,但是這種結構卻更穩定,這種穩定就是平衡態,你要遠離這種平衡態。 

    比如一個企業做大了,企業內部就會形成一種非常穩固的結構,這種結構很可能就是官僚結構。

    企業想要推行新的理念,引進新的人才,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,讓系統內部流動起來。 

    比如韓都衣舍,他們采取小團隊模式,每個團隊2-3人,包括設計師、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隊,也可以自己組建團隊。

    通過分成、授權、競爭、淘汰等一系列機制,來進行充分的內部流動。

    最后無能的員工(熵)被淘汰出局,剩下的精英繼續流動、重組,變得更加強大。 非線性 怎么理解非線性?

    一個微小的變化也有可能導致一個巨大的突變。比如在一個標準大氣壓下,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,都有可能引發意想不到的超額驚喜”。  

    也許你會覺得自己還達不到在企業里運用熵增定律的高度,沒關系,熵增定律也同樣適用于你個人的發展。 比如工作、生活、學習、心情、成長、人際關系等等都與此相關。

    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化,也契合我們個人的進化。

    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都不足夠我們生存的嗎? 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展。 

    因為一旦你熵減了,那么你的環境就會加劇熵增,也就是說環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,以及開放系統是遠遠不夠的。 

    明白了這一點,你就明白了為什么一個RNA聚合體會進化成單細胞,進化成多細胞,進化成有限生殖,進化成猿人,進化成智人,進化成今天的我們。

    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,整合為一個哲學概念——遞弱代償。 當我們的生存環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。

    比如從農耕時代到工業時代,到現在的互聯網時代,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,因為環境熵增了。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!

    這也是為什么歷來偉大的企業家都博覽群書的原因。來自超智能體!

    智能充當的角色,就是從無序中發現有序,減少大量的瞎幾把做功。 

    不論是企業還是個人,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知,讓自己變得更智能吧。 

    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!

    那到底什么算有序?什么算無序?如果是一副撲克牌,有序還是無序,我們可以直觀的感受出來,但該如何定量的描述它呢?

    看起來,事物從有序到無序是必然事件。其實不是,它是一個概率事件,只是無序的概率非常大,大到有序的概率幾乎可以忽略不計。 而在數學里面,概率無限大就被稱作必然事件。 比如讓猴子在鍵盤上隨意打字,打出這篇文章被稱為有序,而其他被稱為無序。

    那么有序的概率就是可以忽略的,我們可以說事物的傾向是從有序到無序。

    要想幸福,就要學會有意識地把無序引向有序。

    無序和有序是一對相對的概念,無序是世界本來的狀態,是客觀的,有序是符合主體價值的狀態,是主觀的,不同的主體,有序的概念是有所差別的。

    以無序和有序來看世界,就能明白世界上為什么會有那么多痛苦,人的欲望為什么要節制。然后你就不會對那些事情耿耿于懷,轉而愉快地做積極的事情了。

    認識到世界在自然狀態下無序度增加的必然性,和人的作為可以維護有序性的可能性,你就會堅定地做一個在紛繁世事面前有所作為的人,你就會做一個積極的樂觀主義者。

    其實我們每個人每天都在做使無序變得有序的事情,只是每個人都是無意識的,如果把這種行為變得有意識,那就非常有助于我們理解一些事情,我們處世態度和信念就會有所不同。

    以上啟示,是站在個體自我要求進步的角度來看。那么站在商業價值的角度來看又如何呢?

    那些代表性的熵增類產品背后的公司,總是用戶規模巨大,商業價值也巨大。

    而那些即便已經成長為熵減類產品領域代表性的公司,相比起來前者來,其用戶規模和商業價值跟前者往往都不在一個數量級上。    

    得到和知乎算是發展很好的熵減類產品代表,而且也都有上市的可能性,但其市值比起今日頭條還是小了至少一個數量級。

    而且熵減代表團也就冒出了這么極少數的幾個公司而已,而熵增代表團的高估值項目卻層出不窮。

    那又是什么內在原因造成“熵增類產品商業價值遠遠大于熵減類產品商業價值”?

    熵增類產品的用戶使用阻力小,因為有熵增這個自然力量推動,相當于順勢而為,且持續使用有成癮性。這是產品本身的“基因”優勢。

    熵減類產品的用戶使用阻力大,因為要先克服熵增這個自然阻力,同時用戶的持續使用還需要建立在很強的不斷的自我驅使之下。

    熵增類產品的潛在目標客戶基數,遠遠大于熵減類產品的潛在目標客戶基數。

    站在整體角度看社會群體,自我要求較高且有足夠自我驅動力的人占比總是較小,應該基本符合二八原則的分布規律。

    而只有那些有強烈的主觀熵減意愿的人,才可能持續的堅持使用熵減類的產品。而熵增類產品的目標對象幾乎是所有人,因為它符合自然規律。

    讓人熵增,就好比要把一個物體推下坡,只需用少許的力,因為有自然向下的自然熵增在同向作用。

    讓人熵減,就好比要把一個物體推上坡,需要費很大的力,因為有自然向下的自然熵增在反向作用。 

    從個人進步角度來說,我們應該引導自己選擇熵減類產品,而和熵增類產品保持距離。

    但是站在商業投資角度來說,那些熵增類產品往往更有商業價值,因為它符合自然規律,往往切中了人性的弱點,市場推廣會容易的多,潛在客戶群體也會大的多。

    當你年輕時,以為什么都有答案;可是當你老了的時候,卻發現什么都沒有答案。

    當我們陷入迷茫、無法聚焦,或當我們被爆炸而無意義的內容淹沒時,我們可以給自己建立明確的心錨:對抗熵增,努力熵減!

    人應該以一顆輕松的心,去進入這個世界。輕松生活也不是不采取行動,而只是在行動的時候,永遠依道而行,隨緣應對即可,無需自找苦吃。

    有時把問題放下,敢于放棄控制,讓自己安然的投入未知,問題反而就會自然解決,甚至會解決的非常完美。放手投入未知,并不消極,有時卻是一種蘊含著無比勇氣和抉擇智慧的另類積極。

    無論做什么事情,內心感受上的舒暢與否都是非常重要的,完全忽視了這一點,讓自己始終帶著焦灼的心去做事,必然伴隨著內心痛苦感受的無窮熵增,而使人生越來越痛苦不堪,直至提前走向滅亡……

    2020年1月16日星期四

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