請欣賞被孩子們搞得混亂無比的家吧,這是符合熱力學定律的

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什麼是熵

熵(entropie)的概念是由克勞修斯(T.Clausius) 於1854年提出的。它出自熱力學第二定律,具體的描述是:

不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響,或不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響,或不可逆熱力過程中熵的微增量總是大於零。又稱“熵增定律”。

熱力學第二定律表明了在自然過程中,一個孤立系統的總混亂度(即“熵”)不會減小,而總是增大的。

熵代表了一個系統的混亂程度。在一個孤立系統中,熵總是會不斷增加的,也就是這個世界更傾向於從有序向混亂不可逆的轉變。

結合我們的實際生活來說很簡單,就是:

我們所有的努力和學習,所有的成長和進步,甚至能力的增長,產品的研發都是一種逆熵的過程,都會充滿了艱難和痛苦。

從更深遠的時間線上回望,生命的誕生也是一種逆熵過程,所以同樣十分艱難和緩慢。生命的進化和自身的學習提高都一樣,中國早就有一個詞來表述這個歷程,那就是所謂的

逆天行事

孤立系統和自組織系統

在一個系統中,熵會達到一個最大值,整個系統呈現一個靜寂狀態。例如,屋子總會趨向於變得越來越亂的。這是因為收拾屋子需要消耗能量。如果我們的能量(包括時間,意願)不足以收拾屋子,那麼屋子不會自動變整潔

還有環境汙染,如果不引入外部能量加以改變,那麼環境會必然越來越差。

但是我們又經常被生命的頑強所驚歎,例如經常有被拋棄的嬰兒頑強的活下來,被地震廢墟掩埋數十天的人依靠一點髒水硬是等到獲救的時刻。還有很多牛人日復一日的努力和成長,最後獲得巨大的成功,也讓我們驚異而心生敬重,因為在他們身上呈現了一個熵減的效應,似乎熱力學的定律對他們是失效的。

這是什麼原因呢?

不,並不是是熱力學定律是失效了,而是因為人的個體本身就是一個自組織系統。

當系統離開平衡態的參數達到一定閾值時,系統將會出現 “行為臨界點”,在越過這種臨界點後系統將離開原來的熱力學無序分支,發生突變而進入到一個全新的穩定有序狀態;若將系統推向離平衡態更遠的地方,系統可能演化出更多新的穩定有序結構。

這就是耗散結構理論。

也就是我們的世界,身體,都不是一個封閉的系統,而是一個能與外界產生能量交換的開放型系統。

  • 所以我們的世界不會隨著熵增而走向消亡,而是會在能量交換中達成新的平衡。

一個孩童為什麼總是那麼有活力?因為作為一個新生的開放系統,他們與外界的交互是十分巨大而頻繁的。

孩子是個自組織系統

我們最為重要的生活技能,例如走跑運動,語言都是在兒童時期完成的,而成年後學習第二語言往往要花費十數年的時間才能做到。

兒童時期,會有十幾個敏感期存在,也就是所謂的最佳學習期。在這個階段他們的注意力十分聚焦,學習的效率極高,進步極快。

而這種最佳學習期,在我們成年後,也是不能復見的。

所以孩子是遠比成年人更加高效的自組織系統。

從熱力學的觀點來說,"自組織"是指一個系統通過與外界交換物質、能量和信息,而不斷地降低自身的熵含量,提高其有序度的過程;

孩子的有序化過程自然就是遊戲和學習了。

孩子的超強的學習能力階段,能量交換更加頻繁,信息交互十分繁雜,但是他們在有序化的同時,不可避免的造成外界的熵增。

熵增就意味著混亂,最常見的就是把家裡弄得一團糟了。

熱力學定律就是這麼的奇妙,外界交換變得越混亂,自組織系統就會變得越有序。當父母為家裡的熊孩子頭疼的時候,可能你的孩子已經籍此實現了自己的逆熵過程,更加有效的有序化,學到的東西更多。

另外需要注意的是,與自組織相對的,有個他組織的概念。

如果一個系統靠外部指令而形成組織,就是他組織;如果不存在外部命令,系統按照相互默契的某種規則,各盡其責而又協調的自動形成有序機構,就是自組織。

家長不要對孩子指手畫腳、參與過多的原因就在這裡。如果孩子從一個自組織系統演變成了他組織的系統,就嚴重喪失自發的有序化的動力。與外界交換信息和能量大大減少,在生命活力大大降低的同時,必然學習能力也減弱了。

另外,逆熵的理論不構成熊孩子在公共場所可以所為所欲的理由。假定每個人都是一個自組織的話,熊孩子的破壞行為必然會造成其他人投入能量來進行維護,這當然是十分讓人討厭的事情。

多領域交叉作用塑造了人的行為,可能往往我們稱之於“人”的概念更加著重於社會學的屬性。但人同時也是一個物理學的概念,熱力學無疑讓我們多了一個解釋的角度,而且是一個有趣的方向。


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