熵增是最绝望的定律(熵增定律太可怕了)

现在宇宙学指出当今世界的一切都是由能量转化而来，所以能量的特性决定了我们的质量宇宙。

能量的两个基本特征是能量守恒定律和熵增定律，它们基本上决定了质量态宇宙的构造规律。

其中，熵增定律是核心中的核心。爱因斯坦称之为最高定律，是最不可能被证伪的定律，这个定律也被称为人生中最绝望的定律。

熵增定律为什么这么厉害？对生活有什么影响？为什么被称为最绝望法？真的是最绝望的吗？

能量的自发状态

我们来看看下面的图01。当一个球员的脚受伤时，救护人员会在第一时间把冰袋放在上面，这样可以迅速把热量从他的脚上转移到冰上，而且这种能量转移是自发的。

这种转移的条件是能量必须自发地从高温转移到低温，这就是能量的自发状态。

图01图01

比如一杯热水放置一段时间后变冷，热量转移到空气体。

这是能量最基本的状态，在我们的生活中随处可见。即能量的自发状态总是从高温流向低温，这是熵的最基本定义。

从这个定义引发了我们的熵增定律:在孤立的电力系统中，除非有外力作用，否则熵不会减少。

即在上述敷冰过程中，热量自发地从高温脚传递到低温冰袋。如果热量要从冰袋传到脚上，除非有外力。

举个例子，空在我们的房间里，制冷过程中，热量从一个低温的房间传递到外面的一种高温空气体中。只要这是一个对抗能量的自发过程，就一定有外力在作功。空在制冷过程中，通过压缩机将能量从低温房间强制压缩成高温空气体。

图02图02

比如我们烧水，一壶水不会自动升到100度，只有外力做功才会沸腾。烧开后放在那里，热水又会冷却，也就是在自发倾向下能量永远从高温转移到低温。

结构的自发状态

因为所有的物质都是由能量转化而来，有些物质也有这种能量状态。只要说到物质这个词，就说明它是一个结构。宇宙中的一切物质都是以夸克、轻子、玻色子为基本单位的结构。

如果我们想考察结构的自发状态，那么我们应该首先考察结构是如何形成的。

图03图03

上图是一个原子的示意图。既然宇宙是在137亿年前由基本粒子一步步分化出来的，那么我们就粗略地模拟一下这个分化过程，这是一个非常重要的进化过程，有助于我们理解今天的一切。

让我们看看图03中的中子。它由两个下夸克和一个上夸克组成。根据现代宇宙学信息，一个独立的中子不可能单独存在。当它单独存在时，它会立即衰变为一个质子和一个电子。

这是中子的结构。作为一个结构，在能量的熵增定律下，它不可能单独存在。只要它单独存在，就会分化成质子和电子。

分化后立即与质子形成原子核。中子只有在形成原子核后才能存在。此时它存在于原子核中，只有与质子形成更高的结构才能存在。

而原子核不能单独存在。它必须与电子形成原子才能存在。即原子核只能存在于原子中，只有原子作为载体才能存在。

这是我们的原子。

只要有一个独立的中子，它就会分化，所以它继续分化演化出92种自然元素。

例如，从一开始，中子就分化为一个质子和一个电子，从而在我们的化学元素周期表中形成了氢。

然后再分化，2个中子和2个质子及2个电子形成氦然后再分化，3个中子和3个质子及3个电子形成锂。然后再分化，4个中子和4个质子及4个电子形成铍。然后再分化，5个中子和5个质子及5个电子形成硼。然后再分化，6个中子和6个质子及6个电子形成碳。一直这样分化出92种天然元素，本质都是由中子不断衰变，然后与新的结构联合，从而演化出所有天然元素。

这个模型是我们所有后续结构的进化模型:

每一个结构都无法一直圆满存在，因为能量的熵增定律规定着无法存在时，结构必须联合其他结构，演化成新的结构，以新的结构为载体才能存在。新的结构在熵增定律的继续作用下，随着能量耗散到一定程度时又无法存在，于是又得联合其他结构，再次形成更进一步的结构，以更进一步的结构为载体，才能存在。宇宙137亿年，在熵增定律的规定下，结构叠加结构，最终演化出我们目前这个宇宙。

所以结构的存在是因为熵增定律，也就是因为能量的衰减。甚至第一个非结构如奇点衰变出夸克、轻子、玻色子，然后是任何个体或结构。当能量衰减到一定程度，就立刻不能单独存在了。这个时候，它必须进入结构才能存在，它必须进化。

