《复杂》,一些21世纪的生存策略(二)

“复杂”源自一个拉丁词根 plectere,意为编织、缠绕上一节我们说到,很多现象无法像行星运动那样还原为物理定理,这不是因为我们还没找到方法,而是在原则上也是不可能做到的,这成为了喜欢预测喜欢确定性的人的噩梦,他们开始尝试用新的概念,不同的方法对复杂现象进行理解。这里再强调一下,本文说的“复杂”不是通常意义上的复杂,因为随着研究的深入,复杂在某种程度上是可以理解的,不同的复杂系统存在一些深刻的共性。

生活中一些普通现象并不普通,你可能注意到了,房间不会自己变干净,除非去打扫它,你把桌子搬到这里移到那里,你的身体会发热,这些热量并没有转化成桌子移动的距离,换句话说,它们没有做功,这部分不能做功的能量被定义为熵。在封闭系统中,熵总是不断增大,一瓶热水和一瓶凉水混合后就再也没有办法回到最初的状态。

1871 年麦克斯韦做了一个思想实验,他假设一个箱子左右两边是气体,中间有个活门,气体分子在做随机运动,可能穿过活门。若右边来的分子速度快,活门打开,让其通过,若速度慢就不让通过,左边来的分子则相反。一段时间过后,箱子左边是速度快的气体分子,右边是速度慢的分子。这样整体上,熵减少了。

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这很奇怪,谁也没有做功,熵却减少了。这个问题难倒了当时很多聪明的头脑,他们怀疑哪里出错了,比如熵增定律可能是伪命题。不过最终实现了突破,1929 年(注意中间隔了半个世纪),物理学家西拉德认识到做功的是“测量获取信息”的行为,也就是说对速度快和慢的判断也是在做功。速度的“快和慢”就是“信息”,西拉德第一次把信息和熵联系了起来,后来又经过几个人把这种联系抽象和扩展。香农把信息论引入通讯领域,从而为你和朋友间的通话,互联网络间的比特传输奠定了真正基础。

这和复杂系统什么关系?实际上,我们可以把复杂系统的行为也理解为信息,后来出现的电子计算机成为了处理信息的有力工具,这样我们可以用计算机来分析和处理复杂系统。

至此,我们看到了 20 世纪以来信息革命发起并壮大的真正原因。而且,随着时间的发展,越来越多的东西被信息化,万物开始联网,计算的效率也越来越高。于是,我们得出 21 世纪的第二条生存策略,就是关注信息和计算