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REFLECTIONS / 浅思

熵不在两界之间当货币,它当汇率

我原来的说法是:世界分物质与信息两个世界,前者由能量承载、由自由能约束,后者由信息承载、由贝叶斯更新。这两条都抓住了真正在干活的最优性原则,但把它们并列成同一个句式,会让两条不同种类的主张看起来同等可检验。

"能量是物质世界的第一性"是关于世界的描述,查下来大致是否定:能量是时间平移对称性的守恒荷,对称性在前;广义相对论里连全局能量都不存在。它是一条最硬的记账规则,不是基座。

"贝叶斯是信息世界的第一性"是规范:系统不按贝叶斯走,我会说它近似得不够,而不是说这条原则错了。贝叶斯也不生成假设——它处理的是给定模型下的更新,而模型从哪来,它不回答。压缩比它更靠底层。

于是我试着让熵横跨两界。熵确实横跨:吉布斯熵和香农熵是同一个量,Landauer 把它变成物理价格。但它当不了载体。它没有梯度,只封顶不给方向;它分不出岩石降温和大脑学习,两者全局熵都在增;它还依赖粗粒化,换个划分就换一个值。

分工应当是这样:代价、目标、更新三个角色。物质端是可用功的耗散与自由能的目标,信息端是相对熵的代价与贝叶斯更新。熵在这两端之间,是汇率——它出现在自由能里,作为被减掉的那一项,从来不是目标本身。温度浮动它:擦掉一比特至少付 kT ln2,热的时候信息便宜。

一条判据把两边连起来:有没有生成模型。没有,熵是全部语言;有,自由能与贝叶斯才是唯一语言,熵退成里面的正则项。

所以第一性落在两个不同的层级上。物质层是代价——过程要消耗可用序,且不能在整体上整账退回;信息层是更新——证据进来,先验怎么动。能量是前者的记账单位,贝叶斯是后者的规则,熵是两者之间的兑换率。

还缺一块:接缝处的测量。符号怎么落到底物上,我这篇没有回答。