战斗熵：在我们的生活中制定混乱秩序

原文链接：https://fs.blog/2018/11/entropy/ß

// TODO 未翻译完

“也不是公众的火焰，也不是私人的，敢于闪耀;

也没有留下人类的火花，也没有瞥见神圣！

罗！你的恐惧帝国，混乱！恢复了;

光在你无法言语之前死去：

你的手，伟大的无政府主义者！让窗帘掉下来;

普遍的黑暗笼罩着所有人。“

- 亚历山大·波普，The Dunciad

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热力学第二定律指出“随着时间的推移，任何孤立或封闭系统的净熵（无序程度）将始终增加（或至少保持不变）。” [1]这是一个很长的路要走说所有事情都倾向于无序。这是宇宙的基本定律之一，也是我们在生活中可以观察到的东西。熵只是衡量一种疾病的标准。您可以将其视为自然税[2]。

不受控制的疾病随着时间的推移而增加。能量分散和系统溶解成混乱。紊乱的东西越多，我们认为熵就越多。简而言之，我们可以在宏观和微观层面上将熵定义为宇宙无序的度量。这个词的希腊词根转化为“转向转型” - 这种转变是混乱的。

当你读到这篇文章时，熵就在你身边。你体内的细胞正在死亡和堕落，一名员工或同事犯了一个错误，地板变得尘土飞扬，咖啡的热量散开。缩小一点，企业失败，犯罪和革命正在发生，关系正在结束。进一步缩小，我们看到整个宇宙向崩溃前进。

让我们来看看熵是什么，它为什么会发生，以及我们是否可以阻止它。

熵的发现

熵的识别归功于德国数学家和物理学家鲁道夫·克劳修斯（Rudolf Clausius，1822-1888）。我说归，因为这是一个年轻的法国工程师，萨迪卡诺（1796 年至 1832 年），谁第一个打的热力学效率的理念; 然而，这个想法在当时对人们来说太陌生了，因为它影响不大。克劳修斯对卡诺的作品一无所知，但也有同样的想法。

克劳修斯研究了将热量转化为工作。他认识到身体在高温下的热量会在较低的温度下流向一个。这就是你的咖啡冷却时间越长 - 咖啡的热量流入房间。这自然发生。但是如果你想加热冷水来制作咖啡，你需要做功 - 你需要一个电源来加热水。

根据这个想法，克劳修斯关于热力学第二定律的陈述：“热量不会从低温下的身体传递到高温下的身体，而在其他地方没有伴随的变化。”

克劳修斯还观察到热力设备以意想不到的方式工作：只有一部分能量转化为实际工作。大自然正在征税。科学家们问道，其余的热量去了哪里，为什么会感到困惑*？*

克劳修斯通过观察蒸汽机并计算出能量分散并离开系统来解决这个问题。在*热力学理论中，*克劳修斯解释了他的发现：

......当这些变化以不可逆的方式发生时，必须传递给可变体或从可变体中取出的热量是不相同的，因为它们是在可逆地发生相同的变化时。第二，每次不可逆变化与无补偿变革相关联......

......我建议将幅度 S 称为身体的熵......我故意形成熵这个词，以便尽可能地与能量这个词相似......

第二个基本定理[热力学第二定律]，以我给它的形式，断言在自然界中发生的所有变换都可能发生在某个方向上，我认为它本身就是正面的，也就是说，没有补偿......宇宙的整个状态必须始终在第一个方向上继续变化，因此宇宙必须不断接近限制条件。

......因此，每个身体都有两个大小 - 它的热含量的转换值[转换为“工作”的输入能量的量]，以及它的分散[分离或分解]; 其总和构成其熵。

克劳修斯用简单的术语概括了熵的概念：“宇宙的能量是不变的。宇宙的熵趋于最大化。“

“无序或熵的增加是过去与未来的区别，为时间指明方向。”

- 斯蒂芬霍金，时间简史

熵和时间

熵是为时间存在提供证据的少数几个概念之一。“时间之箭”是一个名称，它指的是时间不对称，只向一个方向流动：前进。这是不可逆的过程，其中熵增加。

天文学家阿瑟·爱丁顿于 1927 年开创了时间之箭的概念，写道：

让我们任意画一个箭头。如果我们按照箭头[，]我们发现越来越多的世界状态中的随机元素，那么箭头指向未来; 如果随机元素减少[，]箭头指向过去。这是物理学中唯一的区别。

