第5章 进步与熵：信息世界的诞生模式(2)
3.进步：两种恶魔对宇宙秩序的博弈
科学家们的理想世界有着完美的组织性，所以他们也总是试图去发现现实宇宙里的时序性。正是因此他们时刻都在进行着一种反对组织解体的博弈，在他们看来秩序崩坏是人类最大的敌人。
他们认为这一博弈中一直存在着一种恶魔，而这些恶魔到底分属哪个流派并非被关注的重点，同时针对它本质的探讨也一直没有停止——所谓的“恶魔”，到底是一种与秩序对立的力量还是源自组织内部的缺陷？这两者的不同之处就在于，前一种“恶魔”是实实在在存在的对手，它就像是战争中为了达到目的而不择手段的敌人一样。更有甚者它可能存在智力，知道怎样隐藏即将实施的行动策略，并且它可以将自己的力量变成我们弱点的量度。
想要对付这种恶魔，我们就需要更多的策略、花费更多的才智。当然，既然人们能够觉察到它，那么也就意味着它在一定程度上已经被人所征服。这样它就很难有进一步的动作去破坏我们为了找寻世界秩序而做的努力和准备工作了。用一个比喻来说，这种恶魔在和人类玩一场扑克游戏，为了成为赢家它不惜破坏游戏规则并采取欺骗手段。
而这种欺骗手段恰如现代博弈论之父、美国著名科学家冯·诺依曼在他的知名著作《博弈论》中所说的那样，反秩序恶魔的特点不仅仅是为了取得胜利而去使用欺骗手段，他同时还会防止对手使用欺骗手段。在保证对手诚实的前提下，它利用欺骗手段获取胜利。
和这个诡计多端、面慈心恶的恶魔比起来，后一种恶魔更像是一个痴呆的傻瓜。这种被称为“奥古斯丁的恶魔”，总是愿意同人类去玩复杂的游戏，然后轻易地被人们识破，进而被人类的智慧彻底击败。
对于它们的本质特性，我想借用爱因斯坦的一句名言：造物主无比精明，但是它没有恶意。这句话是通常意义下的格言，但它实际承载着远远多于格言的内容，并更像是一种对科学方法的种种陈述。其中“造物主”所表示的就是神奇的自然力量。而后一句“它没有恶意”则是告诉我们，这些自然力量不会欺骗我们。
也许从爱因斯坦的角度理解，这里恶魔的含义就像墨非斯托弗里斯解释的一样。浮士德曾询问墨非斯托弗里斯的奥秘，后者给出了这样的回答：“我是一种力量的一部分，这种力量在永远倾向于恶的同时也在永远地行善。”这就是恶魔，它具有欺骗人的能力，但这种能力却时时刻刻被限制。
科学对自然的探索和解密很容易被自然力量所抗拒，但这并不意味着自然界决心或者有能力找到一种人类无法破译的方法去阻止我们和它的通信。它的抗拒更多的是一种被动斗争，这同一个敌人的主动抗拒还是存在显著差异的。而这种差异就像是科学家与军人、科学研究和赌博那样存在着显而易见的不同。
真正进行科学研究工作的人在任何时间地点都可以进行他的研究实验工作，他不必去担心自己的研究方法会被自然界所发现，也无须担心要因此改变研究策略。因此，科学研究工作者可以随便支配自己的时间，他认为何时是最好的时机，那何时就是；他的大部分工作都是由最好的时机所支配。
相反，如果是一位我们讨论的是棋手，那么他就会面临完全不同的境遇。他不能走错一步棋，因为他的对手很可能是一个非常机敏的人，稍有疏忽就可能令自己一败涂地。所以，一个棋手所受的往往是最坏的时机支配，至少要比最好的时机多很多。
对于这个论点我多少存在一点偏见，因为在这一点上我有很多感触。过去我经常会感觉到自己可以在科学研究工作上有所建树，而且效率颇高；但是如果是下棋我就经常会因为在关键关头上的轻率而被对手打败。
因此，科学家的一贯倾向是把自己的对手看作一个和自己一样作风正派的人。作为一个需要实效性的科学家来说，这样的态度是极为必要的。不过这只适用于学术界与和平年代，如果在政治上或者战争当中，这样的态度就会受到那些别有用心的伪君子的欺骗。而且，就一般的公众群体而言，他们很难真实地理解这种态度。因为对他们来说，他们更愿意去关心自己实实在在的对手，而不是自然界这个在他们眼中的假想敌。
无论如何，我们都必须要过这样一种生活：我们的世界是一个整体，它遵从着热力学第二定律，即混乱在不断增加，相对的秩序在一直减少。然而在前文中我们已经证明，对于闭合系统的整体而言热力学第二定律确实是一个正确的陈述，但是对于闭合系统中的非孤立部分来讲它就不再有效了。