这个进化过程构成了我们的时间，所以时间是万物的第一属性。

本质上是因为从137亿年前的能量最高点到我们今天，能量一直在衰减，而且还在持续衰减，最后达到我们的大寂，也就是热寂的状态，也就是能量不再流动，达到平衡状态，这是人类逻辑推演的最高点。

在单向能量流的调节下，所有的结构都呈现出一个从简单到复杂的过程，从最初的夸克到我们今天的社会，我们今天的社会就是这个连续结构过程的最高结构。

这个社会结构包含了所有的正向结构，所有的正向结构都只能以社会为载体而存在。

在从最简单的结构向最复杂的结构演变的过程中，表现出来的现象就是能力的不断增强。为什么能力需要提高？因为越来越多的能量必须从外界获得，这种越来越复杂的结构才能存在。

结构是反熵增的过程因此，结构之所以会出现，因为熵增定律。结构之所以会一直不断分化与再结构化，不断从简单变复杂，也是因为熵增定律

也许能量一开始可以满足某个结构A的存在，但是在熵增定律下，能量已经被耗散了。当能量耗散到一定程度，当结构A的能力不足以抓取到足够的能量来满足他的最低需求时，那么结构A就必须进化到更高的结构B，比如把另一个A，也就是两个A组合起来，形成更高一级的B。

此时，结构B的能力大于结构A，因此，它可以在竞争中获得足够的能力来维持B的结构，但外部能量总是在耗散，衰减到一定程度，竞争变得更差。一方面是其他结构进化了，另一方面是外界能量不足，所以B的能力不足以获得足够的能量。这个时候B就不得不联合其他结构继续进化。

就这样，循环一直在进行。137亿年，三种基本粒子从能量奇点爆发。三种基本粒子分化出92种自然元素，92种自然元素分化出千万种分子物质，千万种分子物质分化出亿万种。那么到现在为止，我们就是人类社会的最高结构。

这是万物进化路径的近似模型。

所有的规则都是能量的熵增定律，在熵增定律下，结构呈现出反熵增的过程，是熵增定律和反熵增定律的产物。如果它不这样做，它就不可能存在。

所以我们说，万物都在求生存，这是万物进化的唯一目的。

自然界的自发倾向

从能量的自发倾向到结构的自发倾向，我们可以看到一切都是一系列的进化。因此，在能源特性的影响下，结构也呈现出复杂性和能力不断增加的过程。

由于万物都处于能量转化状态，熵增定律适用于某些事物，我们将其推广到自然界的事件中。

我们来看下图，两个气室A和B，中间是四个气体分子。打开A气室的隔离层，最后，B气室的四个气体分子在B中的分布会是怎样的？

一开始，四种气体分子都主要分布在左边，随着时间的推移，这四种气体分子会均匀分布在b中。

这就像把一滴墨水滴入一杯清水中。墨水会继续扩散，最后均匀地充满整杯水。如果我们拿录像机把这个过程记录下来，然后倒着看片子，可以看到墨水从扩散状态到一滴墨水的浓度。这一滴墨水的概率最小，而扩散到最均匀状态的概率最大。

这是熵增的另一层含义，表达了自然界中概率事件的含义:自然界的自发状态总是从小概率事件向大概率事件转变。

所以，如果墨水滴入清水中，最小的概率是墨水会浓缩成一滴，最大的概率是墨水会均匀分布在整杯水中。如果这一滴墨水里有一万个粒子，这一万个粒子会进入水中，浓度状态是最小概率。而且他们可以分散在无数个州。

举个例子，我们来抛四个硬币，正面1，背面0。

然后如上表所示，第一列是锋面上的次数，第二列是锋面上的次数时对应的状态数，最后是对应的概率。

抛4枚硬币对应的状态对应于四次抛硬币的状态。

我们假设0，0，0，0为一个状态。其他州按照这个计划进行。

比如，正面0次时，即0，0，0，0这个状态只有一种，概率是1/16。正面1个时，即0，0，0，0这个状态任何1个位置为1的，有4种可能，概率是4/16。正面2个时，即0，0，0，0这个状态任何2个位置为1的，概率是6/16。正面3个时，即0，0，0，0这个状态任何3个位置为1的，有4种可能，概率是4/16。正面4个时，即1，1，1，1这个状态只有一种，概率是1/16。

将它转换成柱状图，如下所示:

