玻尔兹曼大脑构想:宇宙中或至少漂浮着7万5千亿亿亿……个意识体( 二 )



在克劳修斯的基础之上 , 玻尔兹曼对其进行了拓展 , 他不仅在概率论的基础上提出了微观态的概念 , 还得出了著名的玻尔兹曼熵关系式 。
这个关系是不同于克劳修斯的熵只对平衡态有意义 , 它不但适用于热力学孤立系统 , 还能推广至非热力学系统当中 , 被誉为“广义熵” 。
该关系式定量地给出了熵的统计意义和微观意义 , 指明了熵的物理内涵:熵与系统微观状态数的对数成正比 , 即“熵是系统混乱度的量度” 。

而熵之所以与宇宙有关系 , 还得提到备受认可的大爆炸理论 。 按照宇宙起源于有序奇点爆炸的情况来看 , 现在的宇宙应该处在高熵的环境当中 。
【玻尔兹曼大脑构想:宇宙中或至少漂浮着7万5千亿亿亿……个意识体】可是根据目前的观察来看 , 宇宙的现状却与我们预估的相反 , 它处于低熵状态 。

因为只有在熵减的过程当中 , 宇宙万物才能从无序走向有序 。 虽然在我们看来 , 宇宙现在依旧是无序的 , 但是诸多的天体形成以及星系的形成 , 包括生命和大脑的形成 , 都是低熵的产物 。

这样来说的话 , 宇宙在无数次的涨落当中 , 其实产生了诸多的低熵产物 。 如果单以玻尔兹曼大脑为例 , 其数量就能达到数千万亿个 。
而且在这个过程之中 , 有的意识体是长久存在的 , 有的可能刚出现就消失了 , 如果算上那些消失的 , 数量将会再翻一番 。
实际上 , 玻尔兹曼大脑并非“某种大脑”的代指 , 它更像是一个广义上的概念 。 其核心就是 , 只要时间够长 , 那么任何低概率的事件都会发生 , 因为宇宙的涨落具有不确定性 , 当熵减发生并达到一定限值的时候 , 再混乱无序的东西都能变得无序 。
比如 , 如果再给恐龙一些时间 , 那么或许它们也能发展出文明 。

所以 , 我们现在看到的规律、文明 , 包括漫长演化中出现的各种东西 , 可能都是玻尔兹曼大脑 , 只不过相较于漂浮在宇宙当中的那些 , 我们的大脑显得更加的高级 。
但是同理可得 , 既然更高级的低熵产物都已经诞生了 , 从概率上来说 , 更低级的“玻尔兹曼大脑”可能早已经塞满宇宙了 。

毕竟根据公式来计算 , 宇宙涨落出我们世界的概率是e-10^100 , 而涨落出玻尔兹曼大脑的概率则是e-10^28 , 这样一经对比 , 咱们就更像是天选之子了 。
我们可以据此在深入想象一下 , 既然玻尔兹曼大脑的产生概率这么高 , 而我们却没有发现 , 那是否说明咱们其实可能是“玻尔兹曼大脑”呢?
毕竟在上文中咱们就提到 , 其实我们感知自己的存在 , 都是通过感官产生的意识 。 如果涨落过程中的那些玻尔兹曼大脑 , 也能模拟出相似的自我意识并具有连续性 , 那说不定我们还真没这么特殊 。

综上所述 , 再联系到缸中之脑的实验 , 就会产生一种“怀疑人生”的感觉 。 也难怪 , 科学家总是在研究的过程中 , 也总会怀疑自己和世界了 。
但需要注意的是 , 玻尔兹曼大脑到目前来说 , 也只是一种假想 , 所以大家千万别将其当成真理 , 然后将自己套进去了 。
值得一提的是 , 虽然玻尔兹曼大脑尚未证实 , 但是熵已经被认定为是存在的 , 并且它已经在发展过程中渗透到了许多的领域 , 既与旧事物的消亡有关 , 也与新事物的萌发有关 。 爱因斯坦甚至说过 , “熵理论 , 对于整个科学来说就是第一法则 。 ”

“熵”在现实世界中的应用
咱们在上文中提到了 , 在步入低熵的过程当中 , 世界是从无序走向有序的 。 而对于一个开放的系统来说 , 负熵流的进入会抵消自身的熵增 , 从而让系统维持稳定、有序的耗散结构状态 。


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