 09-30 23:39百家榜创作者,科学达人,优质创作者 关注 有很多人说，“熵增定律”是一个让人绝望的定律，其实这个观点并不正确，因为我们不能确定宇宙是一个封闭的系统，并且从热力学第二定律中，还可以得到一个神奇的假设“玻尔兹曼大脑”。 这个假设可以让我们去从不同的角度去思考宇宙的本质。 首先，时间的本质是什么？我们认为时间的本质是物体的运动和能量的转移，物体和能量绝对静止时，就是我们所说的“时间停止”，但是时间流逝的方向是什么呢？ 时间的正演和反演，都不会影响物理定律的正确性，而在热力学第二定律，给出了时间的方向，那就是熵增的方向就是时间的正方向，如果时间是倒着流逝的，就会导致熵减，因此热力学第二定律在一定意义上确定了时间的方向。 了解时间的方向和熵增的基本原则，我们再来思考一个问题，假设宇宙在不断的熵增，那么在熵的涨落中，产生一个人类这样具备自我意识生物的概率有多高？ 答案是很低很低，大约只有10的负100次方，这是一个十分恐怖的数字，而人类这样的生物，是高度低熵的状态，会以负熵为食，不断的进食来保证自己处于低熵的状态。 “玻尔兹曼大脑”是物理学家路德维希·玻尔兹曼提出的一个概念，简单来说，就是在宇宙的演化中，直接诞生出一个意识体，比诞生出人类这样高度低熵意识体的概率要高很多，既然人类存在，那么宇宙中应该漂浮着大量意识体，这些意识体没有具体的形态，大多数意识体都在短暂的涨落中消失，会在一个短暂的瞬间中诞生又消失。 但是，从量子永生的观点来看，不同的平行宇宙中总会有一个玻尔兹曼大脑不会死亡，这个玻尔兹曼大脑可能会成为所谓的“超级意识体”，甚至有人认为，我们的世界就是被这个玻尔兹曼大脑构思出来，因为宇宙诞生出一个玻尔兹曼大脑的概率要比诞生人类高很多。 这个观点类似于“缸中之脑”，其实并不会产生太大的疑惑，笛卡尔曾经说过“我思故我在”，对于这句话的解释有很多，但是我认为可以简单直接的理解为，当我思考的时候，我就是真实存在的。 就算我们可能是缸中之脑，可以自主地去思考，就是真实存在的。就像是宇宙大爆炸理论中，只需要知道爆炸发生就足够了，不必去思考在奇点爆炸之前存在什么，因为奇点爆炸就是宇宙的本质之一，存在即合理。 那么，我们应该怎么看待玻尔兹曼大脑这个理论呢？其实和熵增定律一样，虽然熵增是宇宙的内禀属性，但是我们并不能确定宇宙是一个封闭系统，其次，就算宇宙确实是一个封闭系统，现在的宇宙也只是演化的早期，需要难以想象的漫长时间，才会换换进入热寂。 从宇宙中恒星的演化就可以看出来，目前的宇宙还处于演化的早期，因为在宇宙中还没有出现“黑矮星”，像太阳这样的恒星并不是永远存在的，它们在经过主序星阶段后，会膨胀成为一颗红巨星，接着缩小成白矮星，而白矮星会经历很长时间后，成为一颗黑矮星。 黑矮星处于恒星一生中能量的最低点，几乎不会再辐射能量，整体也十分暗淡，而在宇宙中，人类至今没有发现真实存在的黑矮星，因此我们可以推断，宇宙还处于演化的初期，100多亿年的时间不足以诞生黑矮星，大部分小质量恒星都处于主序星的阶段。 从恒星就可以看出来，目前宇宙的状态是十分低熵的，因此我们不能确定宇宙是一个封闭系统，并且就算宇宙中的熵在不断增加，对于宇宙的整体来说仍然是微乎其微的，就像是人类的不断发展，造成了地球环境的变化，但是对于地球本身来说，其实是微不足道的，更别提对太阳或者银河系的影响了。 宇宙中不断有恒星死去，也有新的恒星诞生，而恒星的演化对宇宙中氢元素和氦元素的消耗其实并不多，恒星只是把内核中的氢消耗一空，而不是消耗完整个恒星的氢，因此在超新星爆发开始后，喷洒出的物质会形成星云，诞生出新的恒星，未来很难会出现所有恒星都熄灭的场景。 宇宙中的所有可见物质加在一起，包括全部的恒星黑洞以及中子星，其实只是整个宇宙质量的很小一部分，暗能量和暗物质才是宇宙的主要组成部分，这些暗物质和暗能量肉眼不可见，也不会主动辐射光，因此人类无法观察，但是它们真实存在。 人类对宇宙的了解还不够深入，就认为宇宙的结局是因为熵增引起的“热寂”未免太过武断，而玻尔兹曼大脑给了我们不同的观点去思考熵增的正确性。如果宇宙真的在不断熵增，为什么没有玻尔兹曼大脑存在呢？ |
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