活着是生物人的最基本的需求。而生物人本身作为一个孤立的系统,活着则必须要从其所处的外部世界汲取负熵。汲取负熵,可以简单的理解为从外界吸收了物质或者能量(或称资源)之后,使系统的熵降低了,变得更加有序了。原始社会中,生物人从外界获取资源的方式非常的有限,渔猎和采集是其主要方式。为了提高对抗熵增的能力,或者说从外界获取和利用资源的能力,人类发明和使用工具,并且组织起来,分工协作,变得越来越有序,从外界获取和利用资源的能力也越来越强。然而为了维持人类社会越来越有序的状态,需要的负熵则越来越多,汲取负熵的能力必须不断提高。当外界可获取的资源达到限额,或者从外界获取和利用资源的能力达到瓶颈,则人类社会无法维持其有效状态,进而陷入混乱,直至维持其有序所需的负熵和汲取负熵的能力达到平衡。而当人类汲取负熵的能力提高到一定水平,则有机会开始进入下一个阶段,如此循环的螺旋式前进。科技的发展趋势科技的进步,从促进系统有序化、即获取负熵的视角来看,必然伴随着人类与资源之间连接能力的显著增强,以及对物质世界进行高效利用与改造能力的不断提升。从连接层面而言,这种发展趋势体现为人类与资源之间连接愈发紧密、迅速且便捷,其标志性成果包括交通工具的革新与网络技术的飞跃。同时,在物质利用与改造方面,科技进步则推动着人类能够利用的资源种类日益丰富,资源利用效率持续攀升,这一趋势在能源技术的不断突破中尤为显著。当然,基于“人终有一死”,或者鉴于人类生命的有限性,医药科技的进步作为贯穿整个科技发展脉络的重要组成部分,始终致力于延长人类寿命、提升生活质量。此外,科技发展的广阔领域还涵盖了人类各种能力的延伸,比如机器人等智能工具的迅猛发展,这些虽不在此详细讨论,但同样构成了科技进步的重要篇章。 互联互通人和物以及物与物之间的连接,主要通过日益进步的交通工具与错综复杂的交通网络得以实现。交通工具的演进历程,从最初的动物助力,逐步过渡到马车、帆船、蒸汽轮船、火车、汽车、飞机乃至航天器,每一步都标志着人类活动范围的拓展与连接能力的提升。这些交通工具所经之处,逐渐构建起公路、铁路、水路及航线等各种交通路线,它们相互交织,编织成一张覆盖全球的庞大运输网络。从发展方向上来说,连接人和物以及物与物之间的交通工具与交通网络,正朝着运载能力更强、速度更快、便捷性更高的方向不断迈进。科技与国家的发展史紧密相连,其中交通工具和网络的演进扮演着至关重要的角色。英国凭借蒸汽火车与蒸汽轮船的革新,引领了第一次工业革命,极大地拓宽了人类的活动疆域,促进了国际贸易与海洋探索的繁荣,其崛起背后离不开交通领域的深刻变革。随后,美国的崛起同样伴随着交通领域的飞跃。在第二次工业革命中,美国不仅见证了汽车的发明与普及,这一变革彻底颠覆了人们的出行方式,使得个人出行更加便捷高效;同时,飞机的诞生更是将全球的距离大幅拉近,极大地加速了信息的传播与人员的国际流动。这些因素共同作用下,美国赢得了“车轮上的国家”的美誉,其人均汽车拥有量长期位居世界前列,成为汽车文化的典范。值得一提的是,火车系统在美国的早期发展中也对国家产生了深远的影响,而航运技术的发展则支持美国成为全球经济中心,这里就不再讨论了。历史表明,人类与资源之间连接方式的每一次重大变革,都伴随着科技与社会结构的深刻调整。交通工具不仅重新定义了地理空间的概念,更深刻地影响了人类的生活方式、工作模式乃至整个社会的组织架构。它们作为人类手脚的延伸,正逐步进化为连接全球的无界桥梁,追求着更高的效率、更快的速度与更广的覆盖范围。从交通工具的角度,蒸汽火车和蒸汽轮船是第一次工业革命的产物,而汽车和飞机的发明和应用是第二次工业革命的产物。那么,从速度越来越快的角度,高铁的飞速发展代表了交通工具在速度上的新高度,是现代科技与工业文明的杰出成果。同时,电动汽车的兴起则是能源转型与资源高效利用趋势下的必然产物,结合智能驾驶技术,正朝着更加便捷的未来迈进。如果继续往下推演,作为突破地面束缚的飞行工具,比如飞行汽车/飞行器和无人机等,则更加快捷和方便,将引领未来交通工具的发展方向。而再往下进一步预测,突破地球束缚的载人火箭等,将是整个人类未来的发展方向。前文提过,除了物理上的连接,还有存在信息的交换网络。从连接的角度看,万物互联拓展了连接的范围,而虚拟现实则突破了空间的限制,也必然是科技未来的发展方向,这里就不再细说了。 能源从外界获取并有效利用资源,不仅意味着拓宽资源获取的边界,还要提升资源的质量与获取效率,即增强资源转化为负熵(即有用能量或有序状态)的效率。这一过程的进步,直接关联着人类提升获取负熵能力的发展,尤其是在物质与能量改造技术上的革新。关于能源议题的深入探讨,我们将在后续章节中展开,此处仅作简要概述。