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谁可知心029
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沙土花生

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玻尔兹曼大脑(Boltzmann Brain) 我们人类究竟有多幸运,恰好生活在这个看似不可能存在的宇宙?打个比方,这种幸运就好比一个人买双色球,每秒钟买一注,每注都中500万,连中1万亿亿亿亿亿亿亿亿亿年(10的85次方)!!! 路德维格·玻尔兹曼是奥地利最伟大的物理学家之一,统计热力学先驱,在气体的分子运动理论、统计力学和热力学方面做出了卓越的贡献,要明白玻尔兹曼大脑的问题,就要先来看看以下的几个物理学结论: 熵是一个系统有序与无序的量度,熵较大说明无序程度高,熵较小说明有序程度高,如一副扑克牌,乱七八糟堆在桌上的时候它这个系统的熵就高,我们将其洗好码放整齐则它的熵就低。 根据热力学第二定律(热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体),我们宇宙中的熵只能是随时间增加而不可能减少。但这带来一个问题:为什么我们现在观察到的熵如此之低(显然我们生活的这个世界的有序性相当高)?如果我们现在观察到的熵是正确的,那么随时间反演回去推测,宇宙起源时的熵比现在更要低得多。宇宙起源于一个极低熵的态,这是难以理解的,其几率大概是: 这个几率有多小?或者说我们人类究竟有多幸运,恰好生活在这个看似不可能存在的宇宙?打个比方,这种幸运就好比一个人买双色球,每秒钟买一注,每注都中500万,连中10000亿亿亿亿亿亿亿亿亿年(10的85次方年)!!!从统计的角度来说,这是一个不可能完成的任务,哪怕就是对上帝来说,这也是一个异常艰巨的工作。 为了解决这个问题,玻尔兹曼提出了一个假设:即使在一个接近平衡的状态下,熵也会有一个随机涨落,就好比一副散落在桌子上的扑克牌,只要时间过得足够长,它总会自动把自己洗好码放在那里,当然前提是在这么长的时间里扑克牌没有灰飞烟灭。如此一来,宇宙创生时的熵并不是如此之低,而只是我们和我们观察到的低熵世界只是一个高熵世界的随机涨落而已。 但麻烦很快就来了,如果我们的大脑——目前这个具有很多自我意识的高度有序的组织——也仅仅是一个随机涨落的结果的话,那么它应该不会是唯一的一个。对于每一个宇宙来说,熵的随机涨落应该会产生很多独立的大脑飘荡在空间里,如同幽灵一般,这就是玻尔兹曼大脑(Boltzmann Brain),简称BB。确切来说,这些BB不一定非要像我们的大脑一样长着一道道皮层沟,它可以是任何形态,像块石头也行,像团稀泥都没问题,重要的是,它们是具有自我意识的超出我们想象之外的物理实体。 BB对我们人类究竟意味着什么呢?可能还有些博爱的女士们觉得它们很可爱呢。随着量子力学的发展,BB开始让物理学家们头痛了。 20世纪初发展起来的量子力学认为,观察者对我们这个宇宙来说非常重要。我们的宇宙之所以成为现在这个模样,完全是因为有人类这个观察者存在,人类的普通观察者(Ordinary Observer,简称OO)导致了宇宙波函数的坍缩,使太阳成为太阳、月亮成为月亮、星星成为星星。换句话说,如果没有人去观察月亮,月亮就不是月亮,只是宇宙中弥漫的一大团电子云而已。 显然,拥有意识的BB也能够成为一个观察者,也能够导致波函数的坍缩。如果BB看到的宇宙和我们OO看到的不一样(这很有可能),那么我们的宇宙、我们的物理定律、我们的物理常数…..统统要被推翻。这是真正的末日,BB的宇宙谁也不知道是个什么样的宇宙,我们建构这个世界的基础转瞬之间就会冰消瓦解,彻底灭绝,意味着物理、数学、哲学等等所有的一切意义的缺失,欧核中心的强子对撞机可能产生的微型黑洞或“真”真空与此相比就像是小儿科。 科学家们当然不甘心这样的事情发生,他们投入了紧张的计算,结论是BB和OO对这个世界的争夺取决于数量,从20世纪90年代以前的宇宙学理论来看,宇宙会在将来发展出一个膨胀后收缩的过程,这样的空间尺度和时间尺度产生BB的可能性很小,数量更是不会超过OO。我们终于可以擦一下头上的冷汗了。 不过,事情还不算完。 20世纪90年代后期,当天体物理学家们一觉醒来,突然发现红移显示宇宙在加速膨胀,而非如原先所希望的那样减缓步调。这一发现意味着倘若宇宙有一个永恒膨胀的过程的话,这漫长无度的时间和空间内毫无疑问会出现一批取代我们OO的BB!!最后一根稻草终于把骆驼压垮了,科学家们抓狂了。最近几年科学家们对解决BB问题的讨论热火朝天。 加拿大阿尔伯达大学的佩吉在一篇题为《是不是我们的宇宙将烂于200亿年内?》的文章中,开篇就以爱因斯坦壮胆,说这位伟人说过“这世界上最不可理解的一件事就是世界可以理解”,由此提出了一个最激进的解答:在永恒的膨胀当中真空能量经历着涨落,不定什么时候就通过小点释放巨大的能量,从而搞出一个袖珍宇宙来——这强悍的泡泡有可能决然切断我们以及现在这个宇宙中所有的一切,使得BB没有机会充分发展,不过前提是它必须在从今天开始的200亿年内被孕育出来,否则将追不上现在这个宇宙。 当然也有物理学家对玻尔兹曼大脑问题嗤之以鼻,认为这是一个愚蠢透顶and无聊、根本就不是问题的问题。论据主要有以下几点: 1、已经发生的事情已经发生的概率严格等于1,既然发生了,我们就没有必要担心它的几率是如此之小,由此说来我们这个宇宙的熵就是这么低,爱谁谁,干嘛非得整个什么熵的随机涨落来解释宇宙的低熵态。 2、即使有BB出现了,一个BB可能是白痴的大脑,也可能是爱因斯坦的大脑。既然是随机涨落出来的,是白痴的大脑的可能性更大,因为一个没有记忆,没有知识的大脑的熵要远远大于爱因斯坦的大脑。那么,我们的宇宙为什么不可能充斥着白痴?白痴的BB对我们这个世界肯定不会有什么威胁了。3、观察者导致波函数坍缩的论调尚存争议,事实上当今科学界大多数科学家在波函数坍缩问题上支持多世界解释(多世界解释实际是不承认波函数的坍缩,而是认为在观测的时候宇宙分裂为多个),另外还有真空涨落、引力导致波函数的坍缩等等解释。既然观察者被排除在波函数坍缩之外,那么我们对于BB也就可以高枕无忧了。

