主题：【原创】从自然选择的角度看宇宙和文明进化 -- beiba

读这篇文章有一定的知识背景要求，理工科背景，理解自然选择为基础的进化论，推荐阅读理查德道金斯的《自私的基因》。如果能够接受其中的主要观点，那么往下将是很顺利也很有意思的阅读。

在开篇之前，先把熵这个概念重复一遍。熵指的是体系的混乱程度，或者不确定度。根据热力学第二定律，一个孤立系统的熵是不会减少的，熵增不可逆。就像把一块糖（有序）溶入一杯水（有序），变成一杯糖水之后，从体系看就混乱多了，没有外来的干预，它自己不会再变成一块糖和一杯水，这就是不可逆。

然而，在地球上，有很多是高度有序的物质和行为的表现。例如，人造卫星、城市、各类交通工具等等。如果从热力学第二定律看，这些东西的原材料一定不可能自发就组织成高度有序的形态。它们也不是孤立系统，是人类文明建造了它们，给这个系统提供了负熵，熵减所以化无序为有序。

再用熵的概念，理解一下文明（或者生命形式）。所有的生命形式都可以表现为高度的有序。如果把人类文明或者生命形式理解为低熵，从概念上，也是更有序的意思。不过，这明显和常见的现实矛盾。例如，有两个独立发展而互相没有往来的国家（大航海时代之前很常见），发展水平相当，假定它们的熵都是H，那么两个国家总熵则为2H。如果是正熵，那么混乱度更高了？但是我们看到的是总体更加有序。所以文明是负熵形式，而非正低熵。负熵的绝对值越大，有序程度越高，文明层次越高。

自然选择进化的目标是使文明（或者生命）朝负熵绝对值增加的方向进行，不可逆，和热力学第二定律是相互对应的关系。一个对应于非生命世界，一个对应于生命世界。

那么，文明的熵的公式呢？

H=H1xH2xH3x....xHn

其中，n是文明发展（或者说文明基因进化）的维度，每个Hi都是个熵矢量，具有方向性。各熵矢量间是矢量叉乘关系。总体熵也是有方向的矢量，数值为负。注意这里的“负”代表的意义仅仅是和热二律定义下的“正”熵值相对。

分析文明熵的在文明基因维度上熵矢量叉乘关系，最好的就是用极端情况来做验证。第一种极端情况是Hi和Hj 平行，那么HixHj=0。

中世纪的宗教战争，其实就是两个宗教文明基因融合的后果。如果读过笔者的上一篇文章，应该容易理解不管是新教还是天主教，不管是信上帝还是信真主，背后核心都是宗教文明大脑的核心基因之一，而且它们本质其实几乎一致，所以这样的基因融合其实是等位基因的直接竞争（在一个维度上），造成的后果就是战争不休，各民族的文明发展停滞甚至大幅倒退（负熵值往0靠拢）。

另一种极端情况是Hi和Hj垂直，那么HixHj将取得最大值。这个不赘述了，有兴趣的读者可以去分析古罗马帝国共和时期的成长（推荐《罗马人的故事》）。

在开始下一个主题之前，需要把本文所用到的另外一个基本定律（或者假设）展开。第一个基本定律（假设）就是进化朝着熵绝对值增加的方向进行。这第二个基本定律就是对立统一律。所谓对立统一律，用掷硬币来解释比较容易。如果有人一直在掷硬币，任何时刻的结果都只出现正面或者反面其中的之一，那么，可以断言他掷的只有一个硬币。对立统一律表征之一是奥卡姆剃刀定律。事实上，随便一个十几岁的少年都能深刻的理解这个定律，掷一百次给他看，就算你再三保证有多个硬币，他都会充满怀疑。

关于生命和文明的进化，一直有争论，到底是有没有方向？从生物学史和人类历史，我们看到了太多疑点。例如物种的灭亡，文明的消逝。这是关系着第一定律基石的问题。不过，从进化本身的角度去看，有没有看到过物种同时处于灭亡和存在的两种状态？

答案是没有。大自然用进化给我们掷了无数次硬币了，现在仔细一想，太简单了，就只有一个硬币啊，就是进化本身。存在和灭亡，都是进化的一体两面。这个结论对于文明亦然。不能以单个物种、文明的存在和灭亡来看待进化。

用广义的生命、文明去看待（即整个宇宙的角度），第一定律和热二律一样仍然是铁律。

再用对立统一律来看看生命和非生命。假设在某个世界（也遵从第一定律和热二律），只有一种基本粒子存在，且只有A和B两种对立状态，没有外界因素干扰。类比一下，就是有无数个人，每人两只手，每次伸出一只手后可以获取资源，不过得到的资源完全随机，和用哪只手无关。那么，第一定律要求负熵极大，即左右手都等概率使用。这个保持1/2概率的因素，就是生命的基因。而热二律也要求熵极大系统最混乱，最终“进化”的结果也是所有粒子保持1/2的概率，可以理解为非生命的进化。

我们再增加独立的另外一个维度（另外一种基本粒子），也只有两种状态。每个人开始伸手掷硬币。一开始，所有人都采用如下规则掷硬币：左手出正面，右手出反面。从本质上说，新的维度还没有展开，还是一维。突然出于偶然原因，有人不遵守这个规则了，开始作弊。那么毫无疑问作弊的人将成为赌场的赢家。于是，其余竞争者统统效仿。最终的结果将是所有人都尽可能让别人猜不透自己每只手出正反面的概率，换言之，第二个维度上是也开始纯随机了，左手随机抛出正反面，右手也随机抛出正反面。这时候两个基本基因的新组合将所向无敌，我们可以说新的基因产生了。