地球作为一个近似封闭系统,其主要外部物质输入极为有限,尤其是天外陨石的偶然性,而能量则主要来自太阳的辐射。因此基于质量守恒定律,在地球上的物质总量不变的情况下,人类发展的持续性主要收到来自太阳能量的束缚。也就是说,目前人类通过来自地球内部资源和太阳的负熵(主要是能量)来维持其有序状态。地球内部资源存在极限,而一旦来自太阳的负熵也不够维持其有序状态,则人类社会走向死亡。或者说一旦来自太阳的负熵不够维持地球的有序状态。地球包括地球上的人类将走向灭亡。因此,为了持续生存与发展,人类必须寻求地球之外的资源,太空便成为了人类向往的彼岸与未来发展的希望所在。航空航天技术的推进,直接关系到人类文明的未来走向。回顾历史,人类的第一次与第二次能源革命,实质上是对太阳能间接或直接利用的重大突破。当前,太阳能技术的直接应用已成为能源升级的重要趋势。然而,为了实现真正的可持续发展并突破太阳能的局限性,人类必须迈向更高层次的能源利用,即减少对太阳的直接依赖。这一跨越的核心在于质能转化效率的革命性提升,特别是核能技术的发展——无论是核裂变技术的优化,还是可控核聚变技术的突破,都是当前看来最为可行的路径。这一进程离不开包括新材料科技在内的多项前沿技术的协同发展与创新突破。 总结 人类社会包括科技的发展史,从某种程度上来说,也必然包括从外界获取和利用资源的能力发展史。这里简单总结。 交通工具和交通网络的发展扩大了生物人获得物质和能量的来源范围。交通工具和网络的是朝着传送的容量越来越大,速度越来越快,以及越来越便捷的方向发展。 信息网络的发展促进了了生物人(包括各种组织)之间的沟通交流,也提高了人类的分工协作能力。信息网络的发展,必然也是一个连接的速度越来越快,信息的容量越来越大,连接越来越便捷的过程。 人类目前被束缚在地球,那么基于质量守恒定律,在地球上的物质总量不变的情况下,人类发展的持续性主要受到能量的束缚。因此需要提高现有能量的有效利用率,以及质能转化的效率,包括外部的太阳能和地球内部的能源。 目前地球通过来自太阳的负熵(主要是能量)来维持其有序状态。一旦来自太阳的负熵不够维持其有序状态,则走向死亡,所以人类只有走出地球才能获得新的物质继续生存。 注:文中图片均来源于网络,若有侵权,请联系删除并致歉。
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虚拟世界系列20:提高获得负熵的能力
如前文所述,人类社会与生物体系统一样,都属于开放的热力学系统,系统内部的发展变化过程要受制于热力学第二定律,遵从熵增原理,因此它是一个可以应用熵理论描述和研究的系统。人类的生存和发展需要不断从周围环境摄取能量和物质,同时也无时无刻地向周围环境排出能量和物质,即引入熵和排出熵的过程。但整体来说,人类社会的发展,是一个逆熵增的过程,即不断获取和维持负熵以维持自身的有序和活力。因此,人类社会的发展史,实际上也是一个获取负熵能力的发展史。而如果把人类获取的负熵能力按照人与人和人与自然关系做一个完全分类,可以推出,人类获取负熵能力的提高是从人与人之间的关系和人与自然之间的关系这两个维度来进行的。 人类社会的发展(人-人) 对于单个生物人来说,与外界进行物质和能量的交换是生物人活着的基础,即所谓的吃喝拉撒,这个比较容易理解。但是作为群居生物的人类,如果作为一个群体,则变得复杂。依据缠论,既然“分别则成为一切被人理论的理论相应的逻辑中最基础的逻辑”,那么在人类社会的内部,每一个单独的个体在人类社会进行能量和物质的摄取活动中(直接或者间接)所扮演的角色必然也是存在着分别的,或者说个体的社会分工必然是有区别的。而回顾历史,随着人类社会的发展,从原始社会文明到数字文明,社会分工的演化呈现出一种不断深化和细化的趋势。这一趋势不仅反映了人类生产力的逐步提升,也揭示了社会结构与功能的不断优化。 一、原始社会文明:在生产力极低的原始社会,社会分工主要基于性别和年龄的自然差异,男性多从事狩猎,女性则负责采集和生育。随着生产工具的改进和人口增长,出现了以血缘关系为纽带的氏族和部落组织,但分工仍停留在初级阶段,未形成复杂职业体系。 二、农业文明:进入农业文明后,生产力的显著提高推动了社会分工的复杂化。农业与畜牧业的分离,使得人类能更高效地利用自然资源;手工业与农业的分离,促进了商品交换和社会经济的繁荣;同时,社会阶层开始分化,形成了贵族、平民和奴隶等不同的等级结构。 三、工业文明:工业革命标志着人类社会进入工业文明时代,社会分工达到了前所未有的高度。