09-30 23:39百家榜創(chuàng)作者,科學達人,優(yōu)質創(chuàng)作者
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有很多人說，“熵增定律”是一個讓人絕望的定律，其實這個觀點并不正確，因為我們不能確定宇宙是一個封閉的系統(tǒng)，并且從熱力學第二定律中，還可以得到一個神奇的假設“玻爾茲曼大腦”。
這個假設可以讓我們去從不同的角度去思考宇宙的本質。
首先，時間的本質是什么？我們認為時間的本質是物體的運動和能量的轉移，物體和能量絕對靜止時，就是我們所說的“時間停止”，但是時間流逝的方向是什么呢？
時間的正演和反演，都不會影響物理定律的正確性，而在熱力學第二定律，給出了時間的方向，那就是熵增的方向就是時間的正方向，如果時間是倒著流逝的，就會導致熵減，因此熱力學第二定律在一定意義上確定了時間的方向。
了解時間的方向和熵增的基本原則，我們再來思考一個問題，假設宇宙在不斷的熵增，那么在熵的漲落中，產生一個人類這樣具備自我意識生物的概率有多高？
答案是很低很低，大約只有10的負100次方，這是一個十分恐怖的數(shù)字，而人類這樣的生物，是高度低熵的狀態(tài)，會以負熵為食，不斷的進食來保證自己處于低熵的狀態(tài)。
“玻爾茲曼大腦”是物理學家路德維?！げ柶澛岢龅囊粋€概念，簡單來說，就是在宇宙的演化中，直接誕生出一個意識體，比誕生出人類這樣高度低熵意識體的概率要高很多，既然人類存在，那么宇宙中應該漂浮著大量意識體，這些意識體沒有具體的形態(tài)，大多數(shù)意識體都在短暫的漲落中消失，會在一個短暫的瞬間中誕生又消失。
但是，從量子永生的觀點來看，不同的平行宇宙中總會有一個玻爾茲曼大腦不會死亡，這個玻爾茲曼大腦可能會成為所謂的“超級意識體”，甚至有人認為，我們的世界就是被這個玻爾茲曼大腦構思出來，因為宇宙誕生出一個玻爾茲曼大腦的概率要比誕生人類高很多。
這個觀點類似于“缸中之腦”，其實并不會產生太大的疑惑，笛卡爾曾經(jīng)說過“我思故我在”，對于這句話的解釋有很多，但是我認為可以簡單直接的理解為，當我思考的時候，我就是真實存在的。
就算我們可能是缸中之腦，可以自主地去思考，就是真實存在的。就像是宇宙大爆炸理論中，只需要知道爆炸發(fā)生就足夠了，不必去思考在奇點爆炸之前存在什么，因為奇點爆炸就是宇宙的本質之一，存在即合理。
那么，我們應該怎么看待玻爾茲曼大腦這個理論呢？其實和熵增定律一樣，雖然熵增是宇宙的內稟屬性，但是我們并不能確定宇宙是一個封閉系統(tǒng)，其次，就算宇宙確實是一個封閉系統(tǒng)，現(xiàn)在的宇宙也只是演化的早期，需要難以想象的漫長時間，才會換換進入熱寂。
從宇宙中恒星的演化就可以看出來，目前的宇宙還處于演化的早期，因為在宇宙中還沒有出現(xiàn)“黑矮星”，像太陽這樣的恒星并不是永遠存在的，它們在經(jīng)過主序星階段后，會膨脹成為一顆紅巨星，接著縮小成白矮星，而白矮星會經(jīng)歷很長時間后，成為一顆黑矮星。
黑矮星處于恒星一生中能量的最低點，幾乎不會再輻射能量，整體也十分暗淡，而在宇宙中，人類至今沒有發(fā)現(xiàn)真實存在的黑矮星，因此我們可以推斷，宇宙還處于演化的初期，100多億年的時間不足以誕生黑矮星，大部分小質量恒星都處于主序星的階段。
從恒星就可以看出來，目前宇宙的狀態(tài)是十分低熵的，因此我們不能確定宇宙是一個封閉系統(tǒng)，并且就算宇宙中的熵在不斷增加，對于宇宙的整體來說仍然是微乎其微的，就像是人類的不斷發(fā)展，造成了地球環(huán)境的變化，但是對于地球本身來說，其實是微不足道的，更別提對太陽或者銀河系的影響了。
宇宙中不斷有恒星死去，也有新的恒星誕生，而恒星的演化對宇宙中氫元素和氦元素的消耗其實并不多，恒星只是把內核中的氫消耗一空，而不是消耗完整個恒星的氫，因此在超新星爆發(fā)開始后，噴灑出的物質會形成星云，誕生出新的恒星，未來很難會出現(xiàn)所有恒星都熄滅的場景。
宇宙中的所有可見物質加在一起，包括全部的恒星黑洞以及中子星，其實只是整個宇宙質量的很小一部分，暗能量和暗物質才是宇宙的主要組成部分，這些暗物質和暗能量肉眼不可見，也不會主動輻射光，因此人類無法觀察，但是它們真實存在。
人類對宇宙的了解還不夠深入，就認為宇宙的結局是因為熵增引起的“熱寂”未免太過武斷，而玻爾茲曼大腦給了我們不同的觀點去思考熵增的正確性。如果宇宙真的在不斷熵增，為什么沒有玻爾茲曼大腦存在呢？
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