Ki sa ki se sèvo a Boltzmann?

Dezi a pi gran nan tout limanite soti nan imemoryal tan te demantelman mistè a nan linivè la. Anpil ipotèz diferan ak teyori motive lespri yo nan syantis atravè mond lan. Ki sa ki se sèvo a Boltzmann e poukisa li konsidere kòm enplikasyon yo pi etranj yo ak dezagreyab nan istwa a nan kosmolojik?

Lyudvig Boltsman ak teyori l '

Lyudvig Boltsman te yon fizisyen ki espesyalize nan mekanik estatistik konekte patikil fizik yo nan Newton nan thermodynamics. Boltzmann sinetik teyori pa sèlman eksplike kijan yo chalè, travay ak enèji ki gen rapò ak youn ak lòt. Li te tou te bay yon definisyon klè nan antropi. Menm si sèvo Boltzmann l ', li ranvèse konpreyansyon nan tradisyonèl nan linivè a ak lide l', malgre difikilte yo nan konpreyansyon yo, li se tou enpòtan pou remake.

Presyon, tanperati ak volim yo se karakteristik prensipal yo nan gaz la. Paske yo detèmine pozisyon an ak vitès nan tout atòm oswa molekil Boltzmann konpare yo ak eta gaz ti kote patikil mikwoskopik nan tout coexist. Gen anpil fason yo fè deplase atòm. Pandan ke vitès an mwayèn nan mouvman nan tout atòm yo se apeprè menm presyon, tanperati a ak volim nan gaz la ap tou ap nan ekilib.

Sa vle di ke gen anpil nan microstates ekivalan gaz. Boltzmann konkli ke antropi la nan sistèm lan nan yon peyi an patikilye depann sou ki kantite microstates ekivalan nan posesyon li yo. Linivè syantis Yo te rele tou mete nan microstates.

Mistè a nan tan

Malgre dekouvèt yo anpil te fè pa moun ki pale nan istwa a nan mistè anpil ap rete suspann pou yon tan long. Pou egzanp, yon gran enterè se kesyon byen fon, li fin vye granmoun: poukisa tan ale sèlman nan yon direksyon?

Boltzmann eksplike ke flèch la sa yo rele nan tan nan ki antropi, yon mezi nan twoub oswa enèji vid pa janm ka redwi nan yon sistèm fèmen, kòm linivè la. Tout bagay sa a se yon bagay ki difisil, ak yon sèl lavi se pa ase yo asire ke nan tout bagay sa a Ki jan yo konprann.

linivè Boltzmann la

Boltzmann sèvo - li se sa ki nan lide linivè la. Pou letènite, tout bagay se posib. Boltzmann, linivè a prezimableman te toujou egziste. astwonòm modèn refize vèsyon sa-a. Li te fèt nan Bang a Big sou 14 milya dola ane de sa. Enèji a ki gen akimile espas pou yon tan long, te kapab jwenn soti, li piti piti olye pou yo dezòd orijinèl yo retabli lòd.

Boltzmann sèvo ak thermodynamics

Koulye a, kite nan pale sou koneksyon a anba konsiderasyon objè ipotetik ak thermodynamics. Ki sa ki fè sèvo yo Boltzmann konsa enteresan? Kòm youn nan teyori yo sou kreyasyon an ak egzistans nan tèt ou a inivèsèl yo ede eksplore aspè yo nan teyori a fizik ki gen orijin ki pi ra ak misterye. Sa a enteresan ak konplèks nenpòt moun ki kesyon ka frape Stolk. Li pa nesesè yo konprann teyori a literalman. Li senpleman kapab dekri kòm yon eksperyans te panse nan thermodynamics.

Thermodynamique - se esansyèlman etid la nan chalè ak li ap koule. Chalè - pwopriyete a nan matyè ki konpòte li kòm yon kalite likid, k ap soti nan yon sèl kote nan yon lòt. Kòm tout bagay sa yo nan linivè a se yon jan kanmenm ki gen rapò ak karakteristik yo ki koule chalè, li te yon anpil nan rechèch te fèt sou sijè a nan thermodynamics, pi byen konprann konpòtman an nan enèji nan tèmik.

Thermodynamic ekilib

Youn nan prensip yo fondamantal nan thermodynamics - lide a nan ekilib. Si ou voye jete yon kib glas nan yon vè dlo, pwogresyon nan tanperati parèt piti piti egalizasyon, chalè a ap kòmanse fonn dlo glas ak evantyèlman tout nan likid a rive nan yon tanperati inifòm.

Youn nan konklizyon yo ki enteresan nan lide a nan Thermodynamic ekilib se ke sistèm la pa ka toujou jwenn balans nan dwa, li konsidere kòm trè fasil, se konsa nou ka san danje asime ke li pa janm pral rive. Pa gen okenn lwa fizik ki pral pèmèt dlo a nan glas la, ki jete popilè nan zo natirèlman fre desann ak tounen vin jwenn glas.

Paradoks a nan egzistans imen

Man - sa a se mete nan pi konplèks ak estriktire nan matyè ki te janm egziste nan lanati. Nan malgre nan tout lwa yo nan thermodynamics moun egziste, byenke sèvo Boltzmann (syans fiksyon se oswa reyalite, li se pa klè jouk koulye a) sipoze ke moun egzistans - pa gen anyen pi plis pase yon paradoks. Aparisyon nan limanite sanble menm plis enkwayab pase yon kib glas fòme nan dlo a le pli vit ke li se vide soti nan tiyo a.