职业的高度分化催生了大量新兴职业,如工程师、技术工人、管理人员等;城市化进程的加速,使得大量人口涌入城市,形成了多元化的职业群体,推动了城市经济的繁荣。 四、数字文明:随着数字技术的迅猛发展,人类社会正逐步迈向数字文明。在这一阶段,社会分工的细化趋势更加明显。新兴职业的涌现,如数据分析师、人工智能工程师等,要求高度的专业知识和技能;远程工作的普及打破了地理限制,提高了工作效率和灵活性;平台经济的兴起则通过整合资源和信息,进一步推动了社会分工的细化和优化。 从上面的简单分析可以看出,随着人类社会的发展,人类社会从自然进行能量和物质的获得和转换(或者说摄取负熵)中的分工越来越细化和优化。或者说,人类社会的发展历程中,社会分工的演化趋势呈现出不断深化和细化的特点。而随着分工的不断细化,随之而来的则是不同组织(群体)的形成以及不同分工之间的协作。而人类社会内部有效的分工协作,则在人类社会提高摄取负熵能力方面起到巨大作用。以工业革命为例,随着机器时代的到来和生产技术的飞速进步,人类社会从手工生产迈向了机器化大生产的新纪元。工厂内部实行了严格的分工制度,每个工人或部门都承担着明确的生产任务;同时,工厂之间也建立了紧密的供应链联系,形成了高效协同的生产网络。这种高度分工协作的生产模式极大地提高了生产效率,显著提高了人类从自然获得物质和能量的能力,推动了社会经济的迅猛发展。因此,工业革命不仅是人类历史上的一次重大飞跃,也是分工协作在提高社会负熵能力方面的一个生动例证。 从原始社会的萌芽到数字文明的璀璨,社会分工的日益细化不仅映射了人类生产力的飞跃性进步,更驱动了社会结构的持续优化与升级。每一个历史阶段的社会分工,都紧密围绕着当时的生产力发展水平而构建,从最初的基于性别、年龄的自然分工,到随后职业领域的高度细化与专业化,直至数字时代催生的新兴职业形态与远程工作模式的兴起,无一不彰显着人类对更高效、更精细地获取与转换能量及物质资源的不懈追求。伴随社会分工的细化与深化,自然而然地孕育出多样化的群体与组织,乃至形成更为复杂的阶层结构。这些社会群体与组织在持续的发展与演变中,不仅内部结构日益完善,它们之间的互动与关系网络也日趋复杂,构建了丰富多彩的社会生态。同时,包括交通工具和互联网的科技的发展也在深刻改变着不同群体之间的连接方式,不仅提升了交流效率,还进一步加速了社会结构的动态调整与变革。(这里就不多展开了,有兴趣可以自行研究)。 这个社会结构的变化并不局限于单个国家和地区内部,还扩展到不同国家和地区之间的分工协作,也就是所谓的全球化的过程。而现实总是在环境与结构对抗中寻找最佳的结构,而每一次的人类社会的科技进步也都会伴随着社会结构的变化,而这个过程并不是一帆风顺的。 综上所述,人类社会的分工协作与提高负熵的能力之间存在着密切的关系。而分工协作能够优化资源配置、提高生产效率、促进知识共享与创新以及增强社会稳定性与凝聚力等方面发挥作用,从而不断提高系统获取负熵的能力并推动社会向更高层次的有序状态发展。 (图片来源于网络,若有侵权请联系删除) 科技的发展(人-自然) 除了人类社会内部的发展,更显而易见的是科技的发展显著提高了人类获取负熵的能力,也是人类获取负熵的能力在人与自然的关系这方面的体现。而提高生物人获取生物人之外可以获取和利用的资源的能力,这里先从以下几个角度进行简单分类: 1.扩大获取资源的范围(可以被利用的)。这里又细分两个方向: a.从空间和时间的角度,缩短人和物以及物和物之间的距离; b.扩大可获得的资源的种类。 2.提高获取资源的质量和效率,或者说提高资源转为负熵的效率(资源利用率)。这里又细分两个方向: a.提高可以被利用的资源的转换效率; b.将不能被利用的资源转换成可以利用的资源。 3.对生物人自身的改造。从时空的角度,也可以分为两个方向: a.从时间的角度,提高生物人可获取资源的时间长度,比如疾病和寿命; b.从空间的角度,扩展生物人可获取资源的空间维度,比如各种生物人的延伸工具,也可能包括生物人的改造。 由以上分类可以看出,科技的发展,从人类获取负熵能力在人与自然的这个角度,实际上也包含了网络的发展-通过交通工具和交通网络扩大获取资源的范围,能源的发展-提高获取资源的质量和效率,生物技术的发展-对生物人的改造,以及相关的各种衍生方向的发展等等。当然,科技的发展还包括上面提到的促进人类社会的分工协作(比如信息网络)以及满足人类本身各种欲望的各个方向,这里就不一一展开了。 总结 随着人类社会的不断演进,对资源(物质与能量等)的需求日益增长,这一趋势促使人类不断提升从自然界中高效获取负熵(即有序能量)的能力。在人类历史的长河中,社会分工的演化展现出日益深化与细化的鲜明特征。这种分工的深化与细化,不仅极大地增强了人类从自然中汲取并转化资源的能力,还促进了多元组织与群体间的紧密协作,构建出丰富多样的社会结构与错综复杂的关系网络。 同时,科技的每一次飞跃,特别是交通工具与互联网的迅猛发展,不仅极大地拓宽了人类获取资源的边界,提高了资源利用效率,直接强化了人类从自然中获得负熵的能力,还革新了人际沟通的方式,显著提升了生物人之间信息交换与合作的效率。这一系列变革,进一步推动了人类社会结构向更加有序的方向发展,而社会结构的有序化,又反过来增强了人类从外界获取负熵的综合能力,形成了良性循环。
