在爆炸初期，物質只能以中子、質子、電子、光子、中微子等基本粒子的形式存在。宇宙爆炸後的不斷膨脹導致溫度和密度迅速下降。隨著溫度的降低和冷卻，逐漸形成原子、原子核和分子，並結合成常見的氣體。氣體逐漸凝聚成星雲，星雲進壹步形成了各種恒星和星系，最終形成了我們今天看到的宇宙。
1964年，美國貝爾電話公司的彭齊斯(Penzies)和威爾遜(Wilson)發現，在組裝衛星通信天線時，總有壹種不明原因的“噪音”幹擾。他們發現這是壹種無法消除的噪聲輻射，相當於3.5K K的溫度，這種輻射不可能來自任何特定的輻射源，而只能是壹種宇宙輻射。後來，普林斯頓大學的迪克和他們壹起證實，這種宇宙背景輻射是“原始火球”的殘余輻射。這樣，宇宙背景輻射為大爆炸理論提供了有力的依據。
那麽，宇宙最後會不會從壹個無限大的高溫變成到處都壹樣的溫度？宇宙的最終狀態是什麽？
1，熵增原理
1864年，德國物理學家魯道夫·克勞修斯首次提出熵的概念，用來表示空間中任何壹種能量分布的均勻性。能量分布越均勻，熵就越大。當壹個系統的能量完全均勻分布時，這個系統的熵達到最大。按照克勞修斯的說法，在壹個系統中，如果允許它自然發展，那麽能量差總是趨向於被消除。讓壹個熱的物體接觸壹個冷的物體，熱的物體會冷卻，冷的物體會變熱，直到兩個物體達到相同的溫度。
熵增原理是熱力學第二定律。在熱力學中，熵是用來解釋熱運動過程不可逆性的物理量，它反映了自然界中的熱變化過程是定向的、不可逆的。
1889年，玻爾茲曼在用統計方法研究氣體分子的運動和氣體的行為時，首先提出了熵的微觀解釋，後經普朗克吉布斯進壹步研究，解釋更加清晰。他們認為，在壹個由大量粒子(原子和分子)組成的系統中，熵意味著粒子之間不規則排列的程度，或者說系統的混亂程度，越“混亂”。越有序，熵越小。
大自然是由物質和能量組成的。熱力學第壹定律是能量守恒定律，第二定律是熵增定律。
這兩條定律告訴我們，宇宙的總能量是壹個常數，總熵是遞增的。
宇宙中的總能量從壹開始就是固定的，永遠不會改變。這意味著我們既不能創造能量，也不能消滅它。我們所能做的就是把能量從壹種狀態變成另壹種狀態。世界上的壹切都是由能量產生的。世間萬物的形態、結構和運動，不過是能量聚集和轉化的不同形式的具體表現。壹個人、壹座建築、壹輛汽車或壹片草葉都體現了可以從壹種形式轉化為另壹種形式的能量。高樓的崛起，草的生產，都在消耗聚集在其他地方的能量。
比如我們燒壹塊煤，它的能量並沒有消失，而是轉化了，和二氧化硫等氣體壹起排放到太空中。雖然能量在燃燒過程中沒有消失，但我們永遠不可能再燃燒同樣的煤來做同樣的工作。熱力學第二定律解釋了這壹現象。它告訴我們，每當能量從壹種狀態變為另壹種狀態時，我們都會“受到某種懲罰”。這種懲罰叫做熵。
達爾文的進化論和熵理論是同壹歷史時期的兩個重要科學發現，都對科學的發展起到了重大的推動作用，但兩者在事物的演化規律上存在矛盾。達爾文的進化論推翻了神創論、物種不變性和突變論。《物種起源》是進化的傑作，“物競天擇，適者生存”是大自然的進化密碼，促使物種從低級到高級，從簡單到復雜，從無序到有序。這不是違反熵增定律嗎？
