玻尔兹曼大脑,为什么那些物理学家说它是恐怖的?

1、玻尔兹曼大脑，为什么那些物理学家说它是恐怖的？

波尔兹曼大脑是假想的产生于混乱中熵的涨落的自我意识。自我意识是一种低熵态。奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼曾提出一个观点：如果已知的低熵态宇宙是来源于熵的涨落，那涨落中也应该会出现许多低熵的自我意识，比如一个孤单的大脑。这种孤单的大脑就被命名为波尔兹曼大脑。 这个脑袋，貌似会造成世界末日，还是全宇宙级别的世界末日。

这是因为有人说真空中会偶然间凭空冒出一些粒子！如果冒的次数多了可能会同一个一下子冒出多个粒子而恰好形成一个分子，如果继续抽，可能会出现复杂一些的东西。

如果无限次数，会出现认何可能性的分子排列组合，比如，电脑，大个活人，飞机，大炮，导弹！ 不少宇宙学家认为，从量子真空中向我们虎视眈眈的“玻尔兹曼”大脑是非常、非常可怕的，因为相关的演化模式提示：这些大脑对于宇宙的看法，与我们存在着惊人的差异。

只要被赋予足够的空间和时间，一种有意识的物质就会从真空中突然蹦出来，即使它持续的时间仅为1微秒。 诚然，这类事情是不可思议的，未必真的会发生，但却并非不可能——至少从理论上说是如此。

物理学家将这类基于假设的存在，称之为“玻尔兹曼大脑”，它是根据19世纪奥地利物理学家、一位在热力学和统计力学领域作出过重大贡献的先驱者路德维希·玻尔兹曼来命名的。

玻尔兹曼提出了宇宙是否可能产生于热涨落的问题；他的著述预示着全新的理念：涨落还可能孕育一种观视宇宙的意识性实体。

从这个意义上说，玻尔兹曼大脑不一定是真实的大脑，毋宁说是一种隐喻，用以指称也许会自发出现的宇宙目击者。

乍听之下，这种理念似乎是荒诞不经的，但它正在帮助宇宙学家努力探索宇宙的演化模式以及人类在其中的位置。

2、为什么麦克斯韦是电磁学的集大成者却看起来低一档次？

人们把牛顿和爱因斯坦相提并论，为什么麦克斯韦是电磁学的集大成者却看起来低一档次？

有个比较通俗的说法可以评价这三位大佬的成就，一牛二爱三麦，说的就是科学界的第一大佬是牛顿，第二是爱因斯坦，第三是麦克斯韦，但有朋友会认为牛顿和爱因斯坦应该爱因斯坦排第一位，比如下图就是科学界的另一种排位方式：

其实这都没有关系，来了解下这三位大佬的成就，大家心里就对他们的位置排行有个数了！

以前我们没有科学这个名词，所以牛顿在1687年发表的著作标题名字是《自然哲学的数学原理》，当然牛顿提出的万有引力定律绝对称得上伟大，但却并不是牛顿最伟大的地方，而是以科学思维来解释自然界一切现象的体系，这个体系叫做牛顿经典力学体系。

1513年哥白尼的《天体运行论》提出了日心说，太阳系行星都以太阳为中心公转。

1610年，伽利略的《星空信使》以前所未有的角度向人类介绍了全新的星空世界。

1600年-1610年间，开普勒完成了行星三大定律，从数学角度描绘了行星运行的轨道。

但他们之间都缺乏一个粘合剂，将现象从原理角度来阐述的理论，牛顿的三大定律和万有引力定律成了联系这些现象的一个纽带，并且成为从牛顿之后的力学和天文学的基础，也是现代工程学的基础。天体运行遵循人类发现的自然规律，科学第一次在理论上彻底战胜神学，占据了理论绝对制高点，成了开启科学革命重要契机与动力，这是牛顿力学在科学史上的地位，我们可以这样认为，伽利略开创了实验科学，牛顿则从理论与实践的角度完美的诠释了科学，当然牛顿除了这些成就外，还有角动量与动量守恒，光学以及光谱观察和微积分等

牛顿力学体系伴随着现代科学发展的方方面面，甚至登陆火星都可以用牛顿经典力学计算完成，它的精度高到你根本不用担心会降落错位置。

爱因斯坦以光速不变的假设和洛仑兹变换与庞加莱的同时性的相对性原理，抛弃以太建立了狭义相对论，以前所未有的角度诠释了时空的本质！

曾经洛仑兹和庞加莱走到了狭义相对论的边缘，但洛仑兹死守以太，仍然试图用以太的角度解释迈克尔逊-莫雷实验为零的结果，而庞加莱的同时性的相对性原理仍然没有跨出这一步，他们都太保守，而爱因斯坦善于打破一切规则建立新规则，这使得他站在了前所未有的高度。

