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生命、经济和其他复杂系统如何逃离热寂?

物理与社会 2015-06-18 v1 物理学史与哲学

摘要

我们宇宙存在背后的原始对抗可以被理解为熵与复杂性之间的战斗。熵增定律(玻尔兹曼 H 定理)暗示了一种不可逆的、单向的演化(或更确切地说是退化),从诞生到死亡均匀单调地进行。自 19 世纪以来,这一概念是统计力学的基石之一,同时也是其谜题。另一方面,经验事实中我们目睹了新的自组织对象不断涌现、增长和多样化,其复杂性不断增加。当用简单的离散元素对它们建模时,我们发现集体复杂自适应对象的涌现是一种相当普遍的现象,受一种新型定律支配。这些“涌现定律”并不直接与物理实在的基本定律相关,也不“附加”于它们之上,而是通过它们起作用——菲尔·安德森称之为“More is Different”,黑格尔称之为“das Maass”等。尽管“涌现定律”通过支配个体基本要素的基本定律的中介起作用,但事实证明,受截然不同的基本定律(引力、化学、生物学、经济学、社会心理学)支配的不同系统,最终往往具有相似的涌现定律和结果。特别是,自适应集体对象的涌现赋予了系统一种颗粒结构,进而导致间歇性波动的特定宏观循环。

关键词

引用

@article{arxiv.1402.0153,
  title  = {How do life, economy and other complex systems escape the heat death?},
  author = {Sorin Solomon and Natasa Golo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1402.0153},
  year   = {2015}
}

备注

42 pages, 18 figures