虚拟世界系列19:“存在”的物理学解释
根据之前提过的缠中说禅之应用方法,如果把生物人和人类社会作为研究对象,研究生物人和人类社会的存在则是一切与之相关的理论的起点。而存在是离不开现实的。现实的关系决定了现实的逻辑,而生物人和人类社会的存在也必然受现实世界的的束缚。 本时空下的现实的一些普适的真理,比如生死,阴阳,虚实等,也必然适用于处于本时空下的研究对象生物人和人类社会。而以研究人和物之间关系的现代自然科学,是研究自然界物质形态、结构、性质和运动规律的科学,对人类思想文明的进步起着巨大的推动作用,被广为接受。而其中的熵增定律被爱因斯坦称为“第一定律”。缠师的原文里,并没有对现实世界的一些自然科学原理做过多解释。倒是在《资源消耗瓶颈,中国威胁论的新谎言》这篇文章里,提到了热力学第二定律和耗散结构等非平衡态开放系统。 在这种可笑的逻辑中,资源消耗瓶颈的存在当成一种不可改变的存在。却不知道,人类经济的发展就是在一个个资源瓶颈的突破后出现的。现在用的所谓自然资源,只不过是宇宙可利用资源的低劣形态。能量守恒,哪有什么资源耗尽的可能。唯一在所谓科学上值得探讨的说法就是所谓熵值增大,因为热力学第二定律,最终的能量变得不可利用。而耗散结构等非平衡态开放系统研究早就把这种无聊的宇宙热寂说打得体无完肤。 缠中说禅—《资源消耗瓶颈,中国威胁论的新谎言》2006-03-27 因此,这里对热力学第二定律(熵增定律)以及后续在此基础之上发展的耗散结构理论和自组织理论做些简单解释。 热力学第二定律(熵增定律)和熵 熵增定律,又称熵增加原理(熵增原理),是最早克劳修斯提出的热力学定律,其表达式为:可以得到对于一切在给定热源下的工作循环,系统流入的热量Q与环境温度T存在: 当且仅当工作循环为可逆循环时 熵(S)作为状态参量最早由克劳修斯于1854年首次引入,1865年他把这一状态参量命名为Entropie(德语)。考察一系列不可逆过程中熵的变化(如在绝热环境中理想气体的真空自由膨胀,在绝热环境中两物体间热传递等等)经过计算,可以得到,这些过程中系统的熵 ΔS > 0。克劳修斯证明了任何孤立系统中,系统的熵的总和永远不会减少,或者说自然界的自发过程是朝着熵增加的方向进行的,这就是熵增加原理。通过熵增加原理,可以得到对于一个孤立系统,其内部自发进行的与热相关的过程必然向熵增的方向进行。而孤立系统不受外界任何影响,且系统最终处于平衡态,则在平衡态时,系统的熵取最大值。 最早的熵是一个热力学函数,后来又发展为系统混乱程度的度量。1872年,玻尔兹曼发表了《关于气体分子间热平衡的进一步研究》一文,文中首次提出了H定理,该定理是熵增定律的一种表示。1877年,玻尔兹曼表了《论一般力学定理与热力学第二定理的关係》一文,文中玻尔兹曼论证了系统宏观状态的熵与系统宏观状态所对应的微观状态数的正比关係,从而赋予了熵的统计力学解释,该解释后又赋予熵以系统混乱度的量度这一物理意义。普朗克在《论标准能量谱的能量分布定律的理论》(On the Theory of the Energy Distribution Law of the Normal Spectrum)中首次给出 这一关系式,该公式后被称为玻尔兹曼公式。玻尔兹曼公式中的W(现常写作Ω)代表热力学系统的微观状态数。由玻尔兹曼公式可以看出,熵的大小取决于系统的某一热力学状态对应的微观态数目的量。熵的增加意味着系统从微观状态数少的宏观态过渡到了微观状态数多的宏观态,由此可以看作一个系统的混乱程度,是由这个系统微观的平均统计数来衡量,其微观状态分布越均匀,宏观就越混乱,即熵越大。 在玻尔兹曼后,熵概念在诸多领域被重新解读,最为重要的是吉布斯熵和香农熵:吉布斯(Josiah Willard Gibbs, 1839-1903)将熵与概率论相联系给出了吉布斯熵,香农(Claude Shannon, 1916-2001)将熵概念与信息论结合给出了香农熵。这里就不多展开了。 从熵增定律可以得出,一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。