一文读懂什么是熵——什么是低能领跑理论

海云青飞 https://www.tuenhai.com 20190709

对于多数人来说,熵是一个难以理解的概念,因为你没有办法从熵的造字法猜测熵的含义。汉字是画字,多数字可以望字猜义,现在出来一个莫名其妙,连发什么音都有点忐忑不安的字,心情难免有点焦躁:字都这么陌生,学习起来更难了吧

现在 海云青飞 用史上最简单的解释让你理解什么是熵

几十年前,中国曾经进行农业集体化的实验,我爸妈就是实验的参与者。东大村约1000村民,所有田、地收归村集体,村叫生产大队,再分成若干个生产小队,每个小队的人集体劳动,一个人干活一天记上一工分,再按工分数分配收获

有的人干活时故意偷懒,活干得很慢,干活时经常停下来聊大天,迟到早退,反正干一天总是记一工分,何必那么认真卖力

如果要按照干活的效率打分,这是不好操作的事情,农业生产不是流水线工人,不好记件,总不能叫人数住一天插了几棵秧吧。这就造成了一种后果,干活快的人创造了更多的价值,干活慢的人创造更少的价值,分配收获的时候忽略了人干活的快慢,这就是把干活快的人创造的价值向干活慢的人转移了

如果把干活时创造的价值比作能量,则是能量多的地方向能量低的地方流动了,能量的密度的差异倾向于变成均匀,用物理的专业术语来说,这就是熵随着时间变大

所谓 ,就是能量在空间中分布的均匀程度,能量分布越是均匀,熵就越大。在生产队的集体劳动中,具有较多 能量 的人的 能量 流向了具有较少 能量 的人,各人的 能量 变得更加均匀了,这不就是熵变大吗

什么是低能领跑、坏人领跑

在人类社会中用 来表达反而把事情复杂化了,海云青飞 https://www.tuenhai.com 喜欢用 低能领跑坏人领跑 来代替

水总是从高的地方向低处流,因为高处有更多的势能,这样看上去象是低处的水在领着高处的水跑,这就是 低能领跑

人类社会中,各人都围绕着物质利益在互相竞争,这时候,有的人通过不正当手段,比如偷窃技术,仿冒产品,压榨员工,污染环境,就可以获得更大的物质利益。遵守人类社会的各种约定的人具有较高的空间性,可以视为具有高能量者,为了物质利益不择手段的人具有较低的空间性,可以视为具有低能量者,只要低能量者存在,物质利益必然是从高能量者向低能量者流动,高能量者眼巴巴地看着低能量者侵占了自己的物质利益,这时他能怎么办?

  • 高能量者可以向低能量者学习,降低自己的道德标准以减小物质利益的损失,这就是高能量者在向低能量者转化
  • 高能量者始终坚持原则,那么就会被低能量者击败,自己趋向灭亡,这时就成了低能量者主导的世界

无论高能量者采取哪种策略,都是低能领跑,或者说坏人领跑,这就是 海云青飞 说过的 坏人领跑世界 理论。自从人类进入农业社会,收获的食物有了剩余,私有财产制开始出现,人类就进入了 坏人领跑世界 模式,这个世界变得越来越坏,最终可能崩坏,然后开始新一轮的演化

热力学定律是理想模式,不能称为定律

热力学第一定律说,能量既不能创造,也不能消灭

海云青飞 不得不说,这条定律把宇宙当成了静态的机械的死亡之地,在大方向上是错误的。只是目前的宇宙达到了较高的平衡状态,所以从局部的一些现象来说,这条定律是近似成立的,但是称为定律是不妥的,称为热力学第一规律还差不多

从宏观上来说,宇宙创生、发展的过程是能量创造、壮大的过程,宇宙衰老、死亡的过程就是能量减小、消灭的过程,明显能量是有创造、消灭的。目前的宇宙处在膨胀中,这说明宇宙的能量处在消失过程中,这是很明显的道理

热力学第二定律说的是在孤立系统中,熵会随着时间而增大。这也只是近似的说法,不能称为定律,只能说是局部发现的现象、规律。人类看到世界只是画面世界,画面世界的本体是波世界,波世界万物互相干涉,怎么会存在孤立系统呢

熵未必会随着时间而增大

对于人类社会来说,通常情况是低能领跑,或者说坏人领跑,这就是热力学第二定律所说的。如果人类发展出一个高级的文明,预防了低能者的出现,每个人都有较好的整体观,这时候就可能出现高能领跑,这就把热力学第二定律反过来了,这个高级文明是怎么样的文明?我称之为整体观文明