Lyudvig Boltsman te kwè pa egzistans lan nan enposib la soti nan pwen an de vi nan thermodynamics bagay sa yo kòm èt imen. Li sigjere ke gen moun ki - li nan jis kib glas ki fòme natirèlman. Men, nan linivè a enfini, pa gen anyen ki enposib ak probably.

lide orijinal

Fizik, 19yèm ak 20yèm syèk prezante plizyè nouvo lide pou tan sa a, men li te konsèp nan "sèvo Boltzmann" (lide nan nan linivè a) plis pouvwa pase yo tout, mete devan sipozisyon an ki complète edike ak konsyan antite fòme natirèlman nan espas. Tout bagay sa a mande pou yon kantite lajan gwo nan tan.

Boltzmann sèvo - li se yon demonstrasyon ke linivè a gen yon lavi sèvis san limit. Pifò modèl predi lavni an, li ap toujou exponentielle agrandi.

sèvo yo Boltzmann: Linivè K ap viv

Genyen tou sipozisyon an ki kapab genyen yon nimewo san limit nan univèr. Tout univèr sa yo yo toujou ap agrandi nan yon vitès enkwayab. Teyori a nan multivèrs a rete kontwovèsyal, paske nan konpleksite li yo li se trudnodokazuemoy. K ap viv Linivè se ipotèz la nan yon ke yo te konsyan, ki fè yo te fè soti nan fluctuations o aza nan twal la nan espas ak tan.

Sa vle di ke fluctuations yo Stochastic nan nivo a nan antropi (maladi) nan linivè a te kapab teyorikman pwodwi yon bagay difisil, si yo bay ase tan. 19yèm fizisyen syèk Lyudvig Boltsman te montre la pou premye fwa a, li se posib ke soti nan yon pwen matematik de vi.

Kontinuèl Linivè

Linivè a enfini, kote configuration la, te o aza nan patikil yo ka natirèlman parèt epi yo disparèt, konkretize nan sèvo k ap flote nan espas eksteryè - tout nan li se konsa difisil a konprann, depi li fontyè sou nivo a menm ak opinyon kokenn nan mond lan.

Objè tirajosò nan linivè gen rezon ki fè yo, li ta gen plis chans yo lakòz fluctuations pase pwodwi a nan evolisyon. Sa a se paradoks la. Boltzmann sèvo aktyèlman ka jwenn mwens chans pase yon pwodwi nan evolisyon, depi dansite la nan pwobabilite nan fòmasyon an nan evolisyon a nan pwodwi a se pi wo pase l 'yo.

Dapre syantis, lide a - li se yon ilizyon kreye pa entèraksyon an nan yon gwo kantite eleman senp. Nan sèvo a imen se ewonn a ke chak moun gen sou 86 milya dola.

Òdinatè a se kapab sèvi ak kalkil senp yo bati sistèm konplèks ak sèvo bati aksyon ak memwa kòm yon rezilta nan entèraksyon an nan newòn. Se konsa, etranj Boltzmann sèvo se pi plis eksperyans yon panse ki fèt yo jete dout sou sipozisyon yo ki moun sou estrikti a nan linivè la. Apre sa, tankou pifò eksperyans ki enplike Infinity ak énormité, li se efemèr.

sot pase a - li se yon ilizyon

Sou sèvo yo Boltzmann di sa li rele memwa ak eksperyans sot pase ireèl. Man kwè ke eksperyans la nan syantis bay fò prèv ki montre mond lan sòti nan Bang a Big. Tout done yo eksperimantal pou tout syans yo ap fabrike memwa.

Pa ta dwe konsidere kòm yon teyori solid nan agiman Boltzmann la. Pou dat, syans gen ase prèv ki refite kèk teyori kokenn. Men, lefèt ke sipozisyon an nan orijinal ak enteresan, se nye.

Yon sijesyon enjenyeu

Ou ka eseye imajine pou yon ti tan ke linivè a (Boltzmann sèvo - se yon objè, natirèlman fòme nan li) pral antre nan ekilib tèmik. An tèm de molekilè konstitisyon, balans la se dinamik. Gaz, pou egzanp, se distribiye egzakteman menm jan nan espas ki la disponib pou li. Sepandan, o aza mosyon yo molekilè ka pote l 'pou yon moman yon ti kras plis dans eta nan yon sèl kote ak mwens konsantre nan lòt la.

Pi gwo Vibration ki posib tou. Twòp fluctuation ka lakòz konpresyon a nan gaz. Pwobabilite ki genyen pou konpresyon sa yo ensousyans se ki ba. volim gaz Nòmal pouvwa gen 1024 molekil nan k ap deplase poukont nan chak lòt. pwobabilite ki genyen pou pou yo ka tout dwe nan yon sèl kote, etonan ak probably, men soti nan yon pwen de vi fizik se pa tèlman enposib.

Men, e si linivè a te enfini, kote tan an pou fluctuations o aza gen anpil? Lè sa a, nan moman an dwa nan plas la dwat yo ka jis sou anyen, si li ka moun, bèt, machin, oswa superintelligence a inivèsèl. Li te panse fizisyen la popilè yo ak papa nan Lyudvig Boltsman thermodynamics, tout bagay se posib nan linivè a enfini.