首页 百科(kē) 查看内容
  • 1036332
  • 0
  • 分享到

斯(sī)坦福大学终身教授(shòu)张首晟:区(qū)块链最核心的理(lǐ)念,必(bì)然(rán)是「 In Math We Trust 」

2018-6-14 16:04

来源: 大数据文摘

熵,自然界的共识机制


在人类社会要达到共识是非(fēi)常(cháng)难(nán)的,好像只有中央银行(háng)才能做(zuò)。但是自然界有没有(yǒu)达到共识的(de)机制(zhì)?

首页_JDB(中国)电子_官方网站


很多(duō)同学都会在冰(bīng)箱上面用磁铁贴一张照片。磁铁为什么能够吸在冰箱(xiāng)上?

不止是磁铁才有磁性(xìng),其实所(suǒ)有的物体都有磁性(xìng)。所有物体都(dōu)是电子组成(chéng)的,每(měi)个电子(zǐ)就像一个小(xiǎo)小的指南针,有一个北(běi)极,有一个南极(jí)。绝大多数电子的指南针所指的方(fāng)向,完全是随机分布的,所以电子自旋加起来就(jiù)没有(yǒu)总的磁性。

但是自然界(jiè)有一个非常(cháng)非常奇妙的(de)现象,在一种比较特殊(shū)的情况下,比如温度比较低,而且是在一(yī)些特(tè)殊的物体里面,所有电子都同时指向同(tóng)一个方向,这就达到了共识。他们没(méi)有中心化(huà)的指挥,就说明(míng)他们是达(dá)到了共(gòng)识。

共识是货币最(zuì)核心的概念,就是说,我们(men)一定(dìng)要(yào)有共识(shí),才能够用一个物品作为交换的(de)媒介。但是在自然界,好像不需要一个(gè)中央的指挥,这些完全没有意识(shí)的(de)电子就能达到共识。

大家(jiā)仔(zǎi)细想(xiǎng)一(yī)想,达(dá)到共识必(bì)须要付出代价。

我在教(jiāo)统(tǒng)计力学第一堂课的时候,总是引(yǐn)用一(yī)句文学大师托尔斯泰的话:

“幸福的家(jiā)庭总是相似的,不(bú)幸的家庭(tíng)各有不幸。”

比如同学们的寝室,绝大部分时间是很(hěn)乱的。人类的(de)语言非常(cháng)简单,我们只用两(liǎng)个名词,整齐和乱,听上去好像50%的概率是整齐的(de),50%的(de)概率是乱的。但是仔(zǎi)细想想,乱有很多方法,整齐(qí)只(zhī)有一种整(zhěng)齐的办法。

比(bǐ)如说(shuō)寝室里面有一(yī)个牙刷、一双皮鞋、一只(zhī)钢笔。整齐的办法是钢笔(bǐ)放(fàng)在书桌(zhuō)上,皮鞋应该放在门口,只有(yǒu)这一种做法(fǎ)。乱的做法有很多,牙刷放在(zài)门口,皮鞋放在书(shū)桌上等等等(děng)等。乱的办法比整(zhěng)齐的办法多得(dé)多,久而(ér)久之,如果每种(zhǒng)办法概率一样,乱的概率(lǜ)远(yuǎn)远大于整齐的概率。

大自然有一个必然的趋势,随着时间的推进(jìn),越来越(yuè)无序。无(wú)序的办法(fǎ)有(yǒu)很(hěn)多,有(yǒu)序的办法只(zhī)有一(yī)种。

大自然的(de)趋势如果是越来越无序(xù)的话,为什么这些电子都要指向同一(yī)个方向?这就引进了「熵(shāng)」的(de)概(gài)念。

熵等(děng)于是在衡(héng)量一种排列(liè)组(zǔ)合(hé)。自然界总是(shì)越来(lái)越(yuè)趋向于无序,不(bú)能达到(dào)共(gòng)识。达到共(gòng)识唯一的办法(fǎ),就是把周围搞得更(gèng)乱一点(diǎn),把(bǎ)自己搞得(dé)整齐一点。

生命就是这种现象,生命是高度有序的现象,但是生命必(bì)然会把周围搞得更加乱一点。

在有些系统里面,它可以(yǐ)自己(jǐ)变得比较有序,把熵排出去。总的熵还(hái)是在增加,但(dàn)是自己的(de)熵(shāng)在减(jiǎn)小,自己变得更加有序,达到了(le)共识。

到了(le)生物(wù)的(de)世(shì)界,也(yě)有同样的现象(xiàng)。比如说单细胞的细菌,他们会同时做一(yī)些非常有趣的行为,比如说同时发出光(guāng)来。一(yī)个细菌发出光来也不(bú)能看见(jiàn)周围(wéi),还要浪费掉很多能量,很不划(huá)算(suàn)。所以看到周(zhōu)围(wéi)细菌比较多的时候,大家一(yī)起(qǐ)发光。

细菌有(yǒu)一个(gè)相互(hù)交换的机制(zhì),每个(gè)细菌发出一些信息,周围(wéi)如(rú)果收(shōu)集到很多信息(xī)的时候(hòu),就代(dài)表周围的细菌(jun1)比(bǐ)较多,大家马上(shàng)决(jué)定,一起开始(shǐ)发光(guāng)。这种机(jī)制在生物世(shì)界也(yě)有,物(wù)理世(shì)界(jiè)也有,我们看到一个必然的趋(qū)势,使得我们知道有序是很(hěn)有价值的。

首页_JDB(中国)电子_官方网站
版权申(shēn)明(míng):本内容来自于互联网,属第三方汇集推荐平台。本文的(de)版权(quán)归(guī)原(yuán)作者所有,文章言论不代表链门户的观(guān)点,链门户不(bú)承担任何法律责任。如有(yǒu)侵权请(qǐng)联系(xì)QQ:3341927519进行反馈。
相关(guān)新闻
发表评论

请先 注册/登录 后参与评论

    推荐新(xīn)闻
    回顶部(bù)

    首页_JDB(中国)电子_官方网站

    首页_JDB(中国)电子_官方网站