而在一个孤立系统里,如果没有外力做功,其总混乱度(即熵)会不断增大。对于一个有序的生命体而言,如果没有从外部获得负熵的话,当熵达到最大值时,系统会出现严重混乱,最后走向死亡。对于生物人而言,一样逃不过熵增原理,而为了维持生物人的存在(活着),则必须要从外部获得负熵。因此,薛定谔说,人活着就是在对抗熵增定律,生命以负熵为生。 耗散结构理论 熵增定律主要讨论的是孤立系统。为了打破熵增定律的束缚,则只有从孤立系统这个前提着手,因此,后续又发展出了耗散结构理论。其主要描述如下: 耗散结构理论:一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量,在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构,由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持,因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。 当把耗散结构理论运用于生物人和人类社会,则可以推出,为了维持人类社会的稳定的宏观有序结构,需要不断与外界交换物质或能量才能维持。换句话说,外界资源的局限性也同时限定了人类社会的宏观有序结构。而这和缠论三大定律之一的二元结构定律不谋而合。现实总是在环境与结构对抗中寻找最佳的结构,也就是说二元结构是人类欲望的无限性(贪嗔痴疑慢)和资源提供的有限性对抗中产生的。而如果人类社会如果需要继续发展升级,则需要突破获取外界资源的瓶颈。缠师也提到:“人类经济的发展就是在一个个资源瓶颈的突破后出现的”。而突破外界资源的瓶颈,本质上也就是提高获得外界负熵的能力(提高与外界交换物质或能量的能力),以打破资源的瓶颈。 自组织理论 除了熵增定律和耗散结构理论,后续又逐渐发展出自组织理论,来解释系统怎样从混沌无序的初态向稳定有序的终态的演化过程和规律。这也从另外一个角度解释了之前提到的递归角度的从个体到群体的演化规律。协同论涉及了系统内部的子系统之间的合作交流,而突变论则涉及了从个体到群体的演化中,“分别”的产生。具体就不多提了,大家有空自行研究。 自组织理论是关于在没有外部指令条件下,系统内部各子系统之间能自行按照某种规则形成一定的结构或功能的自组织现象的一种理论。该理论主要研究系统怎样从混沌无序的初态向稳定有序的终态的演化过程和规律。它主要有三个部分组成:耗散结构理论(Dissipative Structure)、协同论(Synergertios)、 突变论(Calastrophe Theory) 耗散结构理论:一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量,在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构,由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持,因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。 协同论:主要研究系统内部各要素之间的协同机制,认为系统各要素之间的协同是自组织过程的基础,系统内各序参量之间的竞争和协同作用是系统产生新结构的直接根源。 突变论:它建立在稳定性理论的基础上,认为突变过程是由一种稳定态经过不稳定态向新的稳定态跃迁的过程,表现在数学上是标志着系统状态的各组参数及其函数值变化的过程。 总结 根据熵增定律和耗散结构理论,一旦个体间通过自组织的方式经过突破产生了集合并不断演化,也就意味者该集合进入了时间上、空间上或功能上的有序状态,从而开始走势的生长。而走势一旦启动,也就意味着走势必然会经历生,住,坏,灭的过程。如果把群体/组织看做是一个新的高级别个体或者新的系统,这个系统的生,住,坏,灭,本质上也是从无序转变为有序最终又归于无序的过程。而这个高级别个体的走势成长过程,也必然包括两个方向,一个做为个体需要不断与外界交换物质或能量才能维持其个体有序状态,另外一个则是个体内部子系统的有序状态的维持,也需要各子系统之间、各层次之间的复杂联系和相互作用。而当外界资源的有限性限制了该系统的存在和发展,则该系统必然要提高获得负熵的能力,以突破外界资源的局限性。而以人类社会为例,则提高负熵的能力则可以有向外和向内两个发展方向:向内则是人类社会的发展(人-人,或者说人类社会的结构),向外则是科技的发展(人-物)。 注:文章封面配图来源于网络,若有侵权,请联系删除。
