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熵:生活为什么越来越复杂?



墨菲定律(Murphy's Law)
凡是可能出错的事必定会出错



墨菲定律是一种生活现象,它指出了一种恼人的生活趋势——即事情总会朝着最坏的方向发展。生活从来没有尽如人意,问题总是接踵而来。生活不但不会自行解决问题,甚至还会逐渐变得更糟糕和复杂。



这种生活现象与宇宙中一种强大的力量有关。它对于世界的运作来说至关重要,几乎渗透我们所追求的一切,驱使我们面临许多问题,并导致混乱。这种支配每个人生活的力量被科学家称为:熵。



熵是什么,为什么它很重要?


想象你将一盒拼图随手洒落在桌子上。理论上讲,每块拼图碎片都有可能落到正确的位置形成一幅完整的拼图。然而在现实中,这种情况不可能发生。因为拼图的有序状态只有一种可能,而拼图的无序状态几乎有无限种可能。从数学上讲,这样的有序结果不可能随机发生。


同样的,如果你在沙滩用沙子堆砌一座城堡,它可能几天之后就不复存在了。理论上,风可以将沙子吹成城堡的样子。然而在现实中,沙子散落的随机组合更是多如天上的繁星。


这两种简单的现象抓住了熵的本质。熵是混乱和无序的度量,无序的变化远远高于有序。


熵的关键在于熵值会随着时间推移而增加。也就是说,一切事物会从有序趋向无序。如果放任其发展,事物就会失去自身的结构。沙堡将被冲走,花园中杂草丛生,汽车开始生锈、人类逐渐老化。如果时间足够,山脉也将被侵蚀,磨平其棱角。



节选自BBC纪录片《时间之箭》


这就是令人“绝望”的热力学第二定律。它指出,封闭系统里的熵值永远不会减少。


我认为,熵永远增加的定律在自然定律中占有至高无上的地位。如果发现你的理论与热力学第二定律相互对立,那我不能给你任何希望,它只有彻底垮台,别无出路。

(A.S.爱丁顿,英国天文学家、物理学家、数学家)


请将你的生命线放长,想一想有什么能逃脱热力学第二定律。熵的影响是无情的,一切终将走向腐朽。



不努力,生活就会趋向无序


在你绝望之前告诉你一个好消息!熵的推力是可以影响的。正如你可以拼好零散的拼图,也可以除去花园中的杂草。


由于宇宙自然地趋向无序,我们不得不耗费精力建立稳定性、结构性和简单性。就像成功的关系需要关心和维系;好的房子需要清洁和维护;成功的团队需要沟通和协作。你不努力,事物就会衰退。



这种无序随着时间推移自然地增长,我们可以通过消耗能量来抵消这种倾向。所以,我们生活的核心目标就是努力创造秩序,这样才有足够的能力去承受熵的无情牵引。


生命、思想以及人类奋斗的最终目的:创造能量和信息克服熵的浪潮并开辟有利秩序的庇护所。

(史蒂文·平克,心理学家、认知科学家和科普作家)


世界上最难的事就是让生活变得简单有序,因为所有这一切都将我们推向复杂的深渊。要过上简单有序的生活,我们必须努力,通过外力干预来抵消熵值的增长。


日常生活中的熵


熵可以解释许多日常生活的奥秘。


生命为什么不同寻常?


构成我们身体的原子集合几乎有无限种排列方式,但几乎所有排列方式都不会导致生命形态。从数学上讲,违背你存在的可能性有无限种。你是一种不可思议的原子集合。这一世生而为人真不容易!


在宇宙中熵的法则下,有组织结构的稳定生命形态着实令人惊叹!


艺术为什么是美好的?


为什么艺术与美令人赏心悦目?熵提供了一个很好的解释。艺术家创造出了宇宙自身可能极难产生的对称有序的事物。有序变化远远少于无序,这意味着美丽的组合也远远少于组合的总量。当我们时常要面对非对称事物时,看到一张对称的脸是极其罕见和美丽的。


美丽在无序宇宙中的出现是罕见的,这给予了我们保护艺术的极好理由。


婚姻为什么困难?


文学名著中最著名的开场白之一,列夫·托尔斯泰在《安娜·卡列尼娜》中写道:“幸福的家庭都是相似的幸福,而不幸的家庭都有各自的不幸。”



婚姻失败的原因有很多——经济压力、育儿问题、缺乏信任、价值观冲突、性生活不和谐、婆媳关系等等等。其中任何一方面的缺陷都可能破坏一个家庭。


要幸福,你需要在每个方面都取得一定程度的成功;而不幸,任何一方面出现问题都可能导致不幸。


好了,总结一下熵:


  • 熵是无序的度量

  • 熵值越低越有序,熵值越高越无序

  • 熵会随着时间的推移而增加(事物会从有序自然地趋向无序)

  • 无序的变化远远高于有序

  • 封闭系统里的熵值永远增加

  • 外力可以抵消熵值的增加


然后,让我们再回到墨菲定律。


为什么事情总朝着坏的方向发展,熵对此给予了很好的解释。错误的方式有很多种,而正确的方式却只有一种。无序的状态远比有序的多。生活之所以越来越复杂是因为熵在其中发挥作用。真正值得我们注意的是:与其遇到问题就抱怨消沉、怨天尤人。不如努力去解决问题,将生活过的更有秩序。


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