当然还有后来揭示物质来源的质能方程，质能等价，很多朋友以为这只能解释原子弹和氢弹的能量来源，但素不知质能等价方程和广义相对论结合，能为我们解释宇宙的前世今生！爱因斯坦就干了这件事！

自1905年后的十年，爱因斯坦啥都没做，就想着把狭义相对论从匀速直线运动扩展到了各种运动状态下的广义相对论，将牛顿平坦时空的宇宙升级到了广义相对论质量与时空互相影响的宇宙！

1922年弗里德曼将爱因斯坦的引力场方程设定了一个特殊的条件，假设了宇宙是一个物质分布均匀的前提，解出了三个解，表明了宇宙有三种形状，而在大部分情况下宇宙是动态的，1928年勒梅特提出了和弗里德曼一样的结果！

1929年哈勃发现遥远星系的远离，从而从观测的角度证实了宇宙在很久以前的过去曾经处在极其致密的状态。

1964年宇宙微波背景辐射的发现，则从观测上证明宇宙曾经发生过一场开创时空的能量爆发事件！

从爱因斯坦的引力场方程中推导出的结果，加上质能等价方程，我们得以从理论上搞明白了时空与物质的由来，这个宇宙观没有一个科学家所能给予你，爱因斯坦做到了！

爱因斯坦的伟大，知道狭义和广义相对论就可以了，因为几乎整个二十世纪，半个科学界都在各个方面验证狭义与广义相对论，但爱因斯坦的成就并不止此，要说他量子力学的开创者之一也不为过，因为爱因斯坦有个以光电理论获得诺贝尔奖的梗，就像表彰一个立下无数战功的将军的理由：却是他救了一只小狗？也有玻色-爱因斯坦凝聚态的预言和布朗运动的描述等等！

种花家很喜欢麦克斯韦的大胡子，但是HOLD不住啊！但麦克斯韦绝对可以，我们先引用费曼的评价来展开：

“从人类历史的长远观点来看……几乎无疑的是，麦克斯韦发现电动力学定律将被判定为19世纪最重要的事件。与这一重要科学事件相比，发生于同一个10年中的美国内战，将褪色而成为只有区域性的意义。”

十九世纪六十年代初，麦克斯韦发表了一组四个方程，用来描述所有的电磁现象，这就是著名的麦克斯韦方程组！

当然1、2、3都不是麦克斯韦的，只有最后一个方程的右边部分才是麦克斯韦发现的，但这意义非凡，此前科学家已经发现电荷能产生电场，磁场能产生电场，但从来都没有人想到两者可以互相产生，这就是电磁波的理论基础，但这是只是表象！因为电磁理论统一的意义绝不是电磁波这个现象那么肤浅。它更深层次的含义是光速不变和电磁波和光统一的科学意义！

前者将会促使爱因斯坦思考牛顿经典力学和电磁理论无法兼容，因此发展出狭义相对论，而后者则是物理学上第一次将可见光和看不见的电磁波统一起来！而在它之后，将会有更多的统一理论发生，当然再往后的统一则在100多年以后才发生了！

于是便有了光，这就是麦克斯韦干的好事！

三个大佬的不完整故事讲完了，各位排个序吧，谁第一，谁第三？

3、最强大脑的那些天才们能解决像黎曼猜想这样的数学难题吗？

基本的回答是：不能。实际上，这个问题还反映了普通人对“天才”这个概念的误解。

具有什么样能力的人算是天才？当然，超强的记忆力、计算能力都是很好的，真正的天才也往往具有这些能力。但这些能力都是电子计算机可以代替的，在学术界人士看来，并不算特别高层次的能力。真正高层次的能力，是创造力，是洞察力，是提出别人发现不了的框架的能力。

举些例子。哥白尼想到日心说，伽利略想到用斜面实验来确定球下落的速度与时间的关系，牛顿想到万有引力定律和微积分，玻尔兹曼和吉布斯想到用微观状态数和概率来解释物质的宏观性质，普朗克想到用光的能量只能阶跃式地变化来解释黑体辐射的能谱，爱因斯坦想到把光速不变作为基本原理，推出狭义相对论和广义相对论，海森堡想到抛弃粒子的轨道概念，只基于可观测量来描述量子力学……这些都是伟大的洞察力，提出了前人作梦也想不到的新的框架，为科学革命开辟了道路。

