更新时间:2019-01-04
月亮上的六便士 • 有序与无序:万物必死
看BBC纪录片Order & Disorder，其中提到的麦克斯韦妖（Maxwell's demon），简直是让人起鸡皮疙瘩，19世纪的人竟然有那么那么创意的想法，这才是脑洞大开啊。我才刚刚能接受Things will move from order to disorder. Disorder is the fate of everything.（万物必死）的观点，第二集竟然就冒出来完全颠覆热力学第二定律的麦克斯韦妖，告诉我Just by using information, you could create order.接受无序的命运意味着我们是上帝造物，但如果接受在无序中我们可以创造有序，是否意味着我们企图称神？这可真是太颠覆了。
But science is all about seeing what everyone else has seen, but thinking what no-one else has thought.即使这个科学小妖被后人证明并不存在，不过科学仍在发展，谁知道未来会怎样呢？
观影笔记：
能量的故事
戈特弗里德.莱布尼茨于1676年开始研究当物体碰撞时发生了什么。在他与丹尼斯.帕潘通信往来过程中他们意识到热量可以转化为某种有用的行为。
19世纪蒸汽机成为前沿技术。伦敦东南部的克罗斯内斯，维多利亚时代最伟大的蒸汽引擎发源地，建于1854年用以处理污水。
1824年尼古拉斯.伦纳德.萨迪.卡诺写了著名的“关于火的原动力的思考”，总结了热机工作的基本原理，卡诺观念的关键是如果要让热机更有效率，就要增加热源和冷环境之间的温差，就此创建新的科学分支热动力学。1832年巴黎瘟疫，卡诺决定研究和记录疾病的传播，但自己感染而死。卡诺是第一个对热力学做出做出巨大贡献的人。
热力学第一定律：能量不能被创造或毁灭，它只是从一种形式变为另一种形式。
鲁道夫.克劳修斯提出了第一个完整的热力学原理的数学分析，指出热量的流动是一个单向的过程，能量总是倾向于从集中到分散。克劳修斯引入嫡（S）的概念，当热量从热的物体转移到冷的物体时，嫡总是增加的。整个宇宙的嫡会增加到一个最大值，这是热力学第二定律。第二定律说明宇宙本身一定会在某一天达到熵的最大值，最无序的那一点，宇宙本身一定会在某一天死亡。The universe itself must one day die.
Science is all about seeing what everyone else has seen, but thinking what no-one else has thought.
生物化学家阿尔伯特.圣.乔治说过“科学就是看见其他每个人都看到的，但思考没有其他人思考过的。”
路德维希.玻尔兹曼，提出宇宙可以建立在原子假说上并通过概率来理解，将数学与实验结合的方式研究原子理论，支持唯能论的恩斯特.马赫反对他，不承认原子存在。玻尔兹曼揭示了嫡事实上是对事物无序程度的一种度量。1906年9月上吊自杀。伟大贡献：玻尔兹曼方程式，这个方程式的本质含义是事物变得混乱无序，要比它们变得整齐和有序的途径多得多。（What this equation means in essence is there are many more ways for things to be messy and disordered than there are for them to be tidy and ordered.）玻尔兹曼的方程包含了万物必死的命运。
Things will move from order to disorder. Disorder is the fate of everything.
