对于技术科学术语,熵很受欢迎。我的意思是,这是一集的标题巴菲吸血鬼杀手, 毕竟。搜索互联网上的“熵”行情,从安东·契khov(Anton Chekhov)和瓦特拉夫·哈维尔(Vaclav Havel)到弗兰克·赫伯特(Frank Herbert)和菲利普·迪克(Philip K. Dick),您会发现它们。
更重要的是,许多普通公民甚至对什么有一个大致正确的概念熵方法。但是,更深入地了解熵并不那么简单。为此,您需要掌握一个相关的词汇词:崇高。祝您好运。 (我试过quotes.net并收到“我们找不到任何匹配厄戈迪克的报价或作者。”)
崇高但是,确实有一个相当简单的定义。它的意思是“通过所有可能性”。要说明:取10张卡,编号为1到10,并按任何顺序进行布置。安排一个系统,以一遍又一遍地随机交换任意两张卡。卡的每一个可能的数值顺序最终都会出现。那是奇异的。
熵的常见定义 - 混乱 - 听起来很简单。但是,尽管“混乱”可能是电影报价的足够定义,但对于热力学方程来说还不够。熵与混乱或混乱有关,但它是一种使用概率数学来衡量的特殊疾病。在这种情况下,“凌乱”意味着更有可能。熵是对安排的可能性的衡量标准。
例如,对于10张卡片,只有许多可能的安排中只有一个将它们定位在升值的数值顺序中。这是一个不太可能的安排,因此熵很低。有很多方法可以不按数字顺序排列它们。因此,如果您从订单开始,然后运行卡片交换过程,则卡可能会越来越多。换句话说,熵随着时间的流逝而增加,这基本上是物理学家“随着时间的流逝”的意思。时间动力学的第二定律似乎需要时间的方向 - 从过去到未来。它指出,熵(在封闭的系统中,没有能量输入)总是会增加 - 直到达到平衡,最大可能的熵状态。
但是,长期以来一直在辩论这种对时间方向的解释。一些专家仍然不满意。Andreas Albrecht, 例如。他认为解释时间的箭头可能需要熵和怪异性。
标准故事说,今天的时间流动了,因为过去的熵较低。但是多年来,批评家注意到这种推理的缺陷。选择一个低熵的时间点。显然,熵在将来会变得更高。但过去也很可能会更高。因此,时间的箭头将双向指出。
所有这些都是很久以前的路德维希·鲍尔茨曼(Ludwig Boltzmann)19世纪的奥地利物理学家,他发现了热力学的概率方法。他认为时间确实在两个方向上都流动。但是在宇宙的任何一部分中,无论居住在那里的人都将定义时间流向未来的流程,无论它走了哪种方式。在大多数宇宙中,根本没有时间,因为熵达到了最大值,这意味着一切都处于平衡状态。但是,完全平衡的偏差(由机会引起的波动)可能会使某些区域从平衡到较低的熵状态,并且时间可能会再次出现。因此,人们碰巧占据了一个好奇的宇宙角落,其熵足够低,以便有时间前进。
如今,鲍尔茨曼(Boltzmann)的观点大多被忽略了(在很大程度上,鲍尔茨曼(Boltzmann)时代的许多物理学家无视他对原子存在的信念)。如今,大多数物理学家将时间归咎于宇宙的起源。如果整个宇宙以低渗透状态开始,那么时间将在各处流动相同的方向,并且今天仍在流动,因为整个宇宙尚未达到平衡。
也许是的,但是它留下了一些重要的问题,例如为什么宇宙以低渗透状态开始。换句话说,为什么宇宙会从类似于以升级数字顺序铺设所有10张卡片的情况开始 - 考虑到所有其他许多可能性,这是非常不可能的安排?加利福尼亚大学戴维斯分校的宇宙学家阿尔布雷希特(Albrecht)认为,平衡宇宙的古老思想也许可以解决这个谜语。
最初,宇宙通货膨胀的拥护者认为,它可以解释当今宇宙如何从非特殊的起点发展。然而,一开始就安排了事情,突然的指数膨胀将使一切顺利,同时沉积一些皱纹,从而形成物质团块以生长到星系中。对于这些条件,没有什么特别的,因为它们或多或少会随机产生。但是,如果您想要一系列前进的箭头,则需要特殊的初始条件,即低熵。阿尔布雷希特指出,低熵是不可能的 - 特殊或非典型的条件。
阿尔布雷希特在最近的论文。但是在平衡宇宙中没有这种张力。
