本页目录 ⌄

01 · 场景

刻在墓碑上的公式

1865 年,德国物理学家克劳修斯要给热力学第二定律起个名字。他从希腊语里表示“转变”的词根出发,造了个新词 Entropie,还特意让它跟“能量”Energie 读起来押韵。他在论文最后写了两句话:宇宙的能量是个常数,宇宙的熵朝着最大值走。前一句是守恒,后一句像宿命。四十年后,玻尔兹曼给熵“数了个数”:S 等于 k 乘以微观状态数的对数,混乱第一次成了可以算出来的东西。他因为坚持原子是真的,被同行围攻了很多年,1906 年在杜伊诺自杀。两年后,佩兰用布朗运动的实验证明原子确实存在,他是对的。如今在维也纳中央公墓,他的墓碑上只刻着一行:S = k log W。

02 · 原理

一张图看懂它怎么运转

FIG. 原理图熵 · Entropy

封闭的系统,熵只增不减。开放的系统可以靠不断做功,把局部维持得井井有条,代价是排出去的废热让外面更乱。算总账,熵还是在增加。

03 · 练习

练一练:3 道题,看你会不会用

04 · 证据

一摩尔物质的标准熵:从金刚石到氧气一手核实

同样是一摩尔,金刚石的熵只有 2.4,氧气却有 205。固体里的原子被锁死了,气体里的分子到处乱飞,“有多乱”是可以精确测出来的。

来源:CRC Handbook of Chemistry and Physics,标准摩尔熵数据,298.15 开尔文

05 · 用法

照着做,一共 5 步

  1. 先画边界:它是开放的,还是封闭的弄清楚能量、信息、人手从哪进来,垃圾和废热往哪出去。封闭的系统没救,开放的系统才谈得上维护。
  2. 找出是谁在维持秩序房间干净,是有人在打扫。代码能跑,是有人在重构。公司运转正常,是有人在管流程。秩序从来不是白来的。
  3. 把维护折成一笔长期开销算成每周多少小时,或者多少钱。秩序是开销,不是资产,一停止投入,变乱马上开始。
  4. 分清哪些乱还能收拾,哪些回不去了桌子乱了,随时能收。重要文档丢了,核心员工走了,信任破裂了,这类乱几乎没法逆转,要优先防着。
  5. 让垃圾真的离开系统整理出来的垃圾要运出去,不然只是把乱从这间屋挪到那间屋。看看你的流程末端有没有出口。

06 · 边界

什么时候它会坑你

拿熵增给自己“躺平”找理由

模型会说反正一切终将变乱,努力没有意义。

现实是熵增只对孤立系统成立。开放系统可以长期维持局部有序,生命本身就是反例。

看到乱就想治

模型会说乱就是坏事,赶紧立规矩。

现实是表面的乱,有时是在探索,是多样性。太早强加秩序,可能把创新一起压死。熵不分好坏,它只数有多少种可能的排法。

把熵硬套到公司兴衰、社会问题上

模型会说组织衰败,就是热力学第二定律在起作用。

现实是社会没法测“熵”,这只是个比方。比方能给人启发,但不能拿来定量预测。

看到局部变整齐,就宣布定律失效

模型会说这里越来越有序,说明熵增是假的。

现实是第二定律管的是孤立系统的总账。冰箱、晶体、生命都在局部减熵,代价由外面的环境来付。

08 · 出处

出处与延伸阅读

  1. 克劳修斯 1865 年论文,熵的命名与宇宙两大定律可靠二手搜索原文 ↗
  2. 玻尔兹曼 1877 年论文,熵与微观状态数的关系可靠二手搜索原文 ↗
  3. 薛定谔《生命是什么》,1944 年可靠二手豆瓣搜索 ↗
  4. CRC Handbook of Chemistry and Physics,标准摩尔熵数据一手核实查看原文 ↗