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理解“熵增”现象, 是一种生命觉悟

时间:2020-10-20 09:42:05编辑:wen


  薛定谔在《生命是什么》中说过,人活着就是在对抗熵增定律,生命以负熵为生。爱丁顿也说:“我认为,熵增原则是自然界所有定律中至高无上的。如果有人指出你的宇宙理论与麦克斯韦方程不符,那么麦克斯韦方程可能有不对;如果你的宇宙理论与观测相矛盾,嗯,观测的人有时也会把事情搞错;但是如果你的理论违背了热力学第二定律,我就敢说你没有指望了。

  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。

  最近大热的电影《信条》也引用了“熵”作为整部电影的核心思想。他把熵增作为时间之失,用逆熵来穿越时空。

  好多人走出影院大呼没有看懂,希望这篇文章能帮你解开“熵”的秘密。

  如何对抗熵增,实现超越

  熵增定律被称为最令人沮丧的定律。它不仅预示了宇宙终将归于热寂,生命终将消失。而且,从小的方面来说:

  它左右着国家和企业的发展规律,让组织变得臃肿,缺乏效率和创新;它左右着个人的方方面面,让我们安于懒散、难以坚持、难以自律……

  那么这还有办法可解吗?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。 听起来好抽象,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。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。即生命的熵减过程,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……

  现在总结一下,生命在减熵过程中,其实一直在做三件事。

  第一,努力保证能量的供给。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,努力开放系统。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。

  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。这三点正好是企业和个人的进化要件。

  一、  企业

  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。

  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:

  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。 ( 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。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。”

  与此同时,华为每年淘汰干部10%,员工淘汰5%。每年18万人会淘汰5千人到9千人来激活这个团队。

  ②远离平衡态:

  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。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。这方面模型最牛的是韩都衣舍,他们采取小团队模式,每个团队2-3人,包括设计师、页面制作专员、货品管理专员。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。最后无能的员工(熵)被淘汰出局,剩下的精英继续流动、重组,变得更加强大。

  ③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”。

  二、个人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。

  之后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。这样的例子身边比比皆是,生活一团乱麻,不知道自己要什么,想改变现状也不知道如何入手,只能浑浑噩噩,得过且过。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。那要怎么办呢?解决办法仍然是:

  1、主动做功,不能等到生活脱离了掌控,才后知后觉的介入。要每天都保持清晰的思绪,主动投入时间和精力,去理清情绪,理清每天所做之事,理清想要的是什么,也叫做清空干扰。

  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,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,全部放到追踪系统里。如果还有一些突发的情绪,比如突然想起某件尴尬的事,都统统丢进去。或者突发的事,比如某人发来的微信消息,感觉不是一两分钟就能解决,也丢进去。这样做有一个好处,首先大脑里永远只会有3件最重要的事,不会东搞搞西搞搞。

  而且还放心,因为已经把事情记下来了,不用为此担心,做完之后会有时间来处理的。再比如学习这件事:画思维导图,思维导图的

  第一性原理

  就是降低信息混乱度。但是这个过程真的极其痛苦,需要不断对信息进行分类归纳,有的地方要反复改。

  痛苦着痛苦着,突然「熵增定律」闯进了脑海,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,舒服是短暂的。

  虽然很痛苦,但还是得主动去做这件事。

  2、开放系统,这里也用耗散结构来分析,但是前面企业里讲了,所以这里略讲一下。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)。

  3、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。你要不断超越自己,给自己新的目标,新的计划。

  4、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。

  5、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,也契合个人的进化。这正是前面提到,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。

  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生存的吗?从生命的演化来看,似乎都是在朝着这条路发展。因为一旦熵减了,那么环境就会加剧熵增,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。这种智能化的过程是必然的。只是非常有幸,也许在某个外太空,是类似海豚这样的生物具有智慧。

  当生存环境很变得越来越艰难,为了生存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。这也是为什么今天的竞争力会越来越大的原因,也是为什么变得越来越焦虑的原因,因为环境熵增了。好了,现在懂了,减熵的终极方向是智能化。那么如何智能化呢?答案是降低信息熵。什么是信息熵?它被用来度量信息的不确定度,信息熵越大,不确定性就越大。在变得越来越智能的过程中,就获取了更多信息,消除了一些不确定性,所以熵减少。前面提到熵有两种,热力学熵和信息熵。其实这两种熵是可以用公式做等号的,因为获取信息需要能量。1bit 信息熵=kln2(J/K)热力学熵,当信息有局限的时候,要做成一件事就需要更多的能量,产生更多的熵。

  比如炼钢厂,小炼钢厂要花很多时间和能量,而且材料利用率低,而大企业因为掌握更多信息,不仅耗能更少,效率也更高。

  这也是为什么历来伟大的企业家都博览群书的原因。想起查理·芒格的一句话:我这辈子遇到的聪明人,没有不每天阅读的,没有,一个都没有。沃伦读书之多,我读书之多,可能会让你感到吃惊。

  智能充当的角色,就是从无序中发现有序,减少大量的瞎做功。不论是企业还是个人,如果想站在更高的维度俯视世界,光做功和开放是不够的,还必须在信息上上升一个维度,做到四两拨千斤的效果。这个过程其实就是思维有了模型一直在做的事——眼界和认知。如果想在此生有所建树的话,那么努力提升自己的眼界和认知,让自己变得更智能吧。

  关于熵增还应知道

  一、熵增无好坏之分,看起来都在避免怎么熵增,但是须知道,对于宇宙而言,熵增只是一个法则,没有好坏之分。

  好坏只是人为在道德上的定性,这个定性对于宇宙来说,毫无意义。

  二、无序只是概率事件,事物从有序到无序是必然事件。其实不是,它只是一个概念事件。

  中学时就学过微观原子的运动是无规则的,所以如果一个房间里面只有几个原子,那么这几个原子是完全可以全部聚在房间的一边的。

  但如果一个房间里有10^1000个原子,那么这些原子聚在同一边的情况就几乎不可能发生,即使有那么一瞬聚在了一起,下一秒也还是会回到混乱的状态。

  所以可以说,在现实生活中,熵增是必然的。就好比把脸前的空气吹走,下一秒就一定会有其他空气填充进来一来

  三、意义是针对参考系而言的

  对于宇宙而言,人类的存在确实没有意义;但对于人类而言,你的存在就有意义。
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