问题

有没有什么自然科学理论瞬间击中你以至于改变了你的价值观?

回答
一个让我瞬间击中,并深刻改变了我的价值观的自然科学理论,是热力学第二定律,特别是其熵增的表述。

在此之前,我对于“进步”、“发展”、“效率”等概念有着一种非常朴素的、线性的、乐观的理解。我认为宇宙是一个可以不断优化的系统,我们人类通过智慧和努力,能够不断地提升效率,减少浪费,最终达到一个更美好、更有序的状态。这种想法,在某种程度上受到了很多工程学、经济学和社会学理论的鼓舞,它们都强调通过“改进”来克服“不足”。

然而,当我深入理解热力学第二定律,尤其是熵的概念时,这种观念如同被重锤击中一般,开始瓦解。

初识与震撼:

第一次真正“理解”熵的概念,是在大学的物理课上。老师在黑板上写下“熵(S)”这个符号,然后开始解释它代表着系统的“无序度”、“混乱度”或者“信息量损失”。我一开始觉得这只是一个物理学上的概念,和我日常生活中的价值观没什么直接联系。

但当老师开始讲述“热力学第二定律指出,在一个孤立系统中,熵总是随时间增加的”时,我第一次感到了一股寒意。

“孤立系统”: 我脑海中立刻联想到宇宙本身。如果宇宙是一个孤立系统(至少在宏观尺度上是如此),那么它的熵就在不断增加。这意味着宇宙正在朝着一个越来越无序、越来越均匀、越来越难以提取有用功的状态发展。
“熵增”: 这个概念让我开始思考,所谓的“进步”和“效率”到底是什么?我们在工厂里提高生产效率,让机器运转得更流畅,是不是只是将能量从一种更集中的形式,转化成了一种更分散、更无用的热能?我们追求的“有序”和“效率”,在宇宙的宏大尺度上,是否只是暂时的、局部的反常,最终都要被更普遍的“无序”所吞噬?

价值观的重塑:

这种认知上的冲击,直接动摇了我原有的价值观:

1. 对“进步”的理解从线性到 cyclical/受限:
原有的价值观: 进步是线性的、单向的。我们总能变得更好,效率总能提高,问题总能被解决。未来是无限光明的。
被改变后的价值观: 进步是相对的、局部的。我们在解决一个问题的同时,往往会创造新的问题,或者在宏观上增加整体的无序度。人类的努力,更像是逆着一股强大的自然趋势在艰难前行,而最终的“终点”可能不是一个极度有序的美好世界,而是一个“热寂”的、均匀死寂的状态。这让我开始警惕那种过于乐观的、不加审视的“进步观”。

2. 对“效率”的理解从单纯追求到审慎权衡:
原有的价值观: 效率至上。越有效率,越好。无论是生产、生活还是资源利用,都要追求最高效率。
被改变后的价值观: 效率的提高往往伴随着熵的增加。追求绝对的“效率”可能是一种短视行为,因为它可能以牺牲更长远的、更根本的能量有序性为代价。这让我开始思考,我们所追求的效率,是否真的有益于我们自身和我们所处的环境。比如,一次性用品的“高效率”使用,其背后是更大的环境熵增。我开始更加重视“可持续性”和“低熵”的生活方式,而不是盲目追求“快”和“多”。

3. 对“秩序”与“无序”关系的理解从对抗到共存:
原有的价值观: 我们需要征服无序,建立秩序。混乱是敌人,有序是目标。
被改变后的价值观: 无序是宇宙的本质趋势,秩序是我们生命以及我们所创造的事物存在的必要形式,但这种秩序是短暂的、局部性的,并且需要持续的能量输入来维持。我们不是在“对抗”无序,而是在“利用”能量创造短暂的有序性,并在这种创造中,我们本身也增加了系统的总熵。这让我对生命的短暂和珍贵有了更深的体会,也理解了为什么很多美好的事物(如生命、文明)都如此脆弱和难以维持。

4. 对“希望”的理解从必然到一种挑战:
原有的价值观: 人类总会有办法,总能找到出路,一切都会好起来。
被改变后的价值观: 宇宙的终极命运似乎是走向热寂,但我们作为有意识的生命,恰恰是在这个熵增的洪流中,创造了短暂的秩序、意义和美丽。这使得“希望”不再是一种必然的预期,而是一种对宇宙基本法则的挑战,一种对生命本身意义的追寻。生命的意义,可能恰恰在于在不可避免的衰败和无序中,去创造、去爱、去体验,去留下那些短暂但有价值的“有序”痕迹。