虚拟世界系列18:生物人和现实世界之存在
前面提到,“人的存在、分别,是一切能被人理论的理论、能被人现实的现实的理论与现实基础”。这里包含了三个核心概念,“人”、“存在”、“分别”。前面关于网络的文章,是基于缠师的“分别”进行的简单推演。下面的几篇文章,则针对“存在”,对其进行简单的推演,也是分析研究对象的存在与现实的一个应用。 生物人,人类社会和熵增原理 我们都知道,作为生命体的一种,生物人是一个高度有序的系统。由生物人所组成的人类社会,目前也是现实存在并在不断发展中。前面提过,研究对象的存在也必然受现实的束缚。比如生物人既然存在于当下的世界,就要符合这个世界的普遍基本规律。虽然科学及其理论本身有其发展和演化历程,但这些基本的原理定律,会在相当长的一段时间内依旧适用于我们现在的世界。爱因斯坦曾将熵增定律称为科学第一定律。因此,我们选择了以熵增定律(或熵增原理)为核心,加上一些相关的现代科学理论(主要是耗散结构理论和自组织理论),对“存在”进行推演。下面是一些主要观点。 •孤立系统会因为熵值的增加而走向死亡,如果一个生命体没有摄入负熵来对抗熵增,那么它很快便会因为熵增而亡(熵增定律,孤立系统)。 •生命体是开放的,尽管系统本身不断的产生“熵”,但同时又从周围环境中获得“负熵”,所以系统走向有序,向更高级的运动形态发展(基于耗散结构理论)。 •开放式系统对抗熵增的主要方式就是通过物质和能量的交换从外界摄入负熵。 作为生物人,是符合熵增原理和耗散结构理论的。人活着就需要从外面补充能量和物质。基于熵增原理和耗散结构理论,如果将其扩展到经济和社会层面,一个经济体或人类社会能够长久有序也必然也依赖于与外界的物质和能量交换,一个封闭孤立的经济系统或者社会,会最终走向灭亡(比如复活节岛)。 人类社会的发展,也需要获得负熵 如前面所提,当把研究对象扩展到人类社会,那么人类社会也必然符合以熵增原理为核心的一些现代科学理论。开放式系统对抗熵增的主要方式就是通过物质和能量的交换从外界摄入负熵。 那么人类社会为了维持其长久有序(存在),则必然需要和外界进行物质和能量的交换,来维持其负熵。如果人类社会还要进一步发展升级,则其获得负熵的能力也需要相应的升级,因此,人类的发展史,实际上也是获得负熵能力的发展史。与外界交换物质和能量的能力越强,对抗熵增的能力就越强。如果将获得负熵的能力进行简单分类,那分类标准在缠论这里是:人和物、人和人的关系。因此,获得负熵能力的发展也可以简单分为人类社会的发展(人-人)和科技的发展(人-物)。比如人类社会的发展就包含了人类社会内部的分工越来越细和人类社会之间的联系越来越紧密(全球化)。而人类科技的发展更是显而易见,体现在生活的方方面面。 提高获得负熵能力的途径 人类社会的发展和对外获得负熵,既是人类社会本身存在的必然需要。也是人类内在的贪嗔痴慢疑的需求的必然结果。正如序言所说“人类的贪嗔痴慢疑或者欲望会一定并一直蔓延在出生到离世之前。并形成合力而自组到整个人类的发展轨迹和最终结局”。既然人类的欲望推动着人类社会的不断发展升级,那么也推动着人类社会获得负熵能力的发展升级。或者说,随着人类社会的不断发展升级,维持其存在和发展所需要的负熵(比如物质和能量)也在不断增多。那么,为了获得这些所需的越来越多的负熵,人类获取负熵能力也必然需要不断地增强。如果从科技的角度(从人-物之间的关系)来分析,提高人类获取负熵的途径大致分为以下几种: •扩大负熵的来源(物质和能量的来源) •提高负熵运输的效率(网络) •提高负熵的转化效率(对物质和能量的改造) 现实世界级别 对于每一个开放系统本身,是从周围环境中获得“负熵”,使得系统走向有序,向更高级的运动形态发展。系统是有级别的,比如按级别可以划分为国家,大陆,地球,太阳系,星系,宇宙等。而对一个单独的开放系统,为了维持其存在,其系统内部和外部之间也会有物质和能量的交换。我们所处的现实世界也是由这些各个级别的不同开放系统所组成。当我们用生物人的角度来看待其所处的现实世界,目前人类社会主要处于地球这个系统之中,所获取的物质主要来源于地球。虽然地球还吸收来自太阳的能源,并不是真正意义上的孤立系统,但是人类目前还没有办法摆脱地球的依赖。地球的资源是有限的,孤立系统会因为熵值的增加而走向死亡。当人类没有办法从地球获得足够的负熵来对抗熵增,人类社会也必然走向灭亡或者转折,人类欲望的无限性也会终究束缚于资源的有限性。同时,虽然“人终有一死”,但是当人类打破地球提供独立资源的稀缺性,人类社会也才可能会继续发展,进入更高级别的生物人。 (注:图片来自网络,如有侵权,请联系删除) 总结 生物人和人类社会对抗熵增的主要方式就是通过物质和能量的交换从外界摄入负熵,而人类社会的发展史也是获得负熵能力的发展史。人类只有走出地球,才可能会继续发展升级。 注:文中观点受飞鹰师兄启发,深表感恩,怀念飞鹰师兄。
