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生命的负熵(杜课683期)

读到了热力学第二定律,由此出发再思考生命的意义与归宿,只感到混沌一片。上世纪四十年代,薛定谔提出了生命是一个负熵的过程:每个生命终其一生都在竭力战胜死亡、抵抗熵增。然而熵增的必然性意味着生命将不可逆转地不断由有序走向无序,最终经历由生到死的质变过程。宇宙作为一个整体封闭的系统也在经历这样的过程,随着熵的增加,宇宙间可做功的能量不断减少,而生命,尤其是智慧生命的存在更是在系统中加速了能量的退化。这样的行为包括生命对自然资源的摄取,以及人类对能源的利用与转化。从这个意义上来说,生命通过向环境散逸乱度而维持自身机体有序性的过程是以宇宙总体熵的加速增加为代价的。


于是,生命似乎是有原罪的,它们的目的只是在加速宇宙的毁灭吗?宇宙的目的又只是自我毁灭吗?


Q
&
A


生命熵


杜骏飞


“熵”是一个深邃的物理学概念,但它后来也是现代社会科学曾奉行的理论之一。而此刻,我们要藉此讨论的则是人文话题。


记得在1980年代,当“走向未来”丛书风行天下时,中国的读书人几乎人手一册里夫金的《熵:一种新的世界观》。熵的概念,由此进入一代人的词库。


而我们传播学专业对“熵”的认识,大多还是从香农的信息论开始的。物理学上,“熵”是一种对无序程度的量度,意思是越混乱、越无规律熵值就越大,反之熵值越小。而在信息论中,熵被用来衡量一个随机变量出现的期望值。也就是说,(变量的)不确定性越大,熵也就越大。按照这种信息熵理论,信息的基本作用就是消除人们对事物的不确定性认识。


我从前经常说的“流言止于公开”,大致可以视为信息熵理论的操作式表达——当流言导致社会心理动荡不安时,后者的不确定性(熵)最大,此时,需要信息来消除这种不确定性,信息公开其实也就是减少熵的过程。社会心理的不确定性越大(高熵),对信息供给量及其效能的要求越高(在一篇讨论艺术传播的小文中,我称之为信息功率)。


但是假如没有确定信息的输入呢?看起来,系统的结局会与减熵过程恰恰相反,熵(或不确定性)将持续增加。


所以,我的推论是,缺乏信息的社会大概是注定走向混沌和愚昧的,诚如缺乏制度供给的政治将注定走向崩溃。



在信息论的来源——热力学那里,熵的规则当然也是如此。热力学第二定律表明,孤立系统总是存在从高有序度转变成低有序度的趋势,此即为熵增原理。也就是说,一个系统在无干涉状态下,其无序度(或说混乱度)是越来越高的,熵也是越来越大的,例如,热水总会变冷,墨汁在水中总会扩散,这些都是熵增的过程。等到熵增达到一定限度后,系统才趋向于稳定:那时,水温等于气温,墨汁使水尽墨。


也因此,熵增原理成为热力学第二定律的又一种表述:系统总是从比较有规则、有秩序走向更无规则、更无秩序,也由此抵达高概率的稳定态。如果你要把熵增理论简单套用在社会中,当然也可以说,后者会走向更无规则、更无秩序,直至不可救药的稳定。——但我认为,这里的搬用,其实还需要一个前提:社会系统必须是孤立的,且没有任何价值或效率的输入。


但是我们都知道,这种假定是不可能的。社会系统必然不是孤立的,人类也绝不会失去价值输入、效率输入的能力。



人的自身也是如此。


你说到薛定谔提出的生命观,其实,薛定谔认为,生命恰恰是以负熵为食的。我以为,这个以负熵为食的过程,就是生命不断吸纳规则和秩序的过程。


的确,无数的自然现象都在印证着熵增原理的正确性,但生命科学家也观察到,生命现象却是个例外,因为生命之存活,就是一个始终维持低熵的奇迹:在它活着的时候,总是保持着一种高度有序的状态,各个器官各个细胞的运作井井有条。其秘诀,就是它与外界物质的能量交换,即新陈代谢。


