玻爾茲曼提出的宇宙猜想(應(yīng)該具有高熵態(tài)宇宙中的玻爾茲曼)
許你
玻爾茲曼提出了一個觀點:自我意識是一種低熵狀態(tài)。如果已知的低熵
宇宙來自熵的漲落,那么在漲落中就會有很多低熵的自我意識。一般來說,宇宙經(jīng)過一系列的運動和變化后,會產(chǎn)生一系列的物理反應(yīng),物理反應(yīng)會引起熵變。自我意識是一種低熵狀態(tài),宇宙中的一系列物理反應(yīng)必然會有一定的低熵狀態(tài),即形成一定的自我意識。玻爾茲曼的大腦也指這種低熵狀態(tài)產(chǎn)生的自我意識。熵的本質(zhì)是熱力學(xué)系統(tǒng)中微觀粒子有序性的度量。我們知道剛出爐的食物,從很遠的地方就能聞到濃濃的香味,但是涼了,只有走近了才能聞到。微觀上熱食的分子處于極度無序的狀態(tài),相對有序的空氣分子在接觸到極度無序的蔬菜分子時會吸收一些動能,就會變得相對無序。同樣吸收了動能的空氣分子的第一波也會傳遞給周圍的空氣分子。因為能量的損失,這個傳播距離總會在某一點結(jié)束。食物的溫度越高,分子態(tài)越強烈,可以在空氣中傳播很遠。當食物與空氣接觸時,空氣分子的傳輸過程就是從低熵態(tài)到高熵態(tài)的傳輸過程,也叫熵增定律。食物分子的傳播過程是一個從高熵態(tài)到低熵態(tài)的過程,稱為熵減。根據(jù)熵增定律,在一個孤立的系統(tǒng)中,總是從有序狀態(tài)走向無序狀態(tài),即熵增的過程;在開放系統(tǒng)中,能量交換發(fā)生在內(nèi)部,它從高熵狀態(tài)轉(zhuǎn)移到低熵狀態(tài)。但在這個過程中,一些能量會與環(huán)境相互作用,造成一定的損失,所以熵一般會降低。玻爾茲曼提出了宇宙應(yīng)該具有高熵態(tài)的猜想,因為它的隨機漲落可以導(dǎo)致某些環(huán)境熵態(tài)很低。雖然熵增定律認為,混沌程度越低,概率越低,但在宇宙這樣的大環(huán)境中還是會發(fā)生。正是因為這種低概率事件的發(fā)生,我們生活的環(huán)境和智慧生物才得以誕生。