虚拟世界系列17:人类社会网络
根据二元理论,将生物人所面对的对象分类,则可简单的分为物(或者自然)和人。因此生物人除了面对自身之外,所有的活动就是对自然的活动和对人的活动。生物人对自然的活动,除了基本的衣食住用行,还包括了对外界的探索,而对人的活动,则构成了人类社会。而人类社会提高汲取负熵的能力(后面会提到),从对物的角度就是提高科技水平,从对人的的角度,则是提高人类社会的组织效率,而这一切都离不开将物和人连起来的网络。下面详细讨论。 交通运输网络 每个生物人做为一个单独的个体,为了维持其负熵的状态,必然要与外界发送物质和能量交换。那么做为交换的物质或能量(资源),其与生物人的距离必然是存在一个由近到远的状态。生物人首先获取离自己最近的可用的资源,当附近的资源不足以满足需求时,则向外探索,寻求更多的资源。探索的方式分两种,一种是生物人追着资源跑,人类的迁徙就是这么来的,人类的早期发展也更多的是采取这种模式。还有一种是生物人有固定的居所,向外获取资源后返回原居住地,这个过程种伴随着科技的发展,也带来了冲突和战争,目前人类的发展更多的是采取这种模式。当然这两种模式并不排斥,相互并存。而无论哪种模式,都需要生物人到达所需资源的物理距离缩短的过程。这个过程也分两种,一种是依靠生物人自己的运动,另外一种则是借助交通工具的实现。基于生物人自身的物理限制,随着探索范围的不断扩大,借助交通工具则成为主要的实现方式。因此人类的生存和发展,必然伴随着交通工具的发展和变迁。从最初借助动物,发展到马车,船,轮船,火车,汽车,飞机,航天飞机。而交通工具经历过的地方,则形成了路线,比如公路,铁路,水路,航线。这些路线交织在一起,形成了一张巨大的运输网络。因此,人类社会的发展史,从对物的角度,也包含着交通工具和运输网络的发展史。而只有借助交通工具和运输网络的发展,人类才能探索更广阔的世界,寻求更多的资源。而交通工具做为连接的工具,必然是朝着传送的容量越来越大和速度越来越快的方向发展。由此可以预计,高铁发展的重要性以及未来低空交通网络发展的必然性。 上面讨论的交通工具和运输网络,主要是实现人与物的连接。而交通工具还有一个非常重要的功能,就是增强或实现了人与人的连接。而生物人和生物人一旦产生了连接,交换也就随之而来。这个交换既可以指物质上的交换,也可以是精神上的交换。精神上的交换我们下面会提。而生物人之间物质的交换,伴随着的则是衡量标准的货币发展史。而做为交换标准的货币,从效率的角度,必然是一个从实到虚的过程(由此也可以看出数字货币的必然性),而货币的重要性也不言而喻。至于货币的发展历程,则是另外一个话题,这里就不讨论了。 人类社会的发展史,也是交通工具和运输网络的发展史。而如果具体看国家内部的发展,也可以看到交通网络的发展史。比如英国和美国的发展历程中,都离不开铁路的大发展。而从另外一个角度看,交通网络的效率也极大的影响着社会和国家的发展。而每一个经济发展的龙头国家,也必然有其代表性的交通工具和网络(比如英国的蒸汽机火车,美国的汽车,中国的高铁等)。而从更大的维度,经济全球化也伴随着交通网络的全球化。简单来说,交通网络的全球化,经历了陆路的丝绸之路,海路的大航海时代,以及现在的海陆空结合的立体交通网络。 信息网络 既然生物人做为一个个独立的个体,按照分类,总是可以划分为各种不同的群体。虽然划分为群体和生活上集群并不是一回事,但是集群在动物界中非常普遍,从哺乳类、鸟类、两栖、爬行类、鱼类到很多无脊椎动物都广泛存在,集群的好处我就不多说了,但是个人推测集群的本质也是为了活着。而人类确实也是群居生物。基于人类群居生活的特性,必然要划分为不同的群体,按照不同的划分标准,可以划分为不同的群体,当然这个群体也是分级别的。而既然有了群体,那么就必然有群体内部的交流交换和群体之间的交流交换 (群体内部的生物人之间的关系分亲疏远近,群体之间也分亲疏远近)。群体内部和群体之间的连接就形成了一张大网,而群体的级别则代表了网络中节点的级别。生物人的一生都是处在这种网络之中。有些人陷于网络百般挣扎,有些人则利用网络如鱼得水。而从人类社会的角度,为了提高人类社会的组织效率,则网络需要高度有序,连通顺畅有效。而网络的本质就是连接和交换。而连接和交换的方式,则一定程度上代表了这种网络的连接和交换的效率。