- 解开一切问题的底层规律(套装8册)
- 水木然 何圣君等
- 1095字
- 2024-11-04 16:01:26
第一节 来自物理学家的发现
万物演化的终极规律
为什么滚烫的开水一倒入玻璃杯中,白色的雾气在杯口会稍纵即逝?不到15分钟,开水会变成温水,然后逐渐与室温趋同?
为什么一部手机、一台电脑,随着使用时长的累积,存储设备里的碎片信息会越来越多,系统越来越卡,散热越来越差?
为什么很多人总是感到睡懒觉容易,早起很难;吃美食长胖容易,减肥很难;玩游戏、刷短视频容易,自律很难?
为什么创业时人人都充满激情,但从成熟期开始,制度流程开始变得僵化,科层制度开始变得官僚,反应速度也变得越来越慢?
能够解释以上问题的,正是熵增定律。它诠释了宇宙最终极的、亘古不变的底层规律。理解这个底层规律,人们就有机会找到破解之道来对抗熵增。
在学习如何对抗熵增之前,我们首先需要理解熵到底是什么。我们学过物理,知道宇宙中的任何物体都处于运动状态。运动产生了能量,而能量又可以以动能、势能、化学能等多种形式存在,并且还可以随时转换。不同形式的能量在传递和转换的过程中遵循着守恒的定律,这就是能量守恒定律,又被称为热力学第一定律。
但除了能量之外,物体内部的分子也会不断震动,震动频率的大小需要有一个指标来衡量,这个指标就是“熵”。熵,英语是entropy,希腊语为entropia。在希腊语中,entropia的意思是“内在”,“熵”来自热力学第二定律,“熵”的本质是一个系统“内在的混乱程度”。
比如你打开煤气,加热一壶水,水烧开了,但煤气从化学能转化为热能的过程中,并非100%都进行了转化,一部分热能传递给了周围的空气,并消散在宇宙之中。而这部分的能量不可逆,永远无法再次被利用,并且永远在增加。
熵增表示一个系统从相对有序的状态向相对无序的状态的演变。而“负熵”与熵增的概念相反,是系统从无序向有序演变的趋势。比如绿色植物在太阳光的照耀下,将太阳能转化成生物能;种子发芽生长,开出花朵;蔬菜成长、成熟,结出果实等都是负熵。
那什么是“熵增定律”呢?“熵增定律”是对热力学第二定律的一种表述方式。简单地说,熵增定律是指一个孤立系统,即非活的系统如果被独立开来,又或者把它放置到一个均匀的环境中去,环境中的所有运动都会因为摩擦力的存在而在极为有限的时间里停下来。水从高处流到低处,电流从高势能流向低势能,各种势能都会消失;高温也会变为低温并达到平衡。最终,整个系统会退化为死气沉沉、毫无生气的一团物质。这种状态将永久不会改变,人们再也无法观察到系统中的任何变化,因为它已经归于死寂。
熵增定律在许多人看来是十分消极、无奈的定律,虽然没人能逃过熵增定律,但高手懂得如何对抗它。熵增定律有效需要同时满足两个条件,缺一不可:一个是没有外力做功,另一个是孤立系统。因此,如果有外力做功和系统开放,就能对抗熵增,实现负熵。