生活中的体现:

这种价值观的转变,体现在我生活的方方面面:

对待时间: 我不再像以前那样急于“完成”所有事情,追求“效率最大化”。我开始更享受过程,即使它看起来“效率低下”。我理解了生命的有限,所以更愿意花时间去体验、去感受,而不是总想着下一件“更重要”的事情。
对待资源: 我对浪费变得更加敏感,不再轻易丢弃物品,而是更倾向于修理、再利用。我看到了“简朴”和“低消耗”的生活方式,在宏观上是对抗熵增的一种朴素体现。
对待知识: 我开始对那些声称能“一劳永逸解决问题”或“达到终极效率”的理论持谨慎态度。我更欣赏那些能够承认复杂性、承认局限性的科学解释。
对待生命: 我对生命的短暂和脆弱有了更深的敬畏。我不再轻易挥霍生命,而是更加珍惜每一次经历,每一次与他人的连接。我理解了,在宇宙的宏大视角下,我们短暂的生命所能创造的秩序和爱,本身就是一种奇迹。

当然,这并不意味着我变得悲观。恰恰相反,正是因为认识到宇宙的“无序化”趋势,我才更加珍视我们生命中那些“有序”的、有意义的瞬间。热力学第二定律并没有让我放弃追求美好和进步,而是让我以一种更深刻、更审慎、更具人文关怀的方式去理解和实践它们。它教会了我敬畏自然规律,理解生命的脆弱,并更加珍惜那些在熵增洪流中闪耀的、短暂的秩序与美好。

网友意见

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(repost,对于看过的人表示歉意)

目录

  • 信息角度下的“生命以负熵为食 - 薛定谔”
  • 遗传算法(Genetic Algorithms)
  • 神经演化(Neuroevolution)
  • 这些理论告诉我了什么道理?
  • 科普:什么是信息熵、它与信息的关系是什么?
  • 参考资料

正文

一、“生命以负熵为食”(life feeds on negative entropy)

生命以负熵为食 https://www.zhihu.com/video/1090780037321543680

上面提到的热寂说是假说,并没有考虑引力效应。

“全知便可永恒”并不是忽略物理减熵,而是由于热力学熵和信息熵二者可相互转换(参考兰道尔极限),可以联想一下为什么软件等“虚拟经济”也能创造价值。同时已获取的信息本身暗含着付出了能量的代价,所以能量也不提了,只说信息。

接下来的视频是仅从信息的角度来思考生命:尝试着回答,如果要编写一个人工智能程序(智能体 agent),什么样的属性能够让它被我们视为是生命。请勿与真正的生命相混淆(全身细胞都换成大脑神经元的话,会挂的)。

二、遗传算法(Genetic Algorithms)

遗传算法 https://www.zhihu.com/video/1090780150513315840

下面视频涉及很多假说,而且是仅从信息的角度提供另一个寒武纪生命大爆发的猜想。

三、神经演化(Neuroevolution)

神经演化 https://www.zhihu.com/video/1090780215642402816

【04:20】 处修正:氧气在雪球地球之后处于5%左右,在寒武纪处于10%,最终平衡到今日的21%

大家可以看一下神经演化学习玩超级马里奥的视频。关于演化算法, @莫烦 有非常棒的视频

四、这些理论告诉我了什么道理?

这么多的理论就让我明白了一个道理:

信息创造价值。 知识就是力量。

换句话说:好好学习,天天向上。

后悔当初我不好好学习,如今在搬砖。不说了,民科的我继续搬砖了。

全文完。


五、什么是信息熵与信息的关系是什么?

