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我们从哪里来:上帝和科学的想象。从大爆炸和进化论谈起

楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@公丘子桓 2017-05-17 17:40:00
对1123楼,向所有拥护“进化论”者提出问题,我会保留观察3天。3天之内如果此楼主内宣称进化是科学理论的达尔文主义者不能接盘。我会在3天之后,彻底扒下进化论这张伪科学的画皮。
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不用三天,要扒进化论的皮的,不缺你一个,证据没有一个,就凭嘴了。哈哈 ;-)
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@Ridiculogical 2017-05-11 11:34:34

同意:中间物种确实是一个很模糊的概念,纠结起来很没有必要。

而你的数学模型肯定有问题,因为你对进化论的理解就错了:进化不是为了演进出现在的物种,而是在各自时代的环境,适应当时的环境。如果有充分的时间和外部条件,进化出来的生物多样性,在每一个地质年代都是同样的多 -- 进化不存在目的性和预定的方向,这才是进化论和神创论的分别。当初那些原始的单细胞生物,至今仍然存在和演变之中,类似病菌抗药性的......

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@kenan2016 2017-05-11 13:47:58

至于病菌的抗药性。有什么理由证明神创的细菌不能有抗药性呢

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@公丘子桓 2017-05-17 10:23:51

病菌的抗药性根本不能证明进化。因为达尔文学说,言之凿凿地宣称,自然选择具备有建造生物器官的功能。

也就是说进化论的自然选择内涵赋予中具有产生新生物的创造力。这也是进化论者一直所极力宣扬的。

但是病菌的抗药性并没有产生新的物种。它并不是进化论所宣扬的有创造力“广进化”。

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@Ridiculogical 2017-05-17 11:53:18

我这里是用病菌的抗药性证伪神创论。连这里在讨论的到底是什么问题都没整明白,就开始胡喷了。别这么捉急,好不好?呵呵 :-)

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@公丘子桓 2017-05-17 16:43:54

用病菌的抗药性证不能证明进化论,如何证伪神创论了?上串下跳,语无伦次。 :-)
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对呀,神创论怎么可能被证伪 -- 一个本来就可有可无的理论,需要去证伪吗?哈哈
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@公丘子桓 2017-05-17 17:25:54
楼主一但对进化化无法作出解释时,就使用一贯的伎俩“神棍”来攻击,反驳进化论者。这是一种怎样的阴暗与自卑的心理呢?只能证明进化论根本经不起质疑。否则何必在理屈词穷时,就开始人身攻击呢?

如果说进化化是科学的理论。1.那么它本身就有义务向世人陈述清楚“进化历程”。2.要有接受各方人质疑的底气。科学理论本身就是须要,质疑的验证。

当年爱因斯坦提出相对论,就有底气接受任何方挑战和质疑。并作出极富冒险性的预测。

那么以楼主为首的一些进化论信徒,为何毫无底气接受质疑呢?对了我想到了一个词“先验”。想要获得先验的地位。无须再受人质疑。

既然要宣称是“科学理论”就必须承受质疑的反驳,而不可享有先验的特权。

楼主现在担护进化论的姿态,让我想起一句话来形容再也贴切不过。就是“既要当婊子,又要立牌坊”。当享有先验特权的婊子,又要立“科学理论”这块牌坊。
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达尔文在缺乏化石证据的情况下,提出了人和猿有共同祖先的大胆预言,最后被证明了。

达尔文在不知道遗传学的情况下,大胆预言了生物有共同祖先,结果被所有生物都有同样的DNA结构,在分子生物学层面被证明了。

-- 这些进化论的预言,都被你这个神棍选择性忽视了,就为了这些事实和你的神创论冲突,让你不爽了,对吧?