奧地利著名物理學家、量子力學創始人薛定諤在《1944什麽是生命》壹書中，從物理學家的角度對細胞進行了考察和研究，最終提出了負熵的概念及其與生物生長和進化的關系。在這本書中，他提出了著名的論斷:“生物依賴於負熵。”他認為，壹個活的生物體是不斷增加熵的，當熵增加到最大時，就是死亡。為了擺脫死亡，我們必須活著。唯壹的辦法就是不斷從環境中吸收負熵來抵消體內正熵的增加。所謂負熵，就是體內的熵可以通過吃、喝、呼吸來減少，生物學上稱之為“新陳代謝”。只有輸入“負熵”，輸出“正熵”，才能維持身體的平衡，維持我們的有序狀態，避免退化為無序的死亡狀態。
薛定諤對生命的解釋，讓科學家終於承認，生命和世界上的其他事物壹樣，逃不出熵定律的鐵掌。哈羅德·布魯姆在壹本名為《時間與進化之箭》的書中寫道:“生物體的成長所反映的熵的小而局部的減少，伴隨著宇宙總熵的更大的增加。”也就是說，所有生物都必須依靠食物消耗來維持生命，排泄物就是“正熵”。短期內有壹個生態鏈的循環。如果尺度足夠大，長期來看，宇宙的總熵會增加，最終趨向於最大熵“熱寂靜”(熱平衡)的狀態。當然，人類只是地球的過客，對於宇宙來說可有可無。只是偶爾在宇宙的縫隙中綻放的壹朵奇葩。在短時間內，太陽和地球的能量可以滿足人類的需求。
薛定諤的負熵理論彌合了生物學和物理學在進化論上的鴻溝，並在40年後吸引了相當壹部分物理學家轉向生命科學，開創了生物學研究的新局面。
根據熵定律，在壹個封閉的系統中，如果沒有外界的能量，世間萬物最終都會朝著熵增的方向發展，所以世界最終會變成壹鍋粥，壹鍋均勻而完全無序的粥，壹個沒有能量轉換和運動的絕對冰冷的世界。但在現實世界中，到處都充滿了生機勃勃的生活，壹派生機勃勃的景象。有哪些物種和結構挑戰熵增定律？他們用什麽樣的組織結構來對抗熵增？
比利時物理學家普裏戈金提出了反對熵增的“耗散結構論”理論，詳細解釋了系統反對熵增的原理。1977獲得諾貝爾化學獎。如果說薛定諤的負熵聯系了物理學和生物學的鴻溝，那麽耗散結構理論就是負熵理論的升華。
1，什麽是耗散結構
壹個遠離平衡態的非線性開放系統(無論是物理、化學、生物甚至是社會、經濟系統)不斷與外界交換物質和能量。當系統中某壹參數的變化達到某壹閾值時，系統就可能發生突變，即非平衡相變，通過漲落從原來的混沌狀態變為時間、空間或函數上的有序狀態。這種在遠離平衡態的非線性區域形成的新的穩定的宏觀有序結構，因為需要與外界交換物質或能量來維持，所以被稱為“耗散結構”。
普裏戈津的耗散結構理論是基於對熱力學第二定律的研究。他將宏觀系統分為三種類型。
壹個是孤立的系統。它是壹個不與周圍環境進行物質和能量交換的系統。這個系統的運行遵循熱力學第二定律。隨著時間的推移，趨於平衡，熱力學的平衡態是指熵增最大的死態。而我們常說的經濟平衡和身體平衡是兩個概念。生命的平衡是能量和物質交換的平衡，而不是熱平衡狀態，所以不要混淆這兩個概念。
二是封閉系統。它與外界環境交換能量，而不是物質。總的來說，它的宏觀系統幾乎是孤立的，它的運行狀態在很長壹段時間內也遵循熱力學第二定律。例如，地球是壹個封閉的系統。地球只和太陽交換能量，不和其他行星交換。偶爾壹場流星雨會變成少量隕石。有時候，衛星被送上太空，除此之外，進出地球的物質數量非常少。所以地球是壹個封閉的系統，最終會死亡。
第三是開放系統。它不僅與外界交換能量，還與外界交換物質。生物系統、經濟系統、社會系統和城市都是開放系統。比如生物可以通過吃、喝、呼吸、排泄與外界環境交換能量和物質，從而使自己遠離平衡。
只有耗散結構才能抵禦熵增帶來的死寂。耗散結構是如何抵抗熵增的？
1，系統必須是開放的。