如果说交通网络做为载体实现的是人与人物理的连接和交换(指物质的连接和交换)的话,那么必然还有一张网做为载体实现的是人与人的精神的连接和交流(这里主要指信息的交换)。如果说以往用来连接和交换物质与信息的载体是大致重合的话,那么随着科技的发展,这两种网络逐渐分开。而这承载信息的网络,从古老的鸿雁传书,发展到电话电视,以及现在的互联网络,也是一个不断演绎发展的过程。而从效率的角度来讲,信息网络的发展,必然也是一个连接的速度越来越快,信息的容量越来越大的过程。那么信息革命的技术发展方向以及随之而来的万物互联也就显而易见了。下面简单分析信息技术发展历程。 目前认为信息技术的发展分五个阶段: 第一次信息技术革命是语言的使用,发生在距今约35 000年~50 000年前,以生物人为载体。 第二次信息技术革命是文字的出现和使用,起始于公元前3500年左右的苏美尔人的楔形文字。经历了形意文字、意音文字和拼音文字,最早以石头,羊皮,龟甲等为载体,最后成熟于纸张(105年蔡伦改进造纸)。文字的出现使人类的交流突破了空间时间的限制。 第三次信息技术革命是印刷术的发明和使用,使书籍、报刊成为重要的信息储存和传播的媒体。(时间:第六世纪中国随代开始有刻板印刷,约在公元1040年,我国开始使用活字印刷技术, 欧洲人1451年开始使用印刷技术.至15世纪才进入臻于完善的近代印刷术 )。 这里把三次信息技术革命看作第二次和第四次信息技术革命的连接段(载体还是纸张,但极大增强了复制的属性)。 第四次信息技术革命起始于电话、广播、电视的使用,信息的传送载体升级成了电磁波。标志时间为1844年人类历史上的发送的第一份电报。 (1844年5月24日,人类历史上的第一份电报从美国国会大厦传送到了40英里外的巴尔的摩城, 1876年3月10日,美国人贝尔用自制的电话同他的助手通了话。1895年俄国人波波夫和意大利人马可尼分别成功地进行了无线电通信实验。1925年英国首次播映电视,1954年美国首次播出彩色电视节目)。 第五次信息技术革命则包含两条线路,一个是以移动电话网络为代表的现代无线通信技术。移动电话网络始于0G(前蜂巢式技术,Pre-cellular时代), 1966年Televerket在挪威开设了第一家手动移动电话系统。稍后挪威成为欧洲第一个获得自动移动电话系统国家。19世纪七八十年代之后1G网络(蜂窝通信)主导通信网络。1G使用的是模拟通信技术,保密性差,容量低。模拟通信技术时代之后,移动电话网络进一步发展到数字通信技术时代。这里面包括数字通信的开端1990s的第二代移动通讯技术(2G),2000s开始的高速数据传输的蜂窝移动通讯技术(3G),和2010年代中期之时世界上所普遍使用的高速行动网路(4G)。而当下的2020s,则向5G进发。 而另外一个则是以有线网络为载体的计算机与互连网的使用,即网际网络的出现,以60年代早期远程终端连接为标志,最初以纯玻璃纤维为信息的载体。先后经历了20世纪60年代的基础技术阶段,20世纪70年代的基础协议阶段以及20世纪80年代的基础应用阶段。之后随着光纤通信技术的成熟(光纤,光纤放大器,波分复用技术等),进入互联网的蓬勃发展阶段。中间先后经历了20世纪90年代的Web 1.0阶段(浏览器,门户,电子商务),21世纪头10年的Web 2.0阶段(博客,社交媒体),以及21世纪10年代的移动互联阶段。可以预测,下一个阶段应该就是21世纪20年代开启的智能物联阶段,随着5G应用的展开,全球将进入万物互联新阶段。 通过总结分析信息网络的发展历史,大致将第五次信息技术革命带来的信息网络的发展分成三个阶段,一个是1960s-1990s的移动电话网络和互联网的初始发展阶段,第二个则是1990s-2020s的移动电话网络和互联网的发展成熟阶段。而下一个三十年,2020s-2050s,则是以5G为开端的移动电话和互联网融合的万物互联新阶段(包括当下的5G,潜在的6G卫星通信网络)。而信息网络发展的每个新阶段,都带来了更快更方便的连接和交换,也是朝着信息的交流和交换越来越有效率的方向前进。举例来说,光通讯/光芯片/光互联的发展和应用在未来的信息网络发展中则显得尤为重要,是很有潜力的一个发展方向。 社会网络 人类社会除了有形的交通运输网络,看的见的信息网络,还存在着看不见的关系网络,这里就不多提了。 总结 生物人以及人类社会的生存和发展,依赖于和外界进行有效的交流和交换,而有了连接和交换,人类的分工协作才有了实现的可能,现代科技的发展也就具备了基础。进而在这发展过程中,一步步编织着连接物质的交通网络和连接生物人精神的信息网络。而正是信息网络的发展,才使得虚拟世界的实现具备了可能。