达尔文进化论最大的问题,不过是在自然选择的进化机制上,选择了渐变论。这个问题,从来就在生物学家内部有很大争议,经过更多的化石和遗传学发现,现在的主流观点是:进化中的渐变和突变机制都是普遍存在的。但是没有一个生物学家会因此否定整个进化论。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@你是我心中的夕阳 2017-05-17 23:07:37
楼主先生 有几点需要向你请教下
1 “柳江2017 ”对物理的认知属于什么水平 他说得我内心一片荒凉
2 你们为什么不能产生一些激辩
3 为什么不多拉点物理牛人来共同讨论
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1.他对物理的认知,基本上是正确的。但是有很多物理上的还停留在数学论证阶段的假设,他也混在一些已经证实的理论中一起提出来了,需要仔细分辨。可以说,柳江老兄说的物理,可以最大程度的满足猎奇心理,但是就像神怪故事听多了一样,猎奇总是有副作用的。:-)

2.他说得非常含混,我如果仔细分辨,大致上说其中一多半是有比较可靠的定论的,另一小半则属于有各家学说,物理学尚无定论的部分。但是就像我一开始说的:科学理论不会局限于已经证实或可以证实的部分,谈到宇宙级别的物理,很多理论就只能是努力的猜测。物理学家的猜测,尽管都是基于蛛丝马迹和严格的数学推理为基础的,但仍然是猜测 -- 我没有理由确认这些猜测是否成立,也同样无法确认这些猜测是否就一定是虚假的。面对茫茫宇宙,人们提出的这些无定论的理论,我的态度基本上是:欲辩已忘言。

3.这些科学前沿的东西,世界上的物理牛人们都没有解决,我等凡夫俗子,是没有办法科普的 -- 举一个例子:最热门的弦论,在天涯上似乎就没有正经的帖子。因为:这个理论自身都还没做到数学自洽,尽管研究的牛人巨多,但是用来科普,还真没几个有这个胆量。

我的态度是:承认我们的无知,对自然和未知的探索,要抱着“知之为知之,不知为不知”的态度,对证据尚不充分的理论,多说不如少说。就算要说,也要摆出所有可能性一起说。但本贴并非科普为主的,讲的太多,也是徒乱人意吧 。。。

还是多说一句:科学只是一个工具,对于生死问题和人生意义,我们知道的再多,还是有更多的未知等着我们,科学是不能给出终极答案的。 -- 我在那一夜读的庄子,有了“无用之用”,明白了“和光同尘” 。。。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@公丘子桓 2017-05-17 17:06:06

哈哈,你终于卸下自己伪装,承认自己也不知道进化论的进化进程了。既然进化论者也不知道,古猿之前的生物是什么?连处于猜想阶段都不是。还厚着脸皮宣称进化论是科学理论。我只能说你的脸皮甚比犀牛皮。

但凡所有的科学理论,都能清楚描述理论,可以量化,结论重复验证的。这是作为科学理论的一个限定范围。而你用“大爆炸要清楚所有膨胀过程”(本身就是非科学理论的猜想)作狡辩显得苍白无力。

进化论作为描述生物演变的一套学说,如果它本身对生物是如何从一种生物演变到另一生物,都是含糊不清的。这算哪门子的理论。连假说都称不上了。

而量子力学,热力学本身理论研究的就无须要对传导过程作出描述。

被我驳到点子上了,只能连喊“神棍”来聊以自慰。楼主的浅薄,无知,无耻,无奈。表演地淋漓尽致。
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进化论的核心就是偶然性在生物物种演进中的作用。既然都是根本上的偶然性,那么就类似量子力学一样,对历史事件和未来的发展,除了对趋势的严格把握,对一个具体个例的认识,除了确实的观测结果,二选一的赌博是不可能靠作弊赢钱的。

-- 基本上,凡是支持相对论的神棍,都会反对进化论,同时歪曲量子力学的。因为:现代科学中的偶然性就是他们的软肋,这些活在中世纪的神棍,是很难辨别偶然性原则和数学上简单的概率论的区别的 。。。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
似乎确实有必要聊一聊热力学和自组织混沌理论。