整体观文明很难理解和应用吗?未必,很多时候,看起来很难的事情其实并不难,比如说井底之蛙是很难理解井外的世界的,如果有人把井底之蛙带到了井外,那么它理解井外的世界就没有一点难度了,从井底到井外,是空间维度的提高,看到的世界更大了。只要能看到更大的世界,那么就能理解整体观,整体观说的就是更大的世界的观念

回到前面的生产队的例子,因为低能量者的存在,于是集体中的成员都趋向于变成低能量者,生产队的劳动效率越来越低,大家开始连饭也吃不饱,实验最后必然失败,这就是社会领域的熵随着时间增大的例子

换一种情况,实验是可能成功的,如果东大村的书记和村长是高能量者,并且他有很大的自主权力决定村里所有事情,那么实验可能不会失败,他们可以选择能量高者加入管理层,并且给劳动者按劳动效率打分,认真者干活一天可以记1.5工,懈怠者干活一天可以记0.5工,这样虽然做不到完全客观,也不需要完全客观,做到基本客观,那么就有了低能者向高能者转化的上升通道。从这里可以看出,反热力学第二定律并不是很难做到的事情

68 熵是什么?

《你知道吗?——现代科学中的100个问题》

阿西莫夫著 暴永宁等译 碧声扫 https://www.tuenhai.com 整理

只有当你所使用的那个特定系统中的能量密度参差不齐的时候,能量才能够转化为功,这时,能量倾向于从密度较高的地方流向密度较低的地方,直到一切都达到均匀为止。正是依靠能量的这种流动,你才能从能量得到功

江河发源地的水位比较高,那里的水的势能也比河口的水的势能来得大。由于这个原因,水就沿着江河向下流入海洋。要不是下雨的话,大陆上所有的水就会全部流入海洋,而海平面将稍稍升高。总势能这时保持不变。但分布得比较均匀

正是在水往下流的时候,可以使水轮转动起来,因而水就能够做功。处在同一个水平面上的水是无法做功的,即使这些水是处在很高的高原上,因而具有异常高的势能,也同样做不了功。在这里起决定性作用的是能量密度的差异和朝着均匀化方向的流动

不管对哪一种能量来说,情况都是如此。在蒸汽机中,有一个热库把水变成蒸汽,还有一个冷库把蒸汽冷凝成水。起决定性作用的正是这个温度差。在任何单一的、毫无差别的温度下——不管这个温度有多高——是不可能得到任何功的

“熵”是德国物理学家克劳修斯在1850年创造的一个术语,他用它来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度。能量分布得越均匀,熵就越大。如果对于我们所考虑的那个系统来说,能量完全均匀地分布,那么,这个系统的熵就达到最大值

在克劳修斯看来,在一个系统中,如果听任它自然发展,那么,能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物体相接触,热就会以下面所说的方式流动:热物体将冷却,冷物体将变热,直到两个物体达到相同的温度为止。如果把两个水库连接起来,并且其中一个水库的水平面高于另一个水库,那么,万有引力就会使一个水库的水面降低,而使另一个水面升高,直到两个水库的水面均等,而势能也取平为止

因此,克劳修斯说,自然界中的一个普遍规律是:能量密度的差异倾向于变成均等。换句话说,“熵将随着时间而增大”

对于能量从密度较高的地方向密度较低的地方流动的研究,过去主要是对于热这种能量形态进行的。因此,关于能量流动和功-能转换的科学就被称为“热力学”,这是从希腊文“热运动”一词变来的

人们早已断定,能量既不能创造,也不能消灭。这是一条最基本的定律;所以人们把它称为“热力学第一定律”

海云青飞:热力学第一定律并不确切,根源是把宇宙当成静态宇宙,可惜宇宙是动态的,如果宇宙在进化,那么能量在通过创造而增加,如果宇宙在退化,那么消失的能量大于创造的能量

克劳修斯所提出的熵随时间而增大的说法,看来差不多也是非常基本的一条普遍规律,所以它被称为“热力学第二定律”

海云青飞:在孤立系统中,熵确实是随时间而增大,然而宇宙中不存在孤立系统,所以热力学第二定律也是不确切的

阿西莫夫《你知道吗?——现代科学中的一百个问题》科学普及出版社 1984年

任何人生疑惑,请找 海云青飞 https://tuenhai.com