从第一定律来解释，只是出于偶然的变异产生了这样的结合，被自然选择下负熵极大化的要求下，基因进化然后紧紧的绑在了一起，这只是自然选择结果而已，基因本身没有意识。上面同样的情况，用热二律来解释，就是系统熵值最大，这两种基本粒子间仿佛就出现了强大的作用力，紧紧的把它们绑到了一起。这种基本粒子间的“基因”，或者就可以称为它们间的引力场之类的东西。

从上面这个思维实验，可以理解到，第一定律和热二律本质上是一回事。其实，如果用对立统一律，我们早就能断言，这就是事物的一体两面，本质上就是一个规律。从此以后没有热二律，只有广义第一定律：宇宙的进化（生命和非生命）是朝熵绝对值极大的两端进行。

从上面的这个思维实验，顺便验证了前面熵的公式具有矢量性的特点。

第一定律下宇宙的生命和非生命进化的统一熵函数表达式为：

H=H1xH2xH3x...xHn

生命的熵函数值取负，非生命的值取正。

理解以上第一定律下生命和非生命进化的规律之后，下面将了解到

宇宙熵守恒的原理。进化同时进行，而且生命和非生命是宇宙的一体两面，那么自然将得出熵守恒原理，即宇宙将保持初始态的熵值。熵在生命和非生命中间转移，不会消失也无法凭空产生。不过这里有个前提条件，没有宇宙“以外”熵值的扰动进入。下面很快将讲到宇宙的尺度问题，所以这里暂时不展开。

下面将用第一定律和对立统一律，对于量子理论和相对论做解释。

量子理论里三大定律，第一个是概率解释，凡有科学素养的读者，赌徒或者炒股票的，都应该理解，不再赘述。第二个是互补性原理，这其实就是对立统一律。例如，物质的波粒二象性，由于任何时刻只能观测到这对立两面中的一个，对立统一律指出那么它们就是一个整体。

第三个是不确定原理，测量共轭量的误差之积大于某个常数。在进一步探讨之前，我们看看另外一个确定至极的原理：光速不变原理。

这两个一个是对于微观世界的定律，一个是对于宏观世界的定律，用对立统一律分析，可以推断它其实是一个自然规律。

可以从熵的角度对次进行解释。越是微观世界，混乱度越高，正熵值越高，要能够对次进行观测，必须用极大的负熵才能观测到有序。负熵来自于生命（或者文明）。我们的文明能提供的负熵极限，就是宇宙负熵的极限。

同理，光速不变原理背后隐藏着这个宇宙正熵的极限。

对立统一律告诉我们，这是一体两面的东西，其实，就是宇宙的尺度---宇宙熵的绝对值。

以上是静态的思考宇宙，把宇宙当作一个孤立系统，即没有外部（正熵）或者内部（负熵）的扰动。事实上，基本粒子并不基本，它们也可能是一个个具体而微的宇宙。而我们的宇宙，在更高层次而言，也可能只是一个基本粒子。前面宇宙熵守恒是静态下的推论，当动态的思考宇宙时，是有可能出现熵的扰动最终宇宙熵不守恒。

第一个推论是保护生态环境，物种、资源多样性的必要性。人类文明只是宇宙生命的一个子系统，我们需要吸收外界的负熵基因来成长，负熵基因越多，文明成长维度越多，越能良好成长。反之，消失在历史的长河中也不无可能。

第二个推论是人类思想自由的重要性。以宗教为例，宗教文明基因其实就是多了一个假设，这违反了奥卡姆剃刀定律（对立统一律），长远来看实际上使得文明发展减缓、停滞。中国古代的儒家思想其实也和宗教文明基因相似，也是一种洗脑基因，也是多了一个假设，虽然和精英统治的文明基因配合得非常好，建立了一个兴盛长远的文明，但是科学的基因始终发展不起来，在近现代外来文明的冲击下险些消失在历史长河中。我们需要警惕任何洗脑基因，换句话说，就是要有反洗脑基因。中宣部说的话大家都怀疑得很，这是一个好现象。

同第一个推论相似，文学、艺术、体育、影视等等多维度发展的重要性不言而喻。

第三个推论是中、美文明的发展前瞻。回顾古罗马文明，可以看到文明发展的一个特点，文明可以和外来文明比较和平的成长、融合。另外一个特点，一旦周围没有可以提供负熵基因的文明，敌人死光了，自己就会面临盛极而衰的境况。所以，中、美以及其余文明应该相互扶持的成长。

下一个推论是人类文明进化的前瞻。精神文明的发展将逐渐占据主导地位，精神文明资源的开发、竞争将是下一轮进化上的主要模式。文明进化史上我们看到了足够多的战争、革命，新的进化模式也应运而生。文革虽然让卷入其中的一两代人付出了惨痛的代价，官方定性是负面。不过站在文明发展的角度看，与其在最终拿着核武器甚至更有威力的武器杀来杀去的进化，还不如从思想上折腾来折腾去的进化安全也更有效率得多。

最后一个是如果某个文明最终也迈出了超过它存在的宇宙尺度的一步，非常有意思的是，他们将是什么形态？希望科幻小说能告诉我们答案。

他们将在新的宇宙中依靠什么定律再进化？第一定律将依然存在，达尔文指出的遗传、变异、自然选择还将成为进化的规律。不过可能不再是基于熵。这也是文章标题用词采用自然选择而非熵的原因。而对立统一律也是铁律一个。遇到二选一的时候，他们怎么办？

让我们给丢给他们一个硬币吧！