人类社会——机械与未来（1）：“熵（上）——系统内物体分布的均匀化趋势与热寂”

作为《人类社会——机械与未来》系列的第一篇文章，我一共有好几个选题。最开始我是想讲人类的繁荣与人类的幸福的，作为对于人类未来的指导我有必要阐述我们人类的终极目标是什么——也即回答哲学三问：“我是谁？”、“从哪来？”、“到哪去？”中的“到哪去？”这个问题，这一问题是对于我们人类来说最具实践意义的一个问题。但是原本准备开始写了，在写了几百字的草稿以后我突然意识到如果在解释“到哪去？”之前不先解释“我是谁？”那么“到哪去？”的合理性会受到质疑，因此在解释“到哪去？”之前我准备先解释“我是谁？”然后通过借鉴历史（也可能是不那么历史的历史，甚至你解释这是医学或是基因工程学、基因机械学都比将其解释为“历史”更加合理），结合“从哪来？”回答“到哪去？”——揭示我们人类与我们创造的工具，我们的机械文明最终会走向何方的答案。

那么作为介绍“我是谁？”这一问题的无比重要的前置性铺垫（以后在探讨人类文明与机械、人工智能的关系时同样需要这部分内容的铺垫），我打算先讨论一个物理学的概念——熵（万物——所有科学回归物理（笑））。

在一般的物理学概念里“熵”被定义为“系统内在的混乱程度”，其中“熵增”被定义为“系统内在的混乱程度增加”。

什么是“系统内在的混乱程度增加”呢？请看下图《摘自百度百科“熵”》。

在上图《摘自百度百科“熵”》中左侧盒子中“蓝”、“红”色彩球在初始状态下被木板隔开，我们假设此情况也即初始情况被记录为“状态1”，现将盒子中的木板抽走摇动盒子使其均匀地混合在一起成为右侧盒子的状态，我们假设此情况被记录为“状态2”，此时原本处于“状态1”中有序分别排列的“红”、“蓝”双色球被转变为了“状态2”中无序混乱排列的情况，因此我们认为系统中的——系统内在的混乱程度增加，这也是熵增的一般定义。

但是我对“熵”与“熵增”的理解与上述“熵增是系统内在的混乱程度增加”的观点有所不同，我认为熵增的本质是系统内物体分布的均匀化趋势。

首先让我们来看看图《摘自百度百科“熵”》模型中右侧盒子中的状态如下图《摘自百度百科“熵”——右盒子》：

乍一看，我们会认为上图《摘自百度百科“熵”——右盒子》——也即状态2模型中红蓝色球的排列十分混乱，但我认为这样的排序并不准确。

如果对数学中的“统计学”和“概率论”有所了解，那么想必你一定对“抛硬币问题”不算陌生，现在我们就借助于这个“抛硬币问题”来聊聊《摘自百度百科“熵”——右盒子》——也即状态2模型的不合理性。

假设抛出一枚硬币，这枚硬币正面朝上和背面朝上的概念都是绝对的二分之一，抛出硬币后不存在“卡在石头缝里”或“在桌子上打转”等不能落下静止并确定正面或反面朝上这两种情况之一的特殊情况，那么在此基础上如果我们抛出这样一枚硬币，我们就应该得到正面朝上或者反面朝上这其中的一个结果。

现在假定我们就这样抛出了一次硬币，嗯，就记为第一次抛硬币吧，然后，是呢，就假定这枚硬币正面朝上了吧，第一枚硬币正面朝上会对第二次抛硬币产生影响吗？

答案是不会，你第一枚硬币抛正面，第二枚还可能是正面，第三枚还还可能是正面，第四枚还还还可能是······第五枚······第六枚······直到第一百枚、第一百万枚（说是这么说，虽然说九十九万九千九百九十九次都是正面不影响第一百万次是正面还是反面，但要是你连着投出一百万次硬币正面那我还是建议你去检查下你的硬币或者你抛硬币的环境是不是出了问题），但是如果你对统计学和概率论及其有关的数学观点有所理解，那么你就应该认同只要抛硬币的次数足够多那么最终硬币为正的次数应该等于硬币为负的次数且均等于抛硬币次数总数的二分之一。

该二分之一满足一个抛硬币的基础条件，那就是：抛硬币只会得到正面与反面的其中一个，正反概率均相同——所以正面概率等于反面概率等于二分之一。

现在让我们重新看回模型摘自《摘自百度百科“熵”——右盒子》我们应该能够发现在该模型中红球数等于蓝球数等于二分之一，如果只是普通的晃动，为红、蓝色球施加的规则相同，红蓝色球的分布规律就应该相同，那么它们的最终分布结果应该近似于下图《机1》-1的分布情况：

而前述图之状态二也即《摘自百度百科“熵”——右盒子》的模型说到底也只是因为晃动盒子不够久红蓝色球没用充分混合时得到的结果罢了。

然后目前物理学界把这种“绝对的均匀”称之为热寂。

但我本人并不认同“热寂”这一观点，因为如果要达成绝对的均匀则必须具有数量的绝对均衡，但我认为这种数量的绝对均衡实际上并不存在，有关这一部分的内容我在下篇“熵”的文章里再说，差不多两千字了，这篇文章就这样了吧。