物理学家 Brian Cox 在为 BBC Two 制作*的“宇宙奇观”*片段中解释道：

时间之箭决定了每一个时刻过去，事情都会发生变化，一旦这些变化发生，它们就永远不会被撤消。永久性变革是人类意义的基本组成部分。随着岁月的流逝，我们都会变老 - 人们出生，生活，死亡。我想这是我们生活中的喜悦和悲剧的一部分，但在宇宙中，那些宏大和史诗般的循环似乎是永恒不变的。但这是一种幻觉。在宇宙的生命中，就像在我们的生活中一样，一切都在不可逆转地发生变化。

在他的戏剧“ 阿卡迪亚”中，汤姆·斯托帕德用一种新颖的比喻来描述熵的不可逆性：

当你搅拌你的米饭布丁时，塞普蒂默斯，一勺果酱在我的天文地图册中散布着像我的天文地图集中的流星图像一样的红色痕迹。但如果向后搅拌，果酱就不会再次聚集在一起。事实上，布丁没有注意到并继续像以前一样变成粉红色。你觉得这很奇怪吗？

（如果你想更深入地挖掘时间，我推荐 John Gribbin 出版的优秀书籍The Time Illusion。）

“作为工商管理专业的学生，​​ 我知道组织的进化规律与生活中的任何事物一样严格和不可避免。存在的时间越长，它就会越多地限制减缓其自身功能的限制。它在完全自恋的状态下达到熵。只有在这个领域足够远的人才能完成任何事情，而且每次他们这样做都会打破这个过程中的六个规则。“

- Roger Zelazny，沙子的门口

商业和经济学中的熵

大多数企业都失败了 - 仅在前 18 个月就达到了 80％。理解这一点的一种方法是与熵类比。

熵基本上是一个概率性的想法：对于每种可能的“有用的有序”分子状态，存在许多，更多可能的“无序”状态。正如能源倾向于一个不那么有用，更无序的状态一样，企业和组织也是如此。将分子（或商业系统和人员）重新排列成“有序”状态需要注入外部能量。

让我们想象一下，我们创办一家公司，将 20 名员工留在一个办公室里，这个办公室的目标不明确但雄心勃勃，没有进一步的领导。我们告诉他们，只要他们在那里工作，我们就会付钱给他们。两个月后我们回来发现其中五人已经退出，五人互相睡觉，另外十人不知道如何解决已经出现的一连串问题。员工当然没有更接近为他们制定的目标。整个企业只是分崩离析。

它清楚地提醒了一个熵：对于实现共同商业目标的每一个有用的事务安排，有许多数量级的安排会让我们无处可去。要取得进展，一切都需要以某种方式进行安排和管理; 我们必须投入大量精力来保持秩序状态。

当然，这不是一个完美的类比：我们必须考虑在许多系统中发生的自组织现象，包括人类组织。如果有足够强大的目标，足够好的团队和正确的激励措施，也许这个团队不需要太多“外部订购” - 他们会自我管理。

“生命，思想和人类奋斗的最终目的：部署能源和信息，以抵御熵的潮流，并开辟有利秩序的避难所。”

- 史蒂文平克

在实践中，两种模型似乎在不同时间都有用。任何创业企业家都能保持足够长的时间才能看到公司以意想不到的方式茁壮成长。所需的勤勉管理量会有所不同。在物理学中，熵是一种规律; 在社交系统中，这只是一种趋势 - 虽然是一种强大的趋势，但可以肯定。

熵发生在企业的各个方面。员工可能会忘记培训，失去热情，偷工减料，无视规则。设备可能会损坏，效率低下或使用不当。产品可能会过时或需求量减少。即使是最好的意图也无法防止熵滑向混乱。

成功的企业投入时间和金钱来减少熵。例如，他们提供定期的员工培训，良好的任何问题报告，检查，详细文件以及成功和失败的监测报告。任何不足都意味着几乎不可避免的问题和潜在收入的损失。如果没有必要的努力，企业将达到最大熵：破产。