今天晚了,明天吧 。。。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@柳江2017 2017-05-19 12:16:46
科学的方法,说起来并不复杂,核心便是老老实实认认真真。首先是观测结果的归纳,接著是假说的设定,然后推理演绎诠释结论,最后不断地证伪直至体系被推翻。科学需建立在观测的基础上,对未知进行推断,由逻辑证实且能用实验证伪。当今理论物理学家们想要建立的统一场理论便是沿著科学的道路向前摸索着的。凡不能利用实验证伪的体系不能称之为科学体系;即使是只有单一的证据能够反驳一个一般性的说法,便足以推翻那个说法的可信性。证伪标准来源于维也纳哲学学派逻辑实证主义者,这个学派认为:一切关于自然界的论点全是没有意义的,除非它是可以实验的。广义相对论的引力场方程(爱因斯坦场方程)是建立在四维时空上的(比如场方程中的度规张量、曲率张量等)。广义相对论提出不久,有位德国数学家突发奇想:如果时空是五维而非四维,会有着什么样的效应呢?结果很容易得出,五维的引力与四维的引力遵循同样的定律。与超弦理论类似,近年来有一种超膜理论,它需要十一维度的时空才能协调。统一场论还不是个成熟的学说。但这仅仅是猜想,迄今还没有一套完善的理论对付那些无穷大。超弦论的实验验证和证伪存在着极大的困难,由于那些额外维度的空间被卷曲得如此之小,必需建造一个尺度大如银河系的粒子加速器才行。物理学家们试图在大爆炸时期所留下的蛛丝马迹中寻找超弦理论的根据。正努力寻找这些宇宙初期的遗迹,以期象当年找到3K辐射背景而验证大爆炸理论那样证明超弦理论的合理性。宇宙学的自然选择理论,是指宇宙并非是单一的,人类所处的宇宙,是经过不断生成淘汰后形成的有比较“好”的物理量的,即最终能产生我们人类中的一个。如果它们还能称为科学假说的话,必定有著产生这些假说的物理机制和现实要求。根据爱因斯坦引力场方程构造的模型,就曾被物理学界视为标准的大爆炸演化模型。近年来,一些宇宙模型相较于FRW,作了些改进。如今常用的理论模型中,揭示了宇宙早期历史上有个暴胀阶段,时空形成后一秒钟,宇宙膨胀了约10的30次方倍,温度降至约100亿度。令人惊异的是:暴胀期的膨胀率差不得一丁半点!若大爆炸后一秒钟时膨胀率小那么十亿亿分之一,宇宙还没到达今天就已经坍缩成一个奇点了;若暴胀期膨胀率稍微大那么一点,物质间距离就会散得太开,粒子将不可能凝聚成人类今天所看到的星体,也就是说,人类和其他生命将不可能存在。大爆炸开始时的宇宙仅有普朗克尺度大小(这也是所以应用量子论处理宇宙初始时期的原委),如果不用暴胀模型,宇宙将会在极短的时间内坍缩成黑洞;更为重要的是,不用暴胀模型,将难以合理地解释当初的时空曲率是如何演变成如今的时空曲率的。另外,这个宇宙中组成原子核的质子与中子的匹配也是近乎完美的,只要质子和中子的质量之差与现今的数值相差一些,核聚变反应链便会中断,那就意味着不能形成较重的元素,譬如氦核,人类因此也就不可能存在。诸如此类的巧合,对此有位前苏联的科学家林德提出一个可能的假设:人类所处的宇宙仅仅是众多宇宙中的一个,由于宇宙在数量上十分庞大,所以概率上能产生这般近乎完美的宇宙。大爆炸后产生的宇宙,其中的物理量可能决定了它的短命,于是它坍缩成黑洞。注意到黑洞有所谓的霍金辐射,最终能够蒸发掉奇点并重新爆炸,形成一系列新的宇宙,新宇宙内的系统参数各不相同,如此第二、第三代,代代相传。某些参数良好的系统会发生暴胀,从而存活下来。由这类自然选择,生成了这样各方面很优秀的,有著人类生存条件的宇宙。虫洞模型的得出,增强了自然选择原理的根据。虫洞是一种联结各个不同宇宙或黑洞的管道,这种时空几何图案给予自然选择假说以证伪的希望,虽然这个希望实在过于渺茫。近些年来由黑洞研究宇宙,这类问题又被重新提出,原因是量子宇宙学的兴起,理论物理学家发现只要不违背因果律,量子力学测不准原理允许粒子或反粒子返回到过去。传统的,由广义相对论引力场方程构造的宇宙大爆炸数学模型,一般是说时间和空间起始于一个奇点上的爆炸,在宇宙诞生后短短不到一秒钟内,宇宙经历了暴胀阶段,之后它以常规速度继续膨胀直至今天。从一个不具空间体积的几何点上生成演化,宇宙在开始时一个极短的时间内,其空间尺度必定相若于普朗克常数(h=6.626×10^-27尔格·秒)。这意味着,在这段时间内,应该用量子力学理论代替爱因斯坦的相对论力学理论来处理宇宙。这也是物理学界迫切希望建立统一场论的原因之一,将不相容的量子论和相对论和谐地统一起来。比较而言,超弦理论是目下最好的统一场理论。 超弦理论是用弦的波动来描述粒子的。又冷又空虚的原始宇宙只有一滩滩的波弦,在这混沌状态中由于引力波和膨胀波的启动,导致波弦的迭加混合,冒出了“时空泡”,时空泡可能有好多个,有些早夭了,有些继续发育,其中一个“好”的时空泡逐渐变热生能,突然间快速膨胀(对应于传统的大爆炸和暴胀时期),接著以常规速度膨胀生成了我们今天的宇宙。之所以产生这一理论,一个原因是难以忍受那个时空奇点的假说,更重要的原因是这个宇宙在大尺度上高度地各向同性。除非有某种特殊性,譬如在上帝的捏合下宇宙各区域以同样温度开始,这种高度的一致和均匀是传统宇宙模型所解释不通的。希望从一个任意的,混沌的初始状态推导出人类现在所处的宇宙,就有了多元宇宙的模型和超弦宇宙的模型。这个超弦宇宙模型似乎在时间原点处(传统大爆炸模型的时空奇点,时空曲率在此处无穷大)仍有麻烦。在计算中这一点用非常强的热源代替。

