问题

我在走路的时候思考问题的稳定程度没有静坐的时候高,是因为熵增大了吗?

回答
你在走路时思考问题时稳定性不如静坐时高,这确实与熵(entropy)的概念有一定关联,但更确切地说,是 系统复杂性的增加和信息处理能力的相对下降 导致了这种差异。

让我们详细地解释一下:

首先,理解“熵”在物理学中的意义

在物理学中,熵是一个衡量系统 无序程度、随机性或者说信息缺失程度 的量。一个熵越高的系统,其状态就越随机,越难以预测。例如:

低熵状态: 一盒整齐排列的扑克牌。每个牌的位置都是确定的,系统的无序度很低。
高熵状态: 一副被洗乱的扑克牌。牌的位置是随机的,系统的无序度很高。

熵增定律(热力学第二定律)指出,在一个孤立系统中,熵总是倾向于增加,系统会自发地从有序趋向无序。

那么,大脑在思考问题时,与熵有什么关系?

将熵的概念引申到信息和认知领域时,我们可以将其理解为 大脑处理信息时的“不确定性”或“信息噪音”。一个思考过程越清晰、越有条理,其“信息熵”就越低。反之,如果思考过程混乱、容易分心,就可以认为其“信息熵”相对较高。

为什么走路时思考的稳定性不如静坐时高?

原因在于 走路这个活动本身增加了大脑需要处理的复杂性和信息输入,从而使得大脑的整体“熵”相对升高,影响了专注于某个特定问题的能力。

我们从几个方面来分析:

1. 多任务处理的负担增加:
静坐时: 你的主要任务是“思考”。你的感官输入相对有限(视觉是固定的,听觉和触觉也相对安静)。你的大脑可以集中大部分资源来处理你正在思考的问题。这就像一个相对低熵的状态,大脑可以有效地组织和处理信息。
走路时: 你同时在进行多项任务:
维持身体平衡和运动: 大脑需要持续接收来自前庭系统(耳朵)、本体感受器(肌肉、关节)以及视觉的信息,来协调腿部、手臂的动作,保持身体的稳定和前进。这需要大量的神经资源。
环境感知和导航: 你需要不断扫描周围环境,识别障碍物(地面不平、行人、车辆),做出避让动作,并确定前进方向。这又增加了大量的视觉、听觉和空间信息处理。
思考本身: 你仍然需要处理你想要解决的问题。

当大脑同时处理这些任务时,它就像一个被分配了更多“计算任务”的处理器。为了应对这种情况,大脑需要将资源分配到不同的通路。这些额外的任务增加了大脑整体的“活动熵”,分散了对核心思考任务的注意力资源。

2. 感官输入的增加和干扰:
静坐时: 你的感官输入通常更受控,容易过滤掉不重要的信息。
走路时: 你接收到的外界信息量大大增加(视觉信息、声音信息、触觉信息——地面摩擦、空气流动等)。这些信息虽然是处理导航和安全所必需的,但也可能成为分散注意力的“信息噪音”,增加了大脑处理的负担和不确定性。这些额外的输入会提高大脑处理的“熵”,使得特定思考内容的“清晰度”或“有序度”下降。

3. 身体的运动本身带来的不确定性:
静坐时: 身体处于相对稳定的状态,这为大脑提供了一个稳定的“平台”。
走路时: 身体在不断地移动和调整姿势。这种运动本身也需要大脑不断地进行预测和反馈控制,这是一种动态的、需要不断适应的过程。这种动态性本身也与更高的“熵”有关,因为它意味着系统处于不断变化的状态,而不是静止的、确定的状态。

4. 信息处理能力的相对下降(资源分配):
虽然我们的大脑非常强大,但它的处理资源是有限的。当一部分资源被用于身体的运动控制、环境感知和安全保障时,用于深度思考的资源就会相对减少。
从信息论的角度看,你可以将思考过程理解为在一个高带宽的信道中传递信息。走路时,由于身体和环境的干扰,这个信道中的“信号”可能被“噪音”干扰,或者信道本身被其他“高优先级”的信号占用,导致了思考信息的传递不够稳定和清晰。

为什么说与“熵增”有关系,但不是直接的“熵增定律”?

关联性: 走路活动增加了大脑和身体作为一个系统的复杂性和不确定性,这些都符合熵增在信息和复杂性领域中的引申含义——“无序度增加”。思考过程的稳定性下降,可以看作是由于整体系统熵的升高,导致用于稳定思考的“有序度”下降。
非直接的物理熵增定律: 这里我们不是指热力学第二定律直接控制大脑的思考,而是借用了“熵”的概念来比喻信息处理的复杂性和有序性。大脑是一个开放系统,它不断与外界交换能量和信息,并非严格的孤立系统。所以我们不能说大脑在走路时物理熵直接增加了,而是其 信息处理的复杂性和受干扰程度增加了,导致了“认知熵”或“思维熵”的相对升高。

总结

你在走路时思考问题稳定性不如静坐时高,是因为:

增加了任务的复杂性: 大脑需要同时处理运动控制、环境导航和思考任务。
感官输入增加: 大量外界信息干扰了对特定思考的专注。
身体运动引入不确定性: 动态的身体状态需要持续的反馈和调整。
资源分配受限: 用于深度思考的神经资源被分流。

这些因素共同导致了大脑整体“信息处理的有序度”下降,或者说“思维的熵”相对升高,从而影响了思考的稳定性。静坐时,大脑可以更集中地利用资源,处于一个相对低“思维熵”的状态,因此思考更稳定。

网友意见

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是您走路的时候,随着抬脚跨步移动,会导致头部与地面的高度始终处于不稳定状态,由此导致大脑内部的液化体失去平衡,最终导致比不过比静坐的时候。

这和熵增没有任何关系,望周知。

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