只有開放的系統才能與外界進行物質和能量的交換。比如細胞，動物，植物，城市，都是開放系統。植物通過光合作用，從土壤中吸收養分，從太陽中吸收能量來生長，以抵抗熵的增加。動物通過吃、喝、呼吸獲得能量，維持生長。城市只有開放，吸收外部能量，才能有序運行。如果有機體是封閉的，熵很快就會增加到死亡。
2.引入高質量負熵流。
任何生命體都必須引入負熵來對抗熵增。生命需要高質量的負熵來保持健康。比如人類只有吃健康的食物才能保持健康，而如果吃了蝙蝠、果子貍等野生動物，就可能被病毒感染，導致傳染性肺炎，最終害人害己。同樣的道理，壹個國家，壹個社會，壹個企業，只有引進優秀的人才，才能對抗混亂無序。如果引入毒販、恐怖分子等壞人，會加速組織的混亂無序。
3.保持熵增和熵減的平衡。
負熵流質量再高，也不能過量攝入。需要保持攝入的負熵與熵增的度量，保持熵減與熵增的平衡，以保證系統的有效運行。比如負熵流攝入過多會導致肥胖。肥胖是為了對抗饑餓而儲存脂肪，現代社會已經基本消除了饑餓，所以脂肪的增加對人體是不利的。為了身體的健康，壹定要通過體育鍛煉把它分散出去，消耗掉，否則就會導致各種肥胖。根據物理學，人類的疾病都是因為熵值太大，累積太多就會導致疾病。這就是生物體的“新陳代謝”，能量攝入和廢物排出的平衡才能保證身體健康。
1，熵與生態
任何生物要生存都必須消耗能量。人類也不例外。人類文明的發展是以能源的利用為基礎的。在第壹次農業革命中，能源供應主要依靠人力、畜力和水、風等自然力。
在第二次工業革命中，能源供應主要是煤炭、石油、天然氣等礦產能源。這些礦物能源是不可再生的，總有壹天會耗盡。如果說農業革命的能源供給是地球的利益，工業革命的能源供給是在吞噬地球的資本，而資本總有壹天會被吞噬。世界自然基金會(WWF)和聯合國環境規劃署(UNEP)在2000年聯合發表的《地球生態》報告中指出:“如果人類繼續以目前的速度消耗地球資源，未來所有的自然資源將在2075年前耗盡”。
通過從周圍環境中吸收能量，生物可以朝著與熵的過程相反的方向發展。這種能量的最終來源是太陽。所有的動物和植物都依靠太陽生存。有的直接依靠太陽，如進行光合作用的植物，有的間接依靠太陽，如食草動物和食肉動物。
伯特蘭·羅素說:“每壹個生物都像壹個帝國主義者，它盡力把環境的能量轉化到自己和自己的後代身上。”在這個掠奪能量的過程中，每壹個生命都在消耗能量。植物通過光合作用從陽光中吸取負熵。在光合作用過程中，太陽能只有壹小部分被吸收利用，其余的都被耗散掉了。植物中熵的減少很小，但是整個環境中能量的損失是巨大的。
在整個生態系統中，無數的生物形成了壹個食物生態鏈，生態鏈的維持需要消耗更多的能量，會形成更大的熵增。化學家G·泰勒·米勒用壹個非常簡單的食物鏈例子來說明這個問題。這個食物鏈由草、蚱蜢、青蛙、鮭魚和人類組成。根據熱力學第壹定律，能量不會減少。但根據第二定律，食物鏈中的每壹個環節都會將有效能量轉化為無效能量，從而使整個系統失去更多的秩序。
生態系統中的每壹個環節，比如蚱蜢吃草，青蛙吃蚱蜢，三文魚吃青蛙，都會損失壹些能量。米勒指出，在弱肉強食的過程中，“大約80%-90%的能量以熱量的形式完全浪費和流失在環境中。”吸收的能量只有10%-20%留在食肉動物體內，轉化為食物鏈的下壹個環節。想想需要多少個生物個體才能讓壹個生物物種不陷入最大熵。“壹個人每年需要吃300條三文魚。這些鮭魚需要吃掉9萬只青蛙。這些青蛙需要吃掉2700萬只蚱蜢，而這些蚱蜢需要吃掉1，000噸草。”