玻尔兹曼英文

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油墩子2016

A reaction with B to form CA和B反应,生成C 硫酸钡Barite ore

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贝贝塔11

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依然泛泛

Boltzmann Brain :玻尔兹曼大脑Problem:问题

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口秋口秋

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吉布斯函数 Gibbs function 吉布斯函数判据 Gibbs function criterion 吉布斯吸附公式Gibbs adsorption formula 吉布斯自由能 Gibbs free energy 吉氏函数 Gibbs function 极化电极电势 polarization potential of electrode 极化曲线 polarization curves 极化作用 polarization 极限摩尔电导率 limiting molar conductivity 几率因子 steric factor 计量式 stoichiometric equation 计量系数 stoichiometric coefficient 价数规则 rule of valence 简并度 degeneracy 键焓bond enthalpy 胶冻 broth jelly 胶核 colloidal nucleus 胶凝作用 demulsification 胶束micelle 胶体 colloid 胶体分散系统 dispersion system of colloid 胶体化学 collochemistry 胶体粒子 colloidal particles 胶团 micelle 焦耳Joule 焦耳-汤姆生实验 Joule-Thomson experiment 焦耳-汤姆生系数 Joule-Thomson coefficient 焦耳-汤姆生效应 Joule-Thomson effect 焦耳定律 Joule's law 接触电势contact potential 接触角 contact angle 节流过程 throttling process 节流膨胀 throttling expansion 节流膨胀系数 coefficient of throttling expansion 结线 tie line 结晶热heat of crystallization 解离化学吸附 dissociation chemical adsorption 界面 interfaces 界面张力 surface tension 浸湿 immersion wetting 浸湿功 immersion wetting work 精馏 rectify 聚(合)电解质polyelectrolyte 聚沉 coagulation 聚沉值 coagulation value 绝对反应速率理论 absolute reaction rate theory 绝对熵 absolute entropy 绝对温标absolute temperature scale 绝热过程 adiabatic process 绝热量热计adiabatic calorimeter 绝热指数 adiabatic index 卡诺定理 Carnot theorem 卡诺循环 Carnot cycle 开尔文公式 Kelvin formula 柯诺瓦洛夫-吉布斯定律 Konovalov-Gibbs law 科尔劳施离子独立运动定律 Kohlrausch’s Law of Independent Migration of Ions

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