来自熵增定律的精进指南:麦克斯韦家的小妖精究竟做了什么?

《精进智慧系统》来自多学科的人生精进指南,运用科学扩充认知、提升思维、指导行动。

听了很多道理耳熟能详的道理,但是没有让我们的生活变得更好,那是因为没有深刻理解,并积极行动。这篇文章的使命就是运用熵增定律帮助大家理解标题内容:人生智慧就是要选择性的做减法。

一、概念提要

熵增定律、系统、信息熵、能量与信息、耗散结构、对抗熵增

二、相关现实问题

虽然热力学第二定律在高中学习的时候只占据了课本的半页内容,但是它对我们的生活、成长、提升都有着巨大的价值,可以帮助我们解决很多问题,比如:

1、为什么我们要学会独立思考而不是随波逐流?

2、为什么要简化人生而不是让它更加复杂?

3、为什么要把简单规则作为人生的执行标准?

4、为什么涌现的条件是简单规则的叠加?

5、我们要如何才能更好地使用精力和能量?

6、为什么激动人心的行动总是会慢慢散去?

7、为什么要减少给大脑输出无关紧要的信息?

理解了熵增定律之后我会在最后回答这些问题,当然你也可以根据你的理解提出并回答或解决更多问题。

二、熵增定律

先来说说熵的具体含义,熵代表的是混乱程度,状态数量,无序程度,不确定性等概念。熵值越大表明越混乱,熵越小表明越有序。你可以这么理解乱七八糟用科学语境去描述就是熵很大。

熵增定律是:在孤立系统中,熵总是会不断增加,达到熵的最大值,也就是系统将达到无序的平衡态。

三:系统的熵增性

系统是相互关联和作用且有特定功能和目标的整体。只要是符合这个规定我们都可以进行建模把它看作是一个系统,熵增是系统的重要特性之一。为什么要提到系统?因为系统会涉及到我们的方方面面,了解系统的特性我们才能够更好的运行和使用系统。

宇宙诞生于140亿年前的大爆炸,在大爆炸之后的五分钟之后简单的原子(如氢原子、氦原子)就已经形成了。并且宇宙是处于一个不断膨胀的状态,可以想象宇宙最终的结局是一片沉寂,所以宇宙的熵会不断增加,并且永远不会减小。根据宇宙全息理论,宇宙各处包含了宇宙的全部信息,所以宇宙的各个层面必然会趋于熵增。

太阳和整个太阳系形成于50亿年前,太阳的熵增定过程是从一颗黄矮星变成白矮星,其能量源于核心处的氢聚变成氦的核聚变反应,氢终将会消耗完,太阳的能量也将耗尽。

组织创建之初人人都激情满满,能量满满。但随着成熟期过后,制度变的僵化,效率变低,关系复杂,最终可能会走向解体。好在有一批企业学会有学习培训,不断制定新的规则,吸纳新的人才进入,从而不仅活了下来而且越活越好。

一个房间如果我们不整理不打扫,那么房间逐渐会布满灰尘且杂乱无章。住在房间里的人实在是看不下去了于是开始整理打扫,房间又是焕然一新。

人体各类细胞有其特定分布和功能,共同协作完成各项生命活动。但是会细胞随着时间的推移而熵增,也是细胞衰老的过程。比如线粒体肿胀,溶解酶数量和活性降低。好在细胞可以不断与外界交换物质和能量来维持自己正常的生理功能和结构。

四、信息熵

信息熵是描述信息不确定性的概念。

我们在成长过程中学习与接收信息是必然的事实,刚出生的时候脑细胞之间有一定量的连接,但是连接少且相对简单。随着不断从外界接受信息(学习的过程是大脑编码信息自由基),大脑开始变得混乱,信息的不确定性增强,所以信息熵增加。

大脑通过神经元活动和突触连接对信息进行整合、编码和存储,使得信息逐渐有序,比如说所谓的开窍、顿悟、灵光乍现、突然之间就会了或想通了,就是大脑将无需信息整合成有序信息的过程。(大脑接收外界信息刺激,神经元需要通过电信号来传递信息,当神经元接收到足够的刺激之后,就会产生动作电位,释放神经递质,使下游神经元兴奋或抑制,从而调整他们之间的连接强度。)

降低信息熵需要大脑消耗能量,比如学习时大脑需要消耗能量来分析和理解信息,使得信息从不确定变得确定。大脑的能量供应影响着信息熵的处理能力,其能量主要来源于葡萄糖的有氧代谢,如果能量供应不足,比如饥饿或者缺氧,神经元活动受限,大脑处理信息的能量下降,信息的整合和有序化就会受到影响,导致信息熵相对增加。

四、能量与信息

宇宙三大基本要素是信息、能量、能量场。信息即物理,宇宙由信息组成,信息包含能量,形成能量场。

热力学第一定律与能量有关:能量在转化过程中守恒。热力学第二定律就与信息有关。热力学第二定律指出熵一直保持增加趋势,对于信息来说同样保持增加趋势。每一个物理系统都含有一定比特的信息,包含看不到的信息和看得到的信息。用来处理和转换信息的动力学过程只能是总的比特数增加。

五、耗散结构

麦克斯韦提出一个小妖实验,在一个封闭系统中安装一个挡板,挡板两边放一个小妖精。让它能够把热量从冷的物体移动到热的物体,从而实现熵减。那这个小妖精做了什么事情呢?答案是输入能量和信息。通过信息筛选冷热分子,利用能量来移动,从而实现熵减。这样的系统就叫做耗散结构。

耗散结构就是一种输入能量和信息排出熵的系统结构,可以简单理解为:耗散结构=能量*信息。既然我们的系统处于各种形式的高熵状态(混乱状态),那么我们就能够利用所学的耗散结构来实现熵减。

1、为什么我们要学会独立思考而不是随波逐流?

随波逐流意味着熵增,意味着更加分散,意味着能量薄弱,你将更加混乱而不是更加有序。独立思考让你的思维更加具象话有了方向,能够让你聚焦更多能量,从而能够去创造。

2、为什么要简化人生而不是让它更加复杂?

复杂的人生意味着更多的信息输入,更多的信息输入意味着信息杂乱无章且不深入。就像是生活在垃圾堆一样,似乎每件事每个物品都很重要,但又不知道哪里重要。记住涌现想象是简单规则的叠加,从而成就复杂系统结果。而不是

3、为什么要把简单规则作为人生的执行标准?

为了实现熵减!

4、为什么激动人心的行动总是会慢慢散去?

因为熵增了

六、其他对抗熵增的方法

1、成长型思维

2、从众效应

3、路径依赖

4、心流

5、相信效应

6、小皮鞭效应

7、28原则

8、复利效应

结论:

1、在封闭物质系统中,要保持或者减少熵,需要从外部注入能量或物质来维持秩序;

2、在个人成长中,要保持或者减少熵,需要从外部注入能量或者信息来维持大脑秩序

3、运用科学的目的是为了寻找能够遵循的简单原则运用在现实中,从而期待涌现的发生。本期《精进智慧系统》的结论是:人生要有选择性地做减法。

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