修正:视频中所说的“事件”应该被称为“随机变量 random variable”,而“情况”应该被称为“事件 event”。

信息与熵 https://www.zhihu.com/video/1090780264686411776

不知道答案是ABDC哪个选项的小明,需要从 4 种等概率情况里确定实际情况,需要的信息为:

  • 是被测事件的等概率情况个数,上面的例子中 。
  • 是参照事件的等概率情况个数。

其中 是可以改变的:

  • 当选择的参照事件有 种等概率情况(像抛硬币)时, ,测得的信息量单位被称为比特 。小明需要 信息。
  • 当选择的参照事件有 (自然底数,约 ) 种等概率情况时, ,测得的信息量单位被称为纳特 。小明需要 信息。
  • 当选择的参照事件有 种等概率情况时, ,测得的信息量单位被称为 。小明需要 信息。

把骰子的 种等概率情况作为参照事件或者 面体作为参照事件的话也可以,只是还没有常用到被赋予统一的名字。

六、参考资料

想要了解更多,或细节不清楚的可参考这些,强烈建议阅读一下内容,因为我一个人的理解一定是残缺的、不完整的、有偏差的,阅读其他人的讲解会帮助消除这个固有的不足。

热力学熵

信息熵

生命是什么

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学习生物学和神经科学之后,颠覆了很多我的观念。

1、进化论说生存和繁衍是生物的存在的目的。

这挺正常的,问题是繁衍的重要性是在生存之上的这一点。

所以,“自私的基因”理论让所有利他性的行为,都变成了一种群体追求繁衍,从而牺牲个体的“自私”。

国家、社会、群体的舍小保大不过是这种基因层面的表象。

2、生命就是复制。

生物存在的目的只不过是一直在不断的复制和增殖。

我们整个地球的生命系统,不管外表如何差异,但是构成我们的DNA、蛋白质这些底层结构都是通用的。

说白了,就是所有生命都是一条生产线的产品,用的零件都一样,只不过,批次不同,复杂程度不同而已。

我们人类怀孕的过程就是一次生命进化过程的重演。

就连我们人类的男女之别也是偷工减料,在胎儿发育的前四个月其实都是按照女孩子模板发育的,之后才开始分化。

如果有上帝,他毫无疑问的是一个偷懒的家伙,他压根就不关心生物设计有什么美感,只是单纯的追求复制速度和复制相似程度而已。

胎儿发育就是生物进化的历程 https://www.zhihu.com/video/1131318269935841280

3、其实,世界上只有物质和能量,没有颜色、声音、材质、味道等等属性。

所有我们看到的世界,都只是我们大脑放电模拟出来的“我的世界”。

所以,每一个人都有一个属于自己的世界,独一无二。

4、既然世界是大脑的虚构,那么我们追求的客观到底是什么?

如果说世界是脱离大脑客观存在的,我们怎么证明这是客观世界不是“黑客帝国”世界?

我们自己能证明自己么?

5、情绪其实是生物对信息处理的高度精简进化出来的“折中方案”,人工智能不会有。

情绪的生物学价值对于生物而言,其实是高于理性分析的。

因为生物不是计算机,不可能有无限可扩展的硬件和能量供给。

所以,生物就把很多复杂的模糊信息赋予了情绪价值,从而让生物在有限的硬件条件和能量供给下,也能快速对环境变化采取行动。这不是最好的办法,但是最有效的办法。

因此,如果产生真正的人工智能,那么它一定是没有情感系统的,因为对它没有任何价值。

那些科幻电影的人性化,不过是为了让观众共情美化出来的。

为什么我们如此担心人工智能呢?人总能拔插头吧?
人们问一台电脑:“存在上帝吗?”
电脑说:“现在有了。”并焊住插头。

6、觉得比动物高人一等的“智慧”,完全看不出有什么优势。

单纯从进化论以追求生存和繁衍上来说,人类进化出的智慧,能保证自己在生存和繁衍上比其他物种更“高级”?

很显然,不能,甚至说没有任何优势。

对环境的适应能力而言,病毒比我们厉害多了,就一个感冒病毒,每年都要死几万人。

从繁衍数量和速度来说,昆虫甩我们几十条街。

从生命耐操程度上来说,很多细菌可以冻结几百万年,然后环境适宜了又活过来。

能吊打地球所有生命的,恐怕就一个能力,那就是破坏生态系统的能力。

【这里补充一下:如果有一种生物只有一个能力就是高速繁殖,没有一点智慧(像癌细胞那样,提供物质就能无限增殖),那它算不算优势物种?会不会比有智慧的更有可能存活下去?生命应该是多维度的,智慧只是其一,我是这么看的。】