所以，為了維持壹個人的“秩序”狀態，每年要耗費1000噸草所含的能量。而草需要消耗多少土壤來提供它所需要的礦物質和水分呢？雖然短期內陽光對地球是免費的，但土壤中的礦物質是有限的，壹旦耗盡就很難恢復。就像現在的農田，種莊稼需要施肥。如果沒有肥料，農作物的產量極低。
所以地球上每壹個生物的熵減順序都是建立在對環境的熵增汙染的基礎上的。
我們認為生物進化是進步。但是，我們發現越高級的生物，消耗的能量越多，給宇宙帶來的混亂也就越大。
怎樣才能延緩地球的熵增？
第壹，盡量提高外部能源(水力、風力、光能、潮汐能)的利用率。太陽能幾乎是地球上唯壹的外部能源，表現為水電、風能、光能。每秒向地球輸送的能量為173000瓦(Taiwa，1012瓦)，相當於每秒燃燒500萬噸煤。另壹種外部能源是引力能(表現為潮汐能)，實際上是由太陽提供的。想象壹下，如果未來的每壹棟建築、每壹棟房子、每壹輛汽車、每壹個玻璃都可以通過太陽能轉化為電能，實現自給自足，將會節省多少石油和煤炭。
第二，盡量提高地球上礦物能源的使用“效率”。比如鋼廠需要燃燒大量的煤，煤在燃燒的過程中為鋼廠提供了能量，但大部分轉化為汙染物、廢水、廢氣、廢物。這些汙染物對生態造成極大的破壞，導致土地貧瘠，河流中的魚蝦滅絕。
除了煤炭，還有石油和核能，在利用的過程中會產生大量的廢物，尤其是核廢料。到目前為止，還沒有絕對安全的治療方法。他們要麽被埋在深海，要麽被埋在穩定的地層裏，這是只顧今天而忽視明天的不負責任。核廢料的衰變期很長，從幾千年到幾十億年。可以說，當人們把它們從潘多拉魔盒中釋放出來的時候，它們就不能再被囚禁了。
因此，礦物能源的總量是有限的，必須提高利用效率和廢物利用率，以減少地球的熵增，維護人類的共同家園。
第三，從其他星球獲取能量。
隨著對宇宙的探索，也許可以從其他星系找到新的能源，為人類提供能源。如果真的可以大規模低成本的與其他星球進行物質交換，那麽地球就不再是壹個封閉的系統，地球會因為人類的存在而進化成壹個開放的系統。當然，這只是壹種想象。
2.熵與社會
(1)社會開放與人才流動
任何壹個社會如果是封閉的，就很容易落後。歷史的發展已經充分證明了這壹點。農業文明時代，基本是300年壹個周期叠代王朝。所有新興王朝剛上臺的時候，都是開放的，官員用才，用能，人才上下流動頻繁。王朝地位壹旦鞏固，就會出現階級固化、官僚機構臃腫的狀態。在人才使用上，更是任人唯親，最後淪為庸國。
秦朝能夠統壹六國，靠的就是善於用人。很多將軍和謀士都是外國人，而其他國家官僚固化嚴重，導致很多優秀人才流失。
清朝的閉關鎖國導致了我們近200年的落後。改革開放使中國再次騰飛，重返世界舞臺。鄧小平通過改革發展，打開國門，建立了壹個具有耗散結構的開放社會體系，允許物質和能量的自由流動，促進了城市和國外的負熵流入，從而反制了社會的熵增，復興了中國的強大。中國最有活力的地方是深圳，因為深圳95%以上的人口都是移民。優秀的移民可以為城市發展註入負熵，讓城市發展更有活力。世界上最有活力的地方是美國，這裏聚集了世界各地的優秀移民。美國最有活力的地方是西海岸，因為那裏是新移民最多的地方，比如洛杉磯和舊金山。
因此，社會的發展和進步必須依靠負熵的流入，從而抵抗社會熵的增加。只有建立開放的耗散結構，才能遠離均衡，才能讓社會充滿活力。
(2)社會規範和利益平衡