卡拉姆聚变能力中心，牛津郡，制造机器托卡马克tokamak，目的是提取氢原子的有序的能量，两种类型氢原子氘和氚混合在一起形成超热状态，被称为等离子体，当运行时，温度高达1.5亿度。托卡马克墙体内的大磁铁用于约束等离子体并防止它接触墙壁以避免冷却，当足够热时，两种类型的氢原子融合在一起形成氦并释放一个中子，聚变反应。
信息的故事
信息的力量最初的展现在5000多年前，依托文字的出现。文字和传输、储存信息有关。最早的文字写在泥板上，来自于伊拉克，古美索不达米亚，苏美尔文明，不光用符号表示图像，也用符号表示声音，是人类文明一大飞跃。
18世纪末里昂是世界上最大的丝织工业所在地。1804年士兵兼纺织工约瑟夫.马利.雅卡尔发明加快编织的机器，加入调制解调器编程（加入有图案设计的穿孔卡片）在这个过程中揭示了有关信息的基本原理。把信息翻译成抽象符号用来储存和处理，任何信息都可以用两个符号打孔点和空白来描述（二进制）
但信息发送和沟通方式千年来没有变化。电信技术出现前人们传递信息速度和传递物体速度一样。19世纪电使传输信息速度发生质的变化，解决如何用简单信号发送复杂消息。19世纪40年代萨缪尔.摩尔斯和同事阿尔弗雷德.维尔开发新的编码方式沿用至今使用电传输信息成为可能。利用长的和短的电流脉冲组合拼写出字母表中的字母。维尔建议在英语中使用的最频繁的字母用最短的编码。这种技术就是电报，奠定了现代信息时代的基础。
苏格兰物理学家詹姆斯.克拉克.麦克斯韦提出问题（麦克斯韦妖）：只要简单的知道在一个充满空气的盒子里即将发生的情况，就有可能使其中一半更热，而另一半变得更冷，而无需使用任何能量。只要有分子运动的信息，你就能从无序创造有序，有悖于热力学第二定律。Just by using information, you could create order.
阿兰.图灵：是构思现代计算机的第一人，它的唯一功能是操作和处理信息。1936年数学论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》奠定数理逻辑基础，他看出任何计算都包括两部分：数据和如何处理数据的指令。普适图灵机的诞生。
克劳德.香农：20世纪最重要的科学论文之一《通信的数学理论》奠定了现代世界的通信网络基础。1948年发表，香农意识到信息量与它的含义无关，信息量只与这个消息如何不同寻常有关。他证明了如何信息都能转换成二进制数字，把信息的度量单位命名为binary digit（bit比特），bit是信息的最小量，具有普适性。
所有的信息都必须嵌入到某种形式的物理系统中。存在一个确定的、特有的最小能量被称为兰道儿极限，删除一比特信息所必须的能量。
麦克斯韦妖将科学中最重要的概念中的两个联系在一起：对能量的研究和对信息的研究。信息远非某种抽象概念，它和宇宙中其他任何事物一样服从相同的物理定律。
But science is all about seeing what everyone else has seen, but thinking what no-one else has thought.即使这个科学小妖被后人证明并不存在，不过科学仍在发展，谁知道未来会怎样呢？
观影笔记：
能量的故事
戈特弗里德.莱布尼茨于1676年开始研究当物体碰撞时发生了什么。在他与丹尼斯.帕潘通信往来过程中他们意识到热量可以转化为某种有用的行为。
19世纪蒸汽机成为前沿技术。伦敦东南部的克罗斯内斯，维多利亚时代最伟大的蒸汽引擎发源地，建于1854年用以处理污水。
1824年尼古拉斯.伦纳德.萨迪.卡诺写了著名的“关于火的原动力的思考”，总结了热机工作的基本原理，卡诺观念的关键是如果要让热机更有效率，就要增加热源和冷环境之间的温差，就此创建新的科学分支热动力学。1832年巴黎瘟疫，卡诺决定研究和记录疾病的传播，但自己感染而死。卡诺是第一个对热力学做出做出巨大贡献的人。
热力学第一定律：能量不能被创造或毁灭，它只是从一种形式变为另一种形式。
鲁道夫.克劳修斯提出了第一个完整的热力学原理的数学分析，指出热量的流动是一个单向的过程，能量总是倾向于从集中到分散。克劳修斯引入嫡（S）的概念，当热量从热的物体转移到冷的物体时，嫡总是增加的。整个宇宙的嫡会增加到一个最大值，这是热力学第二定律。第二定律说明宇宙本身一定会在某一天达到熵的最大值，最无序的那一点，宇宙本身一定会在某一天死亡。The universe itself must one day die.
Science is all about seeing what everyone else has seen, but thinking what no-one else has thought.