是科学理论就必须能证伪。据发明者声称,原始宇宙应在今天的宇宙中留下痕迹,发现这种特殊的引力波就是证伪任务。有些理论虽已被证伪,譬如玻尔的旧量子论,但这些理论在整个科学发展的过程中起过的作用是永不磨灭的。

统一场理论也是这样。或许统一场论中的某些希奇古怪的学说和模型只是更深刻的理论的过渡,但它的价值是无可否认的。
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有几个问题需要说明一下:

1. 并不是每一个科学家都同意逻辑实证主义的哲学。很多人甚至是反对的(比如后面我会说到的玻尔兹曼)。很多具体问题比如宇宙的由来或者黑洞的性质,基础理论比如相对论和量子力学,并不能给出一个标准答案。就好像你知道了1+1=2,还是无法数出来一个粮仓有多少粒米。没有足够的已知条件,方程就解不出来。此时,物理学家提出的一个个理论模型,就是基于其直觉的合理假设,由此得到的推论,需要实验证明才能成立,或者被推翻,或者被修正。

2. 平直的五维时空,引力波的发散肯定要大于现在的四维时空。所以:弦论需要做的,是研究怎样的拓扑时空结构才能说明现有的物理学的成立 -- 直到现在,这个任务还是没有完成。所以:弦论的问题是,尚且无法建立一套自洽的数学公式来包含现有的理论。