為了負熵最大化，人類社會不僅要“開源”，還要“節流”。人類的生存和發展需要競爭和消耗負熵，這是壹種生命本能，但這種競爭和消耗必然會增加社會的熵，不利於社會系統的維持和發展，也不利於社會個體的生存和發展。於是，人類社會逐漸形成了大量的禁忌、宗教、道德、法律等社會規範。這些社會規範的主要作用是抑制社會熵的增加。通過倡導存少欲、抑惡揚善、友善謙讓、大公無私、公平正義等理念，可以控制欲望，調和競爭，維護良性的社會秩序，從而減少個體活動對社會造成的熵增，平衡個體利益與集體利益、短期利益與長期利益。
3.熵與企業
企業也是壹個系統，企業系統演化的主要矛盾是管理熵增加與管理熵減少的矛盾。如果企業不夠開放，就無法輸入負熵流，導致熵增加。華為的任將“熵”的概念引入企業，建立負熵組織，使企業充滿活力。
壹方面，華為通過企業的積累和人力資源的抽水機實現了遠離平衡的耗散結構特性，使企業做逆向工作，使企業從無序轉向有序發展。
另壹方面，華為通過企業的開放合作和人力資源的開放，實現耗散結構的開放，從模型的入口和出口吸收宇宙能量，為企業的有序發展帶來外部動能。
整個華為公司都遵循這種熵減機制，通過建立耗散結構來吐槽舊技能、舊思想。引入新的開放，打破平衡和負熵因素，進而實現舊的淘汰和新的吸收。
企業之所以能從老化走向新生，就是熵減效應。只有構建耗散結構，引入負熵流，才能遠離均衡狀態，不斷地推陳出新，顛覆自我，從而為客戶重新創造價值。
4.熵與生命
(1)物質熵
大自然賦予每壹個生物的使命就是生存和繁衍，人類也不例外。人類所有的文化創造都是為了更好的生存。為了更好的生存，我們創造了越來越多的財富，於是開始肆無忌憚的消費，吃新奇特的食物，甚至吃蝙蝠。穿著野生動物的毛皮。有了昂貴的器皿，這種無節制的物質滿足最終不會給人類帶來幸福，只會讓妳的心靈更加空虛，加速地球的熵增。回歸簡單，掌控生活，才能造福自己，造福他人，造福社會。
喬布斯、巴菲特、查理·芒格都是億萬富翁，但他們過著非常簡單的生活。過度滿足物欲只會浪費社會能量，還會讓妳變得肥胖空虛，不利於妳的身心健康。所以我們每個人都要學會“掙脫”，追求簡單樸素的生活，平衡人與自然的關系，克制對物欲的過度追求，才能活出生命的意義。正如宗教所倡導的:“人生的終極目標不是滿足壹切物欲，而是與自然和諧相處”。
(2)信息熵
自然是由物質、能量、信息、時間、空間五大要素構成的，它們是有機的、復雜的。人類通過感知、認知、分析、積累、傳承來認識自然、改造自然。人類通過觀察從大數據中發現有價值的信息，然後將這些信息整合成知識，用它來改造世界。信息是客觀事物的狀態和運動特征的表現，是數據經過有意義的整理後的結果。通過信息，人類可以了解自然。信息越多，越真實，可能越準確。
信息論創始人香農將信息定義為“信息是用來消除隨機不確定性的，是對事物運動狀態或存在形式的不確定性的描述”。香農引用熱力學的熵，首次提出“信息熵”的概念，意指信息流無序的物理量。系統越有序，信息熵越低。反之，系統越混亂，信息熵越高。
現在是壹個信息爆炸的時代。在大數據的海洋中，能否獲取有價值的信息，並對其進行高效的計算和處理，決定了壹個人或壹個組織的能力。
從個人角度來說，根據信息熵的相關定律，壹個人擁有的知識越多，吸收的知識就越多。對於同壹個信息源，擁有知識的人越多，就越能從中獲得知識。如果把自己放在封閉的環境中，不關心、不接受新的知識和信息，就會導致知識的老化，也就是說信息熵會增加。為了防止知識老化和智力下降，我們應該不斷地從外界吸收新知識，將其整理並以結構化的方式儲存在自己的大腦中。就像查理·芒格先生提出的“網格理論”，重要學科的重要思維模式都是在自己的思維網格中結構化的。
