《超认》2015秋草酰乙酸学习报告 第七周
关键词
范式
按照上周的理论,“范式”(paradigm)本身就是个metaphor,我们首先要认知一下到底是什么意思。百度百科上说,范式是“开展科学研究、建立科学体系、运用科学思想的坐标、参照系与基本方式,科学体系的基本模式、基本结构与基本功能。”Kuhn指出,“按既定的用法,范式就是一种公认的模型或模式。”[1]总之,我们暂时把范式定位成为一种“普适的模型”,一种model就好了。清华大学的概率论老师唐岩宏说过,“任何函数都可以是一个现象的模型,区别只不过是模拟的好坏程度。因为从本质上说,任何模型都是错误的。”所以,任何一个范式都不可能是完全正确的,它只不过是当前人们认知水平的体现,并且被一个更好的范式推翻是它的必然命运。然而有一件事是不变的,就是George Lakoff说的“一个范式成熟的标志是形成了自洽的语言系统”。注意是系统,单个的词语无法解释一个模型,而只有一套词汇网络、一个完整的学说才行。
对量子的另一种metaphor
理论物理学家张礼:量子是代表世界最基本的非定域存在,有最小的质量-能量单元,因此在某些条件下能够产生定域信息。
信息真的是负熵吗?
1871年,麦克斯韦设想了一个无影无形的精灵(麦克斯韦妖),它处在一个盒子中的一道闸门边,它允许速度快的微粒通过闸门到达盒子的一边,而允许速度慢的微粒通过闸门到达盒子的另一边。这样,一段时间后,盒子两边产生温差。这与热力学第二定律针锋相对(热量不能自发地从低温物体传向高温物体)。
后来人们终于醒悟:原来奥秘在于“麦克斯韦妖”可以筛选信息,也就是说,把有效的信息输入一个系统,那么它的熵就会减小。随后人们利用量子力学的理论(范式)推导出以下当量:
如果需要不可逆地消除1bit的不确定性(信息熵减少1bit,产生1bit)至少需要耗散kTln2的能量,其中k为玻尔兹曼常数1.3806504*10^-23J/K,T为温度。
这意味着我们竟然可以用物理计算信息量,信息量成为了一个物理量,单位与能量的单位相同。
麦克斯韦妖与智能
由于具有筛选信息的能力,我们不难意识到,麦克斯韦妖具有智能。
从一些简单的例子入手。在自然界中,当鸟类的某个种群具有比较可观的规模的时候,如果一起飞起来,一般来说会形成匪夷所思的美丽图样。或许它们只是遵从了一个非常简单的协议,或规则,例如“与前面的某只鸟的距离不超过5米”这样,这样做它就成为了一只麦克斯韦妖,为这个群体减少了那么一点点熵。但是当每只鸟都这么做的时候,这个系统中被移除的熵就很可观了。
参考文献
- 百度百科词条:范式
- 10月28日课堂笔记
- 10月某星期四第二大节,唐岩宏老师的话