在每次投掷这四个硬币的事件中，全0或全1的概率最小，中间平均分布的概率最大。也就是2: 2的概率最高。

当我们不断增加硬币的数量时，结果如下:

这就是自然的自发倾向，总是倾向于从小概率的宏观状态过渡到大概率的宏观状态。

比如人，一个高度有序的结构，它的概率非常小，它的大概率状态趋于无序。

比如我们的房间，最整洁的状态是小概率事件，而房间混乱可以有无数种状态，是大概率事件。所以，除非有外力，房间总是趋于混乱。

比如我们这个社会，他的小概率状态就是他最有序的状态。如果社会中每个人都不需要维持结构，国家支持每个人，社会就会混乱，因为每个人每天只有一个状态可以通勤。如果他不用上班，他可以有无数种状态。

可以一直说下去，结论都是一样的，就是自然界总是倾向于从小概率的宏观状态向大概率的宏观状态转移。

它的基本规定是能量的熵增定律。

人类社会是反熵增最高的结构

从上面的演化过程可以看出，结构越来越复杂的过程，也是能量耗散越来越多的过程。正是因为能量耗散越来越多，结构必然越来越强，表现为演化轴上随着能量耗散而变得越来越复杂的结构。

能量的单向度耗散，我们表达为存在度单向度下降。结构越来越复杂，我们表达为物种的进化及能力的提升。

如下图所示，存在度是一个方向递减的，即存在化合价递减时，万物的属性和结构都是递增的。

这其中的根源就是熵增定律的影响。这种能量从137亿年的最高点开始向一个方向持续衰减的特性，是万物化合价递减的根源。

一切都是由这个熵增定律定义的，表现为结构和能力。随着存在的衰落，到了一定程度，如果一切都不进化，物种就会被淘汰。只有那些进化了，变强了，获得了足够能力的，才能活下来。

所以从137亿年前的存在下降到今天，万物从基本粒子不断分化、进化、结构化，最终进化成我们今天的人类。目前最高的结构是我们人类社会。

社会是万物存在下降到最终阶段，结构属性反向增加到最高状态的载体存在形式。今天，所有的人都必须通过社会的结构来生存，其中的每一个载体都必须参与分工合作，然后通过社会共同体来分配能量，从而有效地获取能量。

每一个个体，在目前的生存状况下，都不可能再单独存在。一切都必须依靠社会的最高结构才能存在。

我们身体中所有的先在存在物也必须依赖于我们人类的存在，也就是说，最终它们必须依赖于作为最高结构的社会共同体。

存在度是指数下降的

当一切都进化到目前最高的社会结构时，就意味着我们的存在降到了很低的层次，这也是为什么我们现在的生存状况表达了很糟糕的状态。我们每个人都必须依靠社会群体来有效地获取能量。比如我们要进入社会参与社会分工合作。只有这样的高效率，才能应对目前获取能源的困境。

如下图抛物线所示，随着进化和分化时间的推进，存在的化合价呈指数下降，这说明我们的生存状况恶化的速度越来越快。

比如，我们在丛林中做了300-400万年的猴子，现代智人做了10万多年，农业文明做了1万年，工商业文明做了200-300年。今天，信息文明还不到100年。目前是我们迫切需要进入下一个时代的时候了，比如人工智能时代或者机器人时代。

这就是能量熵增定律的威力。万物都是在它的规则下进化的，生命所表达的进化也是在它的驱动下不得不进化的过程。

根据现代宇宙学，从能量的奇点，也就是能量的最高点，137亿年前开始，然后能量一路衰减。如果把能量的衰减演绎到极致，最终宇宙会达到能量的最低点。届时，能量将不再流动，达到宇宙大寂静的尽头，也就是所谓的热寂静。

那么，到那个时候，任何结构都将无法再获得能量，这就是为什么熵增定律被称为生命中最绝望的定律。这个定律如此普遍，以至于爱因斯坦称之为所有科学定律中最高的，也是最不可能被证伪的。

于是，我们不禁产生了这样的疑问:最后的结局是不是一切都不会存在了？

熵增定律，在目前的信息情况下，是公认的最不可能被证伪的定律。即便如此，我们也不会下结论说是真理，因为世界是一个增量的世界，新的信息不断出现，一个新的信息随时可能出来，会让一个原有的逻辑自检模型爆裂。这就是为什么在今天，任何理论都不是真理，任何理论都只是暂时正确。