那么,这个新陈代谢的本质是什么呢?是以负熵为食,其实也就是寻求新的平衡。熵代表的是无序,而负熵表示的是有序。吸纳有序,就是在与环境交换能量,也是在自己的微观结构中保持低熵化运行。


至于你提到的宇宙毁灭说,是来自“热寂论”——一种把热力学第二定律推广到整个宇宙的一种理论。这种学说是否能在如此巨大的尺度上成立,在理论上还有疑问,何况在实践中?也许,它仍需亿万年的证明。


其实,在十九世纪,对于热寂说已有过两个较为有影响的驳斥,一个是由玻尔兹曼提出的“涨落说”,另一个是恩格斯以运动不灭论在《自然辩证法》中所作的驳斥。



今天的科学界,对于宇宙的理解比以往更完整了,我们已经知道宇宙是不稳定的热力学系统,并不像静态宇宙模型所设想的那种平衡态,因而其熵亦无最大值,这也就是说,热寂并不存在。所以我想,你对于宇宙因熵增而毁灭的恐慌不妨略去。


当然,这并不是说我们仰观宇宙俯察人生时,就要无视热力学第二定律,更不是面对系统的熵增时,人可以无所作为、无所事事。不,绝不是。


我以为,如果我们要想抗拒宇宙的熵增,就一定要为其不稳定的热力学系统祈祷得到符合理想的能量稳定。如果我们要想抗拒地球的熵增,就一定要为其输入规则与确定性,以得到符合理想的平衡稳定。

 

而如果我们要想抗拒人类社会本身的熵增,应该怎么做呢?


人类的漫长历史是一部征服大自然的历史,人类在这样的与天奋斗中,从来崇尚生产力和生产效率,也是以高熵为代价的。

 

但是,如果我们要保持人类的可持续发展,就一定要警惕:高熵是有极限的,也是有刻度的。在一个不断输入效率的系统里,要想保持至关重要、不可退却意义上的低熵,只有努力输入价值,尤其是平衡、和谐的价值观。只有那样,我们才可能是平衡的,才有可能反抗高熵的宿命,才有可能走向一个较为光明的未来。



看到你最后谈到的那一句话,我想再补充几句。

 

生命是有原罪的吗?你也可以问,生命在何种情形下是有原罪的?你也可以问,什么样的生命是没有原罪的?

 

我以为,你所论的原罪是建立在热力学系统的熵增之上的,世界如此,人类社会如此,我们作为个体的人亦然。那么,打破这种原罪论,避免“高熵主义”的发展观,我们究竟能做什么?

 

作为人类,不要一味征服,不要技术至上,不要无所敬畏、无所顾忌。作为国家,不要称霸,不要炫耀野心,也不要轻夸崛起。

 

而作为个人——不要贪婪,不要杂乱,不要浮躁,不要一味索取。

 

布尔兹曼曾发现,一个宏观热力学系统的熵与它所包含的微观态数量有关,所包含微观态个数越多,系统的熵就越大。因为系统包含的微观态数量越多,系统就越“混乱”。

 

读到这一段,你会和我一样心有所感吧?——也许人生也是如此。

 

生命原本是简单纯净的,她加入自然的合唱原是一声不绝如缕的低吟;生命原本是安然自足的,她去往的历程原是一次不露痕迹的旅行。

 

我把人的心灵的确定性,称之为“生命的负熵”——它是自然精神之所在,万物本源之所是。我认为,只有当人以恒久、和谐、平静为信仰,以学习、贡献、对话为道路,以简单、善意、纯粹为原则时,才能打破原罪的宿命

 

当我们愈是简单纯净,愈是安然自足,就愈可能远离无序之熵,也就愈能从造物主那里,得到生的祝福,并免于死的恐惧。



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