【还有一种很优秀的生存策略,那就是“共生”。水稻、小麦等蔬菜瓜果和家畜、宠物,还有肠道菌群等等,它们和人类形成亲密的共生关系,也实现了大量的繁殖和生存。甚至,还有些病毒,直接把自身DNA整合进了人类的DNA里面,实现了自身基因的延续。

至于,那些喜欢把智慧高于一切的,你喜欢就好,你的智慧我又不抢o(╯□╰)o】

7、我们认为的害处不一定是害处,好处也不一定是好处。

寄生虫与我们人类共存了几百万年,在这个共存的过程中,寄生虫演化了一套逃避我们免疫系统的方法,我们身体的免疫系统也演化出了一套识别寄生虫蛋白质的排异反应。

随着科学的发展,我们逐渐消灭了寄生虫,但免疫系统以前对付寄生虫的排异反应却并没有停止工作,而是把很多食物、花粉等来源的蛋白质“误识别”成了寄生虫的蛋白质,从而产生了过敏反应。这个假说已经得到了证实,虽然还不能完全解释导致过敏的全部过程。

另外,我们寿命的不断延长,其实也让很多疾病的病毒有了更长的生命周期。

它们也有了更多的繁殖和积累突变的机会,如果有一天突然爆发一个超级病毒,把人类毁灭了,我觉得也挺正常的。

因为我们制造的防病毒机制,其实也在推进病毒的进化。

8、从生物学上来说,死亡也是进化的必然。

生物的生存环境会在稳定和混乱之中不断变化,生物进化就是不断的适应这种变化。

稳定的时候,保证完美复制;混乱的时候,就追求突变适应环境。

如果,有一天一个物种走到了进化的极致,可以完美适应所有环境。

那么,它的对手就是有限的资源,而这个问题是无解的,最终物种因为激烈的内部竞争而走向灭绝是必然结果。

死亡就是一种优秀的调节机制,一方面可以在混乱的时候最快速的遴选出适应者,另一方面可以在稳定的时候,减少物种数量,保证物种长期延续下去。

所以,追求永生是所有生物的必然追求,但是这个目的一旦达成,就是这种生物走向灭绝倒计时的开始。

9、操纵一个人的大脑,未来可能和操纵一只老鼠差不多。

胆小如鼠的老鼠,小玩具吓得到处跑
激光信号刺激一下,马上变身“嗜血狂暴”,撕咬追逐

上面是一个“光遗传技术”的实验。

在这项研究中,科学家们把光敏感蛋白放到了杏仁中央核中,同时在小鼠颅内埋入光纤,只要按下开关,一道蓝色激光就会顺着光纤射入小鼠脑中,非常精确地激活那片脑区的神经元。他们发现,激光关闭时,小鼠的怕事本性暴露无遗,会被小小的机器虫吓得四处鼠窜。可当研究人员按下开关,小鼠马上就变成了致命猎手。

如果我们人类的大脑里也植入一个纳米级的信号发生器,那么,我们能意识到自己的行为是自己主动做出的,还是被某个看不见的人操纵的么?

10、关于第三点智慧的一点看法。

很多人都觉得“智慧才是人类统治地球的最重要因素”......我来补充几点人类统治地球的其他因素,你们参考一下。

(1)人类超一流的耐力体质。

马拉松42公里,现在世界纪录是2小时01分39秒,简单换算就是21公里每小时。

动物世界耐力最好的马,平均速度差不多也是20公里每小时。

而人类长距离跑的记录,美国的“超越自我3100英里跑”(4345KM),完成标准52天,折合每天96公里,最快记录41天,折合每天107公里。马的速度,阿哈尔捷金马(似乎是传说中的汗血宝马)有84天跑完4300公里的记录。(有更权威的数据可以私信我)