所以，我们不会把熵增定律称为真理。

但是，熵增定律仍然是人类目前最大的难题。

一个最大的问题是，所有的原始结构都是在能量衰减到地面时才进化出来的，而结构在有能力获得足够能量时并没有进化出来。

这就引出了万物进化的一个基本原则:最小作用原则。

过度反熵增

由于所有的结构都需要从外界获取能量来维持结构，一旦结构升级，就需要更多的能量来维持升级后的结构，也就是说，一旦进化，生存的成本就会变得更大。因此，万物都必须遵守行动最少优先的原则才能生存和进化。

这是反熵增的第一原理。既然能量是耗散的、不足的，我们需要能量来维持结构，那么首要的原则就是维持结构不需要消耗太多的能量，一切都遵循这个原则。

但是，我们人类主宰地球之后，在反熵增的道路上越跑越快，这不是一件好事。生命结构本身是无法圆满存在的，需要时时刻刻从外界获取能量来维持。在获得了生存优势之后，我们不仅隐藏了自己的本性，还不断的过度提升自己的能力，结构，人口，这直接导致了我们目前跑的越来越快。这就是为什么我们现在面临的生活状况是指数级的。

生命本身就需要反熵，但是过度的反熵让我们进入恶性循环。

对于每一个有限的人，我们似乎只是跟着直觉走。这就是问题所在。自然界的一切原本都生活在生态平衡中，即所有物种都有天敌，无论是种间还是种内。

当资源不足时，物种的数量会受到资源的限制。这就是这个地球能够安全存在几十亿年的原因。

在人类面临资源短缺的今天，第一时间就是调动自己的能力，进一步开发地球，获取大量的新能源。会出现大量的繁殖种群和过度消费。我们还有一万年的农业文明，三百年的工商业文明，而现在的信息文明还不到一百年。现在已经到了不得不使用核能，进入下一个文明的紧迫局面。

这不是一个好的趋势。这种加速的反熵增给我们带来了各种各样的问题，比如资源过度消耗、生态转型破坏、气候异常、环境恶劣等。而且这种不断恶化的生活状况还在加速，会导致可怕的未来。

如果熵增定律最终不能被证伪，也就是说它成立，那么我们就可以从这个定律的逻辑推导出我们的结局。虽然这个结局很可怕，但是按照正常的流程，万物的进化过程，万物的进化原理，达到这个结局所需要的时间，远远超出了人类生命的量级。要知道，地球上的现代智人只存在了十几万年。

然而，最可怕的是，我们正在加速这个过程。生命本来就依赖于反熵，人类却在加速反熵的进程。人类未来面临的不是来自大自然，而是来自自身。我们在不断糟蹋这个地球，过度开发，发展速度还在加快，这将导致一个可怕的未来。

这就是为什么当代最伟大的科学家之一霍金说“地球将在200年后毁灭，所以建议移民到另一个星球”。如果说霍金悲观，不如说他是在给人类敲响警钟。

汇总

这篇文章的核心不是讨论生与死的问题，而是理解为什么我们越发展，生存危机就越严重。这种现象很简单，也很普遍。比如我们看一个人，如果他翻来覆去，生活压力就会很大。在我们每个人的天性中，都有保守的倾向，这是这个规律的结果。

为什么我们的社会表现为一个分工合作的体系？其本质也是提高效率，抵制熵增现象。我们处处都在与熵增定律作斗争。

比如公司，公司竞争的本质，就是通过竞争获取能量的效率，以最低的成本获取最大的能量，这些都体现了熵增定律。

在正常的竞争环境下，没有一家公司会过度消费，因为过度消费必然会让这家公司迅速消亡。

而人类这个物种，作为一个整体，缺乏制约和竞争，表现出过度的贪婪和无节制，这是人类目前面临的各种危险的直接原因。

就像任何物种的天性一样，我们要等到资源不足的限制，才知道如何控制自己。只是人类目前面临的情况并没有那么简单！

人类有必要反思一下，或者至少找出我们的大致出路在哪里。在我们不知不觉中，最有效的方法之一就是放慢脚步，保护地球，这至少是一个大而正确的方向。​

小退侧重于思维模式，所以注定语用能力差。如果文章对你有帮助，请支持纯创作活动，为善而流。

本文的部分思维模式来自教师王东岳先生。多亏站在巨人的肩膀上，我才能看得这么远。推荐王老师的绝世之作《物与表现通论》，这是我这几年唯一反复研读的哲学书籍，也是我的思想源泉。

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