这是一个总熵趋于增加的世界，在这个世界里还存在一些局部减熵和暂时减熵区域。也正是由于这些区域的存在，人们才有了断言进步的可能。在这个和我们息息相关的世界，进步和增熵之间的斗争一直存在，对此我们需要探索的道路，依然还是漫长的。
4.自动化的目的从何而来
进步的概念，是在启蒙时期就开始孕育的。虽然在18世纪早期曾出现过一些思想家，他们承认进步是遵循着减熵定律的，并且也认同自己身边所能感受和观察到的世界与黄金时代并无不同。但是只有到了启蒙时期，进步观念才真正开始被接纳。
法国大革命成为启蒙时代两种不同状态的分界线，同时也给人们带来了对任何进步的怀疑。例如，英国著名经济学家托马斯·马尔萨斯注意到，在那个时代，人口没有控制的不断增加让农业近乎陷入失控的泥淖，直线上升的人口吃光了生产出的全部粮食，所以就有了文明世界的《人口论》。
从马尔萨斯的人口学原理到达尔文的进化论，我们能够清晰地看到思想更迭的线索。达尔文之所以能够在进化论上取得如此大的成就和革新，其本质原因就在于他能勇于正视和承认进化并不是像拉马克主义宣传的那样，是一种不断增高和变好的自发上升过程。在达尔文的理论中，进化是这样的：
生命体在进化过程中表现出两种效应趋势，一种是多向发展的自发趋势；另一种是保持祖先形式的趋势。而这两种效应的结合则完美地将进化过程中那些混乱的细节铲除，让生命体沿着“正常”的方向发展；同时，通过自然界的优胜劣汰选择过程，那些无法适应周围环境的有机体被淘汰掉。这样的结果就是那些能够适应环境的生命体被保留了下来，成为生命形式的最终胜利者，也被称为剩余模式。
根据达尔文的进化论，最终留下来的这些生命形式就成为世界中的“合目的性表现”。剩余模式真正被提出来，是在阿西贝博士的工作中。他提出这一概念用以解释机器学习。
阿西贝博士指出，一架机器，如果它的结构相当规则而且没有目的，那么假使它存在于接近平和的状态下，近乎平衡的模式就会一直持续下去；如果它存在于极度不平衡的状态下，那么这种不平衡状态也只会是暂时的。阿西贝的机器就好比达尔文的进化论世界，我们在一个没有目的所构成的系统当中看到了目的性。这其中的原因很简单，就是就系统的本性而言，无目的性只是暂时的状态，所有的一切，最终将会趋于平衡。
总之一切目的当中最为长久的东西，归根结底来说还是最大熵，这是一个相对最为广泛的目的。只是其中的各个过程阶段当中，那些由有机体组成的世界和有机体一样，都会在这样一种活动样式当中保持更为稳定的现状，即组织中的各个部分会按照一种有意义的方式而生活。
在我看来，随机的、没有目的的机构会借助学习的过程来找寻和确定自己的方向，这是阿西贝最具闪光点的思想。这一论点不但为当代哲学做出了伟大贡献，而且对于工业自动化领域也带来了巨大的技术成果，通过这一思想很多难以攻克的自动化任务得以解决。
其实，19世纪的达尔文并不知道他的进步观念所产生的影响已经不仅仅局限于生物学领域了。他所处的时代为后世提供了源源不断的能量和哲思，无数哲学家与社会学家通过那个时代汲取到了自己需要的科学营养。所以，当我们再去看马克思以及和他同时代的大家们，他们对达尔文观念的接受也就理所当然了。
物理学当中的进步观念同熵的观念虽然没有绝对无法调和的矛盾，但是二者一直处于对立状态。尤其是与牛顿物理理论站在同一立场的科学家们都一致认为，信息的传递，尤其是那些推动进步并反对增熵的信息，是可以通过极少或者根本就脱离能量的方式来完成。到了20世纪量子物理学的兴起才使得上述论断得以被革新。
5.量子论世界中生命的必然结局
信息和能量之间的联系得益于量子论的推导，这种结果也是我们所希望看见的。信息与能量之间的联系，最初体现在电话线路和放大器线路的噪声原理中，这也是二者联系的最原始形式。这种噪声，在一开始被人们认为是无法消除和避免的，因为它的出现和运载电流的电子分立性直接相关。但它不是简单的噪声，在信息传递过程中它是具有极大破坏力的。