哥白尼

相比之下，多记住几个数、几张图，多算几位数的加减乘除以至于乘方，有什么了不起的吗？

实际上，一个人如果有能力去证明黎曼猜想，他肯定就直接去进攻这个问题了，而不会去上电视，参加最强大脑这种节目。在学术界看来，这两种智慧的高下层次是一目了然的，完全不需要辩论。

一般公众的问题是，没见过真正有创造力的伟大科学家，也想象不出来他们是怎么做事的。而最强大脑的聪明程度在他们的理解范围之内，于是就把两者混为一谈了。这其实是一种“夏虫不可语冰”。

当然，需要再次强调一下，最强大脑也是非常聪明的，是值得尊敬的，这里没有任何对他们不敬的意思。只是如果有人以为这就是最高的智慧，那就应该指出：不是，上面还有更高的智慧。

4、杨振宁到底有多厉害？

杨振宁有多厉害？一牛二爱三麦你错过亲眼见证历史，那么，坐五望四的老杨，你就不该只凭娱乐版来评价。

自牛顿创立现代科学以来，到麦克斯韦将电学和磁学统一后，人类在上个世纪曾迎来辉煌的黄金时代，一时嘚瑟得不得了！可惜马上就被两朵乌云击倒，大同世界碎了一地，物理世界分成两条岔道，大家又陷入困境之中。

这边爱因斯坦凭借相对论独成一派；那边波尔、狄拉克、波恩等把量子力学也导入正途。大家都想重回大统一的世界，重现物理黄金时代的光荣。

杨振宁就在这个动荡的时代出现，在量子力学这条岔路上，成为一个时代的旗手。杨米尔斯方程，宇称不守恒定律，成功拿下电磁力和弱力的统一。大家按着他的方向，推出标准粒子模型，顺道把强作用力也统一起来。基础物理在理论上完成了大统一，几乎可以完美回答“物质的本质是什么”这个哲学思辩。

一群科学家，通过验证老杨的预言，诺奖拿到手软，老杨因此妥妥封神。

很多同学提到老杨，都喜欢拿钱学森、邓稼先等应用科技大牛来做比，觉得老杨理论胡里花哨，当不得饭吃。

基础物理研究，和应用科技研究，根本不是同一回事。正如爱因斯坦的相对论中的质能方程式，给予核能利用指明了方向，但制作原子弹的人，却不是小爱一样，你能因此说小爱就一嘴炮神棍，百无一用是书生？你后面应用科技有多牛，都只是在证明创立这个自洽理论的人有多伟大而已！注意，人家的理论是建立在严谨的数学模型上，和瞎掰几个名词的民科同学绝不是一条道上的朋友。

新世纪以来，所有的科技进步和革命，几乎都是新材料带来的。而杨振宁的理论，大家没忘记它的本质就是解决了“物质的本质是什么”！为目前还只是近似理论玩电子的人类材料学，可是指明了将来的方向！

大门已经打开，就等着诸位未来的达芬奇、特斯拉、爱迪生再接再厉，再创高峰啦！

现代通讯技术、半导体技术，其实早就无法突破摩尔定律了。玩电子的芯片走到纳米级别，能带理论就到了尽头。所以真想弯道超车，就不应该再玩电子！

按照老杨的理论，下一个有前途的粒子，可以试试中微子。华为真想突破美国的限制，在以后的世界成为霸主，可以把力量投入到这一块试试。真有黑科技，那得超越电子才算。

曾经有一个活着的神话，我们不曾珍惜，失去了才追悔莫及，如果再给我一次机会的话，我会说三个字——谢谢您！

我是猫先生，感谢阅读。

5、那么微观和宏观的分界线在哪里？

实际上所有学科的微观和宏观都是一个相对的概念。数量级就是对这个概念的一个具体描述。既相差十倍以上就不是一个数量级的事物了。当然即便是相差几个数量级，微观的效果依然会反应到宏观的范畴，只是不起决定性作用或者可以忽略其存在而已。

但是量子力学的微观和宏观还有更明确的区分条件。这个条件就是量子力学的空间概念和四维时空的空间概念是不同的。所以量子力学不能描述四维时空中的物质运动。同时四维时空中也看不见量子力学描述的大部分概念。

既四维时空是由物质的黎曼维度形成，而量子力学的维度是物质的复辛维度。所以两者之间的区别是非常明显的，而联系则是更高一级的数学关系。

所以在物质世界微观和宏观之间就存在一条鸿沟。区别微观和宏观的方法也是这条鸿沟。

既符合黎曼代数关系的维度就是宏观关系。而相互之间符合复辛代数关系的维度之间就是微观。

这个原理不仅适应物质世界，也适应社会科学。