文明的线索“能量”与“信息”之---“能量”
导语
吴军《科技史纲60讲》中讲到两条清晰的线索:“能量”和“信息”。想起之前在混沌大学上听到张首晟的一个第一性原理讲座,也讲到能量与信息在人类文明发展过程中的作用,有异曲同工之妙。
世界是物质的,更准确地说,世界应该是能量的,因为物质从本质上讲就是由能量构成的。那信息又是什么呢?信息就是组织和调动能量的法则,比如语言、文字、公式、公理等等。科学的本质是通过一套有效的方法去发现这样一些特殊的信息。
这篇先梳理“能量”部分。
能量是文明的标尺和钥匙。衡量科技发明和文明水平的第一条主线:能量。能量不仅是一把衡量文明的标尺,而且还是一把解密文明的钥匙。
为什么这样说?
在使用能量总量的背后,既反映出一种文明当时的发展水平,也反映出它能够创造财富,或者动员战争的可能性。
苏联科学家卡尔达肖夫(Nikolai Kardashev)在1964年就提出了以他名字命名的等级(Kardashev Scale,也称为卡尔达肖夫指数)。
卡尔达肖夫将文明水平根据使用能量的能力分成三个等级:I型、II型和III型。
I型文明能够使用在它所在的行星(对我们来讲就是地球)的所有能量;
II型文明能利用它所在的恆星(太阳)系所有的能量;
I型文明则能利用它所在星系(银河系)的所有能量。
很多科学家认为,今天人类的文明水平大约处在0.7型左右,而达到I型是指日可待的。至于什么时候科技水平能够达到II型、III型的文明,没有人知道答案,但是大部分科学家认为,人类如果想飞出太阳系,就需要达到II型文明。
在能量的刻度上,人类文明从0开始,对于微观的个体人类而言,突破0的限制,就意味着首先要存活下来。一个在狩猎年代的成年男子,维持自身是生存和养育后代,每天需要消耗6000大卡,如果获得能量的水平低于这个数字,可能就会灭绝。当人类每天获取的能力仅仅达到这个数量时,也只能勉强生存,部族的人数无法增加,文明根本无法开始,也谈不上科技发明。如果人类只是像草原的狮子一样捕猎谋杀,获取能量,进化的速度比猴子或者黑猩猩快不了多少。
人类的快速进步是因为借助了外力。穿衣服是一种帮助人类节省能量的外力,火的使用也是人类掌握的远高于自身能量的重要能源外力。渐渐地,人类活动所获取的能量就大于了生长和生存所需,能够得以用剩余的能量改变世界。
人类的科技发展历程其实就是一个不断放大的正循环。一种文明是否有生命力,就看它是否能形成正反馈。同样,一个人是否有出息,就看他做的每一件事,是否能成为放大自己进步的台阶。
“能量总量”对一个文明的重要性。以美索不达米亚和古希腊为代表的商业文明在获得财富的效率上,要远高于以古埃及和古代中国为代表的农耕文明。但是在获得能量的总量上,古埃及和古代中国具有极大的优势,这才让它们能够修建起金字塔、始皇陵和长城。
能量不仅是衡量文明的标尺,它还是一把解密文明的钥匙,很多历史上难以破解的谜题都可以从能量的视角找到答案。
再比如,在中国历史上每一次小冰期通常都伴随着北方游牧民族南迁,因为他们在北寒地区无法获得让部族生活和繁衍所需的能量。
此外,西方主流学者也用能量解释中国一些王朝更替的根本原因,就是到了王朝的末期由于人口太多,农田里收获的能量(和收获的庄稼数量成正比)不足以养活很多人。中国每一次大的王朝更替或者动乱都会造成大量的人口死亡,在此之后就会有大量空闲的土地可供耕种,整个社会矛盾就能得到解决。新王朝往往会出现一段时间的治世。
一个文明能够利用的总能量,决定了文明的高度。比如一些很发达的小国家,如瑞士,尽管科技很发达,很富有,但是它无法像中国和美国,做出绝对水平很高的科技成就,主要是总量不足造成的。凡事效率是需要的,总量也是需要的。
得到与思考
能量是文明的标尺和钥匙。以前自己真不知道这个衡量标尺,还被老公取笑我的钱是真好赚,意思是我会为此付费听课。认怂地承认,我之前的确不知道,或者说没有去思考过, 付费于我是值得的。
对于个人和家庭,用什么去衡量发展水平?可以找到一条线索吗?
衡量个人的是“成长”吗?一个人是否有出息,看他做的每一件事,是在正循环吗?是否能成为放大自己进步的台阶。什么样的事是属于这一类事情呢?掌握技能是其一。
衡量家庭的是“和睦”吗?和睦生财,做出的每一项决定是否有利于家庭发展的正循环?对于拮据的家庭是省吃俭用供孩子教育还是及时花销得过且过?对于小康的家庭是投资子女教育还是买豪车等消耗品?回到选择的重要性,选择和决策决定发展方向。现在所做的选择都在决定着未来的发展和走向。
个人,家庭,公司,社会乃至国家和整个文明,莫不如此。正循环需要有正确的选择和假以时日的耐心期待。