想要信息不会被自身的能量所淹没，一个基本前提就是让线路的通信能力达到一定大小。这其中的原理和光的运行一样，光本身的结构也是原子，当原子一颗一颗地辐射出去时就形成了大量的光量子。光量子自身具有特定的能量，而能量的大小则取决于辐射的频率。也是因为如此，所以光辐射的能量绝对不会小于一个单光量子的能量。
也就是说如果没有能量的损耗，信息是无法进行传递的，我们可以将其理解为能量耦合与信息耦合的同一性。两种耦合之间在信息传递过程中并无明显界限，但即使如此，单个光量子是一种极其微小的东西，所以一个有效的信息耦合其实需要的能量也微乎其微，所以能量传递并非我们想象的那么大。
一棵树或者一个人在成长过程中，都会直接或者间接依赖太阳辐射而获取信息与能量。当我们考虑这种局部过程时，也会发现局部熵会出现衰减现象，这就同能量传递的节约有关。如今这一点在生物学领域已经成为最基本的事实之一，特别是在光合作用理论上。在光合作用或者化学过程中，植物能够借助太阳光进行反应，从空气和水中的二氧化碳当中转化出淀粉，或者其他自身需要的化合物。
所以，物理学界也出现一股针对热力学第二定律是否有意义的思潮，而我们对此是不是应该做出悲观的解释，这主要取决于我们对一个问题的看法：整个宇宙和我们在这个世界中所找寻到的局部减熵区域，我们会赋予这二者之间什么样的重要性。
事实上，因为我们生活在局部减熵区域，或者分属在不同的减熵区域，所以由于对这一局域的习惯和熟悉，导致了我们赋予这样一个减熵和增加秩序区域的重要性远远高于整个宇宙。
举一个例子，宇宙中出现生命也许只是一种极为罕见的现象，它可能只存在于太阳系，这并不是危言耸听。换一个角度思考，人类对生命的定义决定了我们所能够在宇宙中发现多少种生命形式，所谓的生命现象一定要与我们感兴趣的生命存在足够多相同的特性，如此一来生命就被局限于只是地球上的现象了。
当然这只是我个人的思考，毕竟我们是地球的一分子，在浩瀚宇宙中是否存在另外一些具有和我们一样生命体的星球这件事和我们也没有太大关系，同时这件事也同宇宙中熵和秩序的情况无关。
更进一步讲，我们完全可以将生命设想为特定时间之内的一种现象。将时间向前回溯到亿万年前的地质时代，那时生命并不存在；而或许在百万年后的未来，地球也有会变成冻结行星的可能，那时它就会重新回到一个没有生命的时代，并进入下一个轮回。
生命存在的物理条件是极端难得的，因为它需要为各种生命所用的化学反应提供条件。对于这一点，人们认识不断提高、科技无限发展之后开始逐步认识到这样一种结论：不仅仅是人类，能够让地球上所存在的种种形式的生命得以延续下去的，并不是冥冥中的注定，也非造物主刻意安排，它纯粹是一个幸运的偶然。而这种幸运的偶然性最终也必然会到达一种寂灭的结局。
这样的结论或许看起来存在太多的悲观论调，但现今我们不必去思考它。现今我们可以做的，是对自己的生命形式做一次评估，赋予偶然而且短暂的个人生命形式，同人类存在这一个更加偶然的事件以同等重要的价值，而不必去考虑它在时间洪流里转瞬即逝的事实。
这就是生命的意义，而且它也是一个非常真实的意义。在这个在劫难逃的星球上，每一个生命体都是一条即将失事的船只上的旅客。但即使我们知道如此，也无法抹杀我们作为生命的庄严和价值，它们不会消失，而且在有限的时光内每一个人也有义务将它们发扬光大。即使在未来我们即将沉没、消失，但是在通向结局的过程中我们依然可以发挥生命的光辉，用庄严的态度去展望未来。
目前为止我们所对生命的探讨一直以一种悲观的论调去进行，但这种悲观并非是那种感动俗人的情绪，而是作为严谨的科学工作者在理性方面的悲观主义。如今众多科学家已经通过熵定律和宇宙热寂引发了种种推断和思考。
这些思考未必能够让人猛然惊醒，或感到十分沮丧，也不会出现整体性的严重后果。但是即使这种科学思考充满了节制抑或更加隐讳，对于普通人来说，它也会给他们的情绪带来震动——并非他们无法理解，而是站在生命的角度对这样的事实无法接受。
整个宇宙正在趋于衰退，我们所能做的也只是面对能够压倒一切的必然结局。我们通过自己的种种努力去追求进步，愿人类的目光具有坚定乐观的力量，在这个没有悲剧感的时代里可以扫清希腊悲剧式的恐惧。