阿尔布雷希特写道:“最终,平衡理论可能被证明是我们唯一使用物理定律'解释'宇宙状态的希望。” “在真正的平衡状态下,没有'初始状态'的概念。该系统简单地存在于永恒的状态,变成一个状态或另一个状态。”
随机波动将在其所有可能的状态中循环循环。最终,会出现低概率,低渗透的情况,而我们观察到的宇宙可能会以前向指向的时间向更高的熵发展。
参见,厄运很简单。
除了有一个小问题。从统计学上讲,大多数均衡的波动将很小。如果人们不太特别,那么您就不太可能发现自己在一个由数十亿个不平衡的星星和星系的真实宇宙中。这就像在您的第一轮旋转上赢得了一台老虎机大奖一样。小小的波动更有可能只会产生您的大脑,以一种诱使其诱使其宇宙其余部分也存在的配置。换句话说,您将是物理学家所说的Boltzmann大脑。
这应该是一个赞美,因为鲍尔茨曼是一个非常聪明的人。但这也有点令人不安。幸运的是,有充分的理由相信您不是玻尔兹曼大脑。例如,阅读博客将很困难,因为您的大脑会以任何一句话与下一个句子没有联系的方式随机波动。 (很容易从这里插入“ Jabberwocky”的句子,但这可能会吓到您。)
如果您不是玻尔兹曼大脑,那么平衡宇宙再次遇到麻烦。除非阿尔布雷希特说,除非我们不知道的现实存在一些未知的并发症。它与熵和怪异性的简单定义中微妙的手相关。
还记得10张卡吗?可以仅以一种方式实现上升数字顺序。但任何可以仅以一种方式实现特定顺序。仅当您不知道数字所在的顺序时,熵才会增加。对于真实的物理示例,请考虑一盒气体中的分子。您无法测量所有分子的位置和速度。您可以测量温度和压力之类的东西。一堆不同的分子排列可以产生相同的温度或压力。就像使用老虎机一样。 Payline上图标的各种组合支付相同金额(通常为零)。
熵实际上是衡量数量(微骨)产生给定的宏观(温度/压力)的量度。高熵意味着许多可能的安排可以产生您观察到的宏观染色,从而更有可能发生。
在普通物理学中,微骨涉及分子或原子或亚原子颗粒。您无法单独观察它们。您必须测量其中的一堆,这是一种称为粗晶状的概念。这就像在付费线上玩的老虎机太小而无法看到 - 每次旋转之后您都知道的就是您赢了多少或丢失了多少。物理定律(例如,热力学定律)告诉您,不可观察的颗粒的千古运动与您的粗粒粒度观察有何关系。
根据物理定律(将微骨与宏观物质相关联的定律),除非Boltzmann Brains可以写博客,否则平衡宇宙似乎不太可能。但是,假设阿尔布雷希特说,有“反式微生物”,这是我们所知道的物质和力颗粒下的隐藏物理层。在这个隐藏的领域中,千古的波动可能与新法律可观察到的无关。就像老虎机具有隐藏的算法一样,可以确保您很少赢得大奖一样,大自然可能会隐藏一种算法,该算法比Boltzmann Brains更频繁地产生低渗透性的“头奖”宇宙。
如果仅发生在反式 - 晶体中,而不在当前物理学的普通微晶格中,那么这种幸运的结果可能是可能的。这些微晶格将仅是对更基本的反式微生物的粗粒描述。在这个更深层次的层面上,阿尔布雷希特(Albrecht)猜测,千古是可以使真实的宇宙可能和典型。
阿尔布雷希特(Albrecht)承认,他尚未找到一种方法来确切地证明隐藏领域中的奇迹性如何产生大奖的波动。但是请休息一下。直到19世纪后期,鲍尔茨曼(Boltzmann)建立在詹姆斯·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)的见解的基础上,展示了分子的微晶格与温度和压力的宏观物质如何相关。这并不是说这些东西很容易。
此外,正如Boltzmann强调的那样,理论不应将自己限制为已知的事实。他对自己关于时间和均衡的理论的评估可能有一天也适用于阿尔布雷希特的想法。
鲍尔茨曼谈到他对时间的看法时说:“上述理论的确确实超出了我们的经验。” “但是它具有每个这样的理论都应该具有的优点 - 向我们展示了全新的光明的经验事实,并激发了我们进行新的思想和反思。”
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