人类没有獠牙、没有利爪、没有超强的爆发力、也没有保护色隐蔽偷袭、更没有夜视能力,早期人类就是靠长途追杀把动物累死来捕猎的。

之所以有这么好的耐力,是因为人类直立行走,这是一种更经济的行走方式。

(2)更大规模的群体协作。

动物部落一般最大数量只有50,而早期智人部落人数就已经破百,后来大跃进发展(可能是出现了更复杂的语言交流),群体协作规模就没有上限了。

一个可以无限组团扩张的种族,即使没有特别的手段,也是很恐怖的,比如蚂蚁。

(3)强大的繁殖能力。

很多人觉得这肯定是开玩笑,可是你有没有想过,动物大多数一年到头只有2-3个月的发情期,每一次发情期就是一场生死搏杀,而且还不一定保证胜利者交配了就都能怀上。

人类呢,一年到头不限次数发情,即使因为女性每月只排一次卵,但是那也意味着男性可以和多名女性快速造人。

不限时发情最大的好处是,一个部落的男性因为各种因素出现大规模死亡(比如天灾、疾病),只要有少数男性幸存和足够的女性成员,部落很快就会恢复到原来的规模。这是其他一年一次发情的动物做不到的。

有记载的一个人一生最多有525个儿子和342个女儿。

(4)广泛的食谱。

这个因素太重要了,如果人类只吃有限的几种食物,那只要出现一点点供给问题,就会造成大规模的饥饿死亡。比如说人类像大熊猫一样只吃竹子,那么我们也只能期望有人保护竹子,不然竹子没了人类就会濒临灭绝。

所以,很多动植物灭绝对人类几乎没多大影响,反而是现在世界上被人类吃灭绝的动植物有很多。顶多是,吃灭绝一种换一种就是了。

(5)火的使用。

目前为止,所有动物里面,只有人类学会了用火。

火的好处主要有三点:①取暖,大大提高了人类适应环境的能力,扩大了生存范围;②驱赶野兽,大大提高了人类的存活率;③烹饪食物,熟食可以极大的提高食物吸收率,减少狩猎时间,增加社交时间,增加工具改进和艺术发展的可能性。

现在已经有科学家证明,烹饪的出现,才是人类大脑容量得以快速发展的重要因素。

当然,还有其他很多因素。人类走到今天并不是简单的某一个单因素,而是复杂的多因素综合作用的结果。化石只是历史的碎片,真相早已湮灭在时间长河里,现在更多是猜测。

智慧确实让我们与众不同,但是盲目的崇拜智慧,和迷信有什么差别?

进化灭绝的不止一两个人种,来源知乎@方遥的一个回答

【其实,历史上曾经有一个人种拥有以上所有的技能,也有跟我们差不多的智慧,但是他们在大约4万年前灭绝了,他们就是尼安德特人。自然的残酷就是如此,活下来的不一定是最厉害的,而是最适应的,甚至还有点幸运的】

进化更可能是一个随机过程,智慧只是众多可能的结果之一。甚至智慧是否具有任何长期生存价值,这一点尚不清楚。
如果地球上的所有其他生命都被我们消灭,细菌和其他单细胞生物可能继续存在。
——史蒂夫·霍金《十问:霍金沉思录》

补充一下:自私的基因这个理论现在仍然存在争议,只不过还没有出现可以完全推翻它的更好的理论,可以参考一下。自然科学理论都是“阶段性”的,大家仁者见仁智者见智就好。

我个人对知识的看法是:知识是指引我们找到真相的,我们不能够神话知识而不去反驳,也不能够为了固化知识而无条件的反驳。观点有对错,知识无对错。

欢迎大家理性讨论,知识就是在交流中才有价值。

谢谢大家点赞,评论区有很多人才不要错过<(^-^)>

再补充:

1、如果以“正确”和“错误”论,上面很多都算是“错误”,还只是假说和猜想。

2、不以正确、错误论,那么我们能够得到更多可能性。

3、知识总是推翻旧的建立新的,如果只是用权威的书本是对的、权威的专家是对的来看待,那么人类文明应该还停留在中世纪。

4、世界正因为不是简单的对错,我们总是收获生活带来的各种意外,这个世界才有意思。因循守旧、保持不变的那是历史,不是生命。

5、进化论证明人类并没有什么特别的,现在很多科学家也在试图证明“意识”其实也没什么特别的。我们坚持自己特别,这不能证明我们比别的什么更强大、更高级、更有意义。

而且,科学一直做得就是消除“特殊”,试图揭示出更普遍的规律。

6、“进化”都应该改成“演化”这是对的,只不过进化论大家更熟悉更容易接受,所以没有改。


有很多人要视频,我放上来啦~

普清完整版,提取码:wuv5

原链接在这里......

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