幸运的是，与热力学系统不同，企业可以扭转熵的影响。但是，必须在创造力和控制力之间取得平衡。对员工的自主权太少会导致不感兴趣，而过多会导致糟糕的决策。

社会学中的熵

如果没有个人和主导机构的不断维护，社会就会陷入混乱。不同的行为升级 - 这个概念被称为“破窗”理论。

社会学家 Kenneth Bailey 写道：

当我开始研究熵的概念时，我清楚地知道热力学熵仅仅是一个具有更广泛应用的概念的一个实例......我开始相信熵也适用于社会现象。

在九龙寨城发生熵增加时，会发生什么的一个例子。在英国控制香港后，九龙在很长一段时间内被政府抛弃。有一次，估计有 33,000 名居民挤在超过 6.4 英亩的 300 座建筑物中，使九龙成为地球上人口最稠密的地方。由于没有新建筑的空间，故事被添加到现有建筑物中。由于供水量极少且通风不足（没有阳光或新鲜空气达到较低水平），居民的健康状况受到影响。一个由无牌医疗专业人士组成的社区与妓院和赌场一起蓬勃发展。

没有人控制城市，有组织的犯罪团伙接管了。它成了无法无天的避风港。虽然警察太害怕不能做出任何恢复秩序的尝试，但居民们却拼命想要自己减少熵。为改善生活质量，创建慈善机构，宗教活动场所，托儿所和企业提供收入而成立的团体。

1987 年，香港政 ​​ 府承认九龙州。政府拆除并重建了这座城市，驱逐了居民并摧毁了除了几座历史建筑之外的所有建筑。虽然为前居民提供了合理的补偿，但许多人对重建项目有点不满意。

看看九龙的照片和听故事，我们不得不怀疑所有城市是否都会如此，如果没有一致的控制。九龙是一个孤立的几个坏苹果的例子给一个和平的地方一个可怕的声誉？或者是混乱我们的自然状态？

毋庸置疑，九龙不是一个孤立的事件。在越南战争期间，我们看到了混乱和暴行，当时许多弹药太多，订单太少的年轻人开始谋杀和折磨他们遇到的每件生物。我们现在在世界各地看到它，没有执法的地方（包括索马里和西撒哈拉）面临不断的内战，饥荒和高犯罪率。

社会学家对这种现象使用直观的术语：社会熵。社会必须不断努力，以阻止不可避免的走向危险的混乱。社会熵的减少往往需要一个稳定的政府，积极的执法，有组织的经济，高比例的人，基础设施和教育的有意义的就业。

然而，控制熵和压制人民自由之间的界限很薄弱。过度控制可能导致类似于福柯的全景监视，其中人们经常受到监视，缺乏言论和行动自由，也被剥夺了其他权利，并且受到过度执法的影响。这种做法适得其反，一旦形成一批关键异议者，就会导致最终的反叛。

“所有结合在一起的东西都崩溃了。一切。我正坐在椅子上。它是建造的，所以它将崩溃。我可能会在这把椅子前分崩离析。你会分崩离析。让你成为你的细胞，器官和系统 - 它们聚集在一起，共同成长，因此必须分崩离析。佛陀知道科学在他死后数千年没有证明的一件事：熵增加了。事情崩溃了。“

- 约翰格林，寻找阿拉斯加

我们日常生活中的熵

我们都在日常生活中观察到熵。一切都趋于混乱。生活似乎总是变得更加复杂。一次整洁的房间变得杂乱无章。强大的关系破裂并结束。以前年轻的面孔皱纹和头发变成灰色。复杂的技能被遗忘了。随着砖砌裂缝，油漆碎片和瓷砖松动，建筑物会变质。

熵是一种重要的心理模型，因为它适用于我们生活的每个方面。它是不可避免的，即使我们试图忽略它，结果也是某种崩溃。真正理解熵会导致我们看待世界的方式发生根本变化。对它的无知是造成我们许多最大的错误和失败的原因。我们不能指望任何东西能够保持原样。为了维持我们的健康，关系，职业，技能，知识，社会和财产需要永无止境的努力和警惕。紊乱不是一个错误; 这是我们的默认值。订单总是人为的和暂时的。

这看起来很悲伤还是毫无意义？不是。想象一个没有熵的世界 - 一切都保持我们离开的方式，没有人老化或生病，没有任何破裂或失败，一切都保持原始状态。可以说，这也将是一个没有创新或创造力的世界，一个没有紧迫感或需要进步的世界。