生物化学家阿尔伯特.圣.乔治说过“科学就是看见其他每个人都看到的，但思考没有其他人思考过的。”
路德维希.玻尔兹曼，提出宇宙可以建立在原子假说上并通过概率来理解，将数学与实验结合的方式研究原子理论，支持唯能论的恩斯特.马赫反对他，不承认原子存在。玻尔兹曼揭示了嫡事实上是对事物无序程度的一种度量。1906年9月上吊自杀。伟大贡献：玻尔兹曼方程式，这个方程式的本质含义是事物变得混乱无序，要比它们变得整齐和有序的途径多得多。（What this equation means in essence is there are many more ways for things to be messy and disordered than there are for them to be tidy and ordered.）玻尔兹曼的方程包含了万物必死的命运。
Things will move from order to disorder. Disorder is the fate of everything.
卡拉姆聚变能力中心，牛津郡，制造机器托卡马克tokamak，目的是提取氢原子的有序的能量，两种类型氢原子氘和氚混合在一起形成超热状态，被称为等离子体，当运行时，温度高达1.5亿度。托卡马克墙体内的大磁铁用于约束等离子体并防止它接触墙壁以避免冷却，当足够热时，两种类型的氢原子融合在一起形成氦并释放一个中子，聚变反应。
信息的故事
信息的力量最初的展现在5000多年前，依托文字的出现。文字和传输、储存信息有关。最早的文字写在泥板上，来自于伊拉克，古美索不达米亚，苏美尔文明，不光用符号表示图像，也用符号表示声音，是人类文明一大飞跃。
18世纪末里昂是世界上最大的丝织工业所在地。1804年士兵兼纺织工约瑟夫.马利.雅卡尔发明加快编织的机器，加入调制解调器编程（加入有图案设计的穿孔卡片）在这个过程中揭示了有关信息的基本原理。把信息翻译成抽象符号用来储存和处理，任何信息都可以用两个符号打孔点和空白来描述（二进制）
但信息发送和沟通方式千年来没有变化。电信技术出现前人们传递信息速度和传递物体速度一样。19世纪电使传输信息速度发生质的变化，解决如何用简单信号发送复杂消息。19世纪40年代萨缪尔.摩尔斯和同事阿尔弗雷德.维尔开发新的编码方式沿用至今使用电传输信息成为可能。利用长的和短的电流脉冲组合拼写出字母表中的字母。维尔建议在英语中使用的最频繁的字母用最短的编码。这种技术就是电报，奠定了现代信息时代的基础。
苏格兰物理学家詹姆斯.克拉克.麦克斯韦提出问题（麦克斯韦妖）：只要简单的知道在一个充满空气的盒子里即将发生的情况，就有可能使其中一半更热，而另一半变得更冷，而无需使用任何能量。只要有分子运动的信息，你就能从无序创造有序，有悖于热力学第二定律。Just by using information, you could create order.
阿兰.图灵：是构思现代计算机的第一人，它的唯一功能是操作和处理信息。1936年数学论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》奠定数理逻辑基础，他看出任何计算都包括两部分：数据和如何处理数据的指令。普适图灵机的诞生。
克劳德.香农：20世纪最重要的科学论文之一《通信的数学理论》奠定了现代世界的通信网络基础。1948年发表，香农意识到信息量与它的含义无关，信息量只与这个消息如何不同寻常有关。他证明了如何信息都能转换成二进制数字，把信息的度量单位命名为binary digit（bit比特），bit是信息的最小量，具有普适性。
所有的信息都必须嵌入到某种形式的物理系统中。存在一个确定的、特有的最小能量被称为兰道儿极限，删除一比特信息所必须的能量。
麦克斯韦妖将科学中最重要的概念中的两个联系在一起：对能量的研究和对信息的研究。信息远非某种抽象概念，它和宇宙中其他任何事物一样服从相同的物理定律。
有序与无序Order and Disorder(2012)
又名：秩序与混乱
主演：吉姆·艾尔-哈利利 / Annabel Troost / Janet Anders /
导演：Nic Stacey / 编剧：Nic Stacey
