《知識與權(quán)力》(9)信息熵與宇宙學(xué)

這本書的核心就是討論信息的作用,信息論的一個重要的原則:要傳輸高熵的信息,就需要一個低熵的載體。

首先讓我們從熱力學(xué)第二定律講起,它是熱力學(xué)基本定律之一,1950年由德國物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家克勞修斯第一次提出。其表述為:不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響,或不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響,或不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零。又稱“熵增定律”,表明了在自然過程中,一個孤立系統(tǒng)的總混亂度(即“熵”)不會減小。

在傳統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域,每個人都認(rèn)為熱力學(xué)第二定律是正確的,認(rèn)為宇宙和事物總是趨于混亂和無序。而且該定律也為香農(nóng)的工作提供了關(guān)鍵性的數(shù)學(xué)公式。當(dāng)然,在科學(xué)上該定律具有一定的實用性,但是在哲學(xué)上是一個悲觀的,零和的宇宙觀,認(rèn)為自然資源的數(shù)量會逐步減少,最終枯竭;認(rèn)為萬事萬物必將走向衰敗。

然而,2012年一位對愛因斯坦研究者和作家霍華德·布盧姆大膽提出了對熱力學(xué)第二定律的質(zhì)疑,他的理由是,實際上宇宙是逐步走向穩(wěn)定的,而并非走向無序和混亂。他指出:

宇宙大爆炸

在138億年前宇宙大爆炸后,是隨機和混亂的狀態(tài),熵值很高,質(zhì)子和中子不斷碰撞和演變,但這種看似無序的碰撞其實是有序的,它們在碰撞中形成了一些波和波谷,并從宇宙的一端延伸至另外一端,不同的波之間具有一定的連貫性,跨越了數(shù)百光年的距離。而且宇宙大爆炸后并沒有同時出現(xiàn)無數(shù)類原子,只是出現(xiàn)了氫、氦和鋰三類基本原子。

霍華德·布盧姆認(rèn)為,在大爆炸約38億年后,溫度逐漸冷卻了下來,由夸克構(gòu)成的質(zhì)子和中子遍布宇宙的每一個角落,當(dāng)原子核周圍有更為微小的電子環(huán)繞的時候,就形成了中性的原子。隨著溫度降低、冷卻,逐步形成原子、原子核、分子,并復(fù)合成為通常的氣體。氣體逐漸凝聚成星云,星云進(jìn)一步形成各種各樣的恒星和星系,最終形成我們?nèi)缃袼吹降挠钪妗K宰髡哒J(rèn)為,宇宙的形成看似無序和混亂,但是其實非常有規(guī)律性。

克勞修斯和卡諾最早提出了物理熵的概念,如今熱力學(xué)第二定律仍然蒸汽機和類似的能量循環(huán)機制,但到社會科學(xué)領(lǐng)域,則無法同熱力學(xué)領(lǐng)域類似,因為社會科學(xué)領(lǐng)域是由人類的自由思想主導(dǎo)的領(lǐng)域,同樣熱力學(xué)第二定律也不適用于宇宙,因為宇宙不符合統(tǒng)計學(xué)原理,無法通過統(tǒng)計手段來認(rèn)知,宇宙充滿了不可能的信息,總是給人類帶來驚異。如同宇宙一樣,經(jīng)濟體也充滿了隨機性,也充斥著信息和創(chuàng)造力。

在經(jīng)濟學(xué)中,如果用信息論來解釋,在衡量一個事物的復(fù)雜性時,是看它包含了多少信息量,供給方提供了商品和服務(wù)包含的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過需求方的貨幣的信息量。一個序列的隨機性越大,信息量就越大,復(fù)雜性就越高,而復(fù)雜度越高,就意味著行為選擇的自由度和驚異度越高,有序或者秩序意味著缺乏創(chuàng)新性和驚異,或者說是可理解、可預(yù)見的。而無序意味著想不到,不可預(yù)測的結(jié)果。比如股票、企業(yè)盈利能力等。

熱力學(xué)第二定律表明在一個孤立的系統(tǒng)中總的混亂程度會增加,與香農(nóng)提出的信息熵的范圍不一樣,香農(nóng)提出的信息熵強調(diào)信息熵、驚異、復(fù)雜性和贏利的論述,成為了經(jīng)濟增長的驅(qū)動力。

在經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域,資本不僅僅是投資流或者支出流。資本是生產(chǎn)工具和技能的創(chuàng)新。這個創(chuàng)新是長期和錯綜復(fù)雜的,充滿了無數(shù)令人驚異的信息。而根據(jù)信息論,要傳輸高熵的信息,就需要一個低熵的信道。而政府、國家和穩(wěn)定的市場環(huán)境正是這個穩(wěn)定信道的基礎(chǔ)。而企業(yè)家和不斷積累的知識則是產(chǎn)生創(chuàng)造力的源泉,也就是信息論的核心信源,而低熵的一方則是需求方,因為需求方的行為具有可預(yù)測性,而高熵的一方則是由企業(yè)家構(gòu)成的供給方。他們通過自己的知識和創(chuàng)造力為需求方提供充滿驚異的產(chǎn)品和服務(wù),而且他們的行為具有自發(fā)性和創(chuàng)新性。

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