许多人认为为后代改善世界是他们生活的目的。他们举行抗议活动，制定新法律，创造新的技术形式，努力减轻贫困，追求其他崇高目标。我们每个人都在努力减少疾病。熵的存在是让我们保持警惕的原因。

心智模型是强大的，因为它们使我们能够理解围绕着我们的疾病。它们为我们提供了理解混乱世界并对其进行控制的捷径。

在*信息：历史，理论，洪水*，詹姆斯格莱克写道，

有机体组织起来。...我们对邮件进行分类，建造沙堡，解决拼图，将小麦与谷壳分开，重新排列棋子，收集邮票，按字母顺序排列书籍，创建对称，谱写十四行诗和奏鸣曲，然后按顺序放置我们的房间...我们传播结构（不仅仅是我们人类，但我们活着）。我们扰乱了均衡的趋势。尝试对这样的过程进行热力学计算是荒谬的，但是说我们一块一块地减少熵是荒谬的。一点一滴......生物不仅减少了环境的混乱; 它们本身，它们的骨骼和它们的肉，囊泡和膜，壳，甲壳，叶子和花朵，循环系统和代谢途径 - 模式和结构的奇迹。

问题不在于我们是否能够阻止熵（我们不能），而是我们如何能够遏制，控制，使用和理解熵。正如我们在本文开头看到的那样，熵就在我们身边。现在可能是时候修理一个员工或同事刚搞错的错误，清理你乱糟糟的桌子，然后重新加热你的冷咖啡。

我怎样才能将熵用于我的优势？

这是事情变得有趣的地方。

无论您是创业还是尝试在组织中实现变革，了解熵抽象作为心理模型都将帮助您以更有效的方式实现目标。

因为随着时间的推移，事情自然会变得混乱，我们可以定位自己来创造稳定。有两种类型的稳定性：主动和被动。考虑一艘船，如果设计得好，应该能够在没有干预的情况下驶过风暴。这是被动稳定性。相比之下，战斗机需要主动稳定性。飞机无法飞行超过几秒钟而无需调整机翼。这种调整发生得太快，以至于它受软件控制。这里没有固有的稳定性：如果切断电源，飞机会崩溃。[3]

当人们混淆两种类型的稳定性时会遇到麻烦。例如，关系需要关注和关注。如果你认为你的关系是被动稳定的，你有一天会醒来离婚。你的房子也不是被动稳定的。如果不定期清洁，它将继续变得更加混乱和混乱。

组织也需要稳定性。如果你是一家依赖债务的公司，你不是被动稳定而是积极稳定。考虑到安全边际，这意味着给予您信用的人应该是被动稳定的。如果你们都积极稳定，那么当权力被削减时，你很可能处于弱势，而不是力量。

积极稳定，你将能量应用到一个系统，以带来一些优势（保持飞机不会崩溃，你的关系，房子清洁等），如果我们进一步向下移动兔子洞，我们可以看出应用相同数量的能量可以产生完全不同的结果。

让我们用咳嗽的比喻。[4]咳嗽是将能量转移为热量。如果你在一个安静的咖啡店里咳嗽，你可以把它想象成一个低熵的系统，你会引起很大的变化。你的咳嗽是破坏性的。另一方面，如果你在时代广场咳嗽，这个系统有很多熵，同样的咳嗽也没有影响。当你在两种情况下改变熵时，你对同一次咳嗽的影响与现有的熵成正比。

现在想想与您的组织相关的这个示例。你正在投入精力来完成任务。系统中的熵越高，您应用的能量效率就越低。同一个人在一个大型官僚机构中应用 20 个单位的能量比在一个小型创业公司中应用相同的 20 个单位的人看到的影响要小。

你也可以在竞争意义上考虑这个想法。如果你正在创业并且你正在与非常有效和高效的人竞争，那么很多努力都会被吸收。这不会很有效率。另一方面，如果你与低效率和有效率的人竞争，那么相同数量的能量将在转换中更有效率。

实质上，要使更改发生，您必须向系统施加比系统提取的更多能量。

资源：

[1] http://www.exactlywhatistime.com/physics-of-time/the-arrow-of-time/

[2]彼得阿特金斯

[3]基于 Tom Tombrello 的工作

[4]源于 Peter Atkins 在“热力学定律：非常简短的介绍”中的工作