從組織的角度來看，能否在市場中獲取有價值的新信息、新知識，通過數據建模分析判斷未來，做出引領市場的行為，決定了企業的成敗。人工智能時代，大數據、算法、計算速度是組織制勝的法寶。人類在計算速度上取得了突破。谷歌的量子計算機是壹個顛覆性的產品，可以在200秒內完成世界上最快計算機1萬年的任務。在未來，它將能夠承擔極其艱巨的破解細胞和DNA密碼的任務(細胞破解的計算遠高於航天器)，這肯定會在世界上產生巨大的變化。
未來世界是復雜的，信息是海量的。信息時代的制勝法寶是:超強的學習能力+高質量的信息+算法模型+量子計算機。
(3)精神熵
《心流》的作者米哈裏教授認為，我們每天接收的信息太多，大腦充滿了混亂和無序。這就是“精神熵”。就像分子壹樣，無數的思想在馬奔騰不斷傳播。當熵增加時，大腦中無數的想法相互沖突，爭奪妳的註意力，搶奪妳大腦的控制權。這個時候妳的大腦就像熱鍋裏的氣體。思想之間沒有紐帶和聯系，向不同的方向擴散。妳的心很亂，熵值很高。當熵值減小時，大腦中的思想向壹個方向運動，變得有序，心理能量圍繞同壹個主題組織起來，向同壹個方向高效輸出。這個時候，我們的思路清晰，頭腦清醒。投身於當下的體驗，從而實現“心流”。
米哈裏說“精神熵增加是正常的”。當精神熵比較高的時候，大量的心理能量浪費在混亂之下的內耗上。對抗精神熵增加的方法是獲得“流量”。壹旦進入心流狀態，人就會獲得最佳狀態。比如我們在讀書、打坐、冥想的時候，心中的熵值降到最低，雜念全部消失。當妳獨自面對當下的活動時，心靈如冰晶般透明，思緒如雪水般順滑，我們忘卻壹切，完全沈浸在當下，從而獲得心流體驗。
熱力學定律為世界上所有的物質活動提供了壹個全面的科學框架。用諾貝爾化學獎獲得者弗雷德裏克·索迪的話說，熱力學定律“最終控制著政治制度的興衰，國家的自由與奴役，工商業的命脈，貧窮與富裕的起源，以及人類整體的物質福利”，人類參與的每壹項物質活動都受到熱力學第壹、第二定律的嚴格限制。
愛因斯坦說“熵理論是整個科學的第壹定律”。熵定律是壹個令人敬畏的概念。我們的客觀世界總有壹天會完成它的旅程並不復存在。但是，我們不願意接受事實，但是熵定律告訴我們，整個世界都是暫時的。在有限的世界裏，我們意識到自己的脆弱；因為世界的本性是脆弱的，我們的本性也是脆弱的。
世界在增加熵，這是自然規律。他給我們帶來了新的世界觀，讓我們放下傲慢走下神壇，因為人類再強大也逃不過熵增的鐵律。人類生存的唯壹希望就是放棄對地球的掠奪，適應自然秩序。打敗我們的不是軟弱，而是傲慢。只有承認世界的有限性，才能真正體會到地球的珍貴。只有懷著敬畏之心，我們才能體會到生命的意義。
參考數據
熵:壹種新的世界觀
作者:傑裏米·裏夫金，泰德·霍華德
上海譯文出版社
熵減——華為的活力之源
作者:華為大學
中信出版集團
從自然系統到管理系統
作者:任
科學出版社
熵定律對信息的另壹種理解
作者:李寶麗
北京航空航天大學北海學院
論負熵對人類的意義
作者:陳麗君和陳麗敏。
中國空軍航空維修技術學院基礎布克
長沙市天心區人民檢察院
流動理論
作者:老範
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耗散結構理論
作者:老範
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