3. 多宇宙也是基于量子力学建立起来的。数学形式的改变,不能证伪量子力学 -- 经典的量子力学,至今仍然成立,只是在处理不同尺度的问题时,物理学家用了更加强大的数学工具,罢了。量子力学的物理原理,没有改变。能够得到不同实验结果的量子力学公式,有人提出过,但很少有人用于实际问题,更别说实验证伪量子力学了 -- 比如:质子的寿命在远超现有宇宙寿命的量级上的差别,谁能做出这样的实验验证?
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@Ridiculogical 2017-05-11 11:34:34
同意:中间物种确实是一个很模糊的概念,纠结起来很没有必要。
而你的数学模型肯定有问题,因为你对进化论的理解就错了:进化不是为了演进出现在的物种,而是在各自时代的环境,适应当时的环境。如果有充分的时间和外部条件,进化出来的生物多样性,在每一个地质年代都是同样的多 -- 进化不存在目的性和预定的方向,这才是进化论和神创论的分别。当初那些原始的单细胞生物,至今仍然存在和演变之中,类似病菌抗药性的......
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@kenan2016 2017-05-11 13:47:58
至于病菌的抗药性。有什么理由证明神创的细菌不能有抗药性呢
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@公丘子桓 2017-05-17 10:23:51
病菌的抗药性根本不能证明进化。因为达尔文学说,言之凿凿地宣称,自然选择具备有建造生物器官的功能。
也就是说进化论的自然选择内涵赋予中具有产生新生物的创造力。这也是进化论者一直所极力宣扬的。
但是病菌的抗药性并没有产生新的物种。它并不是进化论所宣扬的有创造力“广进化”。
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@Ridiculogical 2017-05-17 11:53:18
我这里是用病菌的抗药性证伪神创论。连这里在讨论的到底是什么问题都没整明白,就开始胡喷了。别这么捉急,好不好?呵呵 :-)
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@公丘子桓 2017-05-17 16:43:54
用病菌的抗药性证不能证明进化论,如何证伪神创论了?上串下跳,语无伦次。 :-)
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@Ridiculogical 2017-05-17 18:28:21
对呀,神创论怎么可能被证伪 -- 一个本来就可有可无的理论,需要去证伪吗?哈哈
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@公丘子桓 2017-05-19 15:37:35
问题是,我几时说过神创论是科学理论了?
神论具有不可证伪性,本来就是非科学理论。
不知是哪个跳梁小丑,恬不知耻地宣称进化论是科学理论。结果,我一问这个所谓的“科学理论”描述具体的进化历程。开始顾左右而言它。你的鸵鸟精神玩得很得体。
今天已经是第2天了。看来进化论的信徒们是回答了这个棘手的问题了。
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既然你也承认神创论是伪科学,而你对进化的证据都选择视而不见,或者有了100个证据,你还要求1000个。要你举出证伪的证据,你又拿不出一个能站得住脚的。然后就是骂人放屁的胡搅蛮缠。-- 这样的喷子,纠缠下去也没什么意思。

你喜欢伪科学的神创论是你的事情,我不想干涉。你要挑战科学理论,就请拿出证据来,而到现在,你也只会用你空洞的“逻辑”或者嘴炮逞能。没有实质性的东西,还是打住吧 。。。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
热力学,首先是一个工程学,应该是来自于19世纪工业革命后的大机器的功率转换问题的研究。当时,蒸汽机的应用,让人类发现了能量可以从一种形式转换成另一种形式,并且可以做功变成机械能 -- 火车和轮船的动能,或者矿山的矿石从矿井中提升的势能。热机效率就成了一个热门的研究课题。不仅如此,还有许多人开始热衷于永动机的发明,希望通过这样的途径发大财。

在这样的背景下,物理学家焦耳首先通过实验,研究了热能,动能,势能等能量的变化过程后,总结出了能量守恒定律,能量不能无中生有,只能从一个形式转换成另一个形式,从一个物体到另一个物体,这个过程中,能量的大小保持恒定不变。这是一个独立于牛顿定律之外的自然界的规律,有了这个定律,物理学家告诉人们:指望不靠外界能量补充进行工作的第一类永动机是不可能被发明出来的。能量守恒如果表述为热力学第一定律,就是:一个系统的热能的变化,等于外部的热量传递和外界做功的和。

热力学第二定律首先有两个互相等价可以互相推导出来的表述方式:1)热量只能自发的从高温物体向低温物体单向传递 2)不可能从单一热源吸收热量并全部传唤为有用功。之后才有更加数学化的熵的表述:孤立系统的熵随时间推移只能增加。热力学第二定律,首先又宣布了第二类永动机:类似像从海水里吸收能量,把水变成冰,让机器开动的这种发明的死刑。同时说明了热传导现象的不可逆,和孤立系统的无序性增加的自然趋势。

热力学第三定律告诉我们:绝对零度是不可能达到的。我们自然界的高温没有限制,但是最低温度,也就是无序的热运动为零的状态,是不可能实现的。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
热力学的提出,更多的是来自实验的总结,人们总是觉得:这些定律缺乏系统的解释,只是唯象的规律,无法和数学上完美,理论上严密的牛顿力学相比。这个想法,直到物理学史上一位可以和牛顿比肩的大家:麦克斯韦的出现,才开始改变。

麦克斯韦天才的建立了一个新的思路:在气体中,假设所有气体分子都是极小的质点,他们的运动遵循牛顿方程,互相之间只有相互的弹性碰撞,以及和容器的壁的弹性碰撞。按照这个简单的假设,当气体分子经过充分的碰撞,也就是热传导之后,他对所有分子的运动速度进行了一个统计计算,得出了一个分子从速度为零到速度极大的分布几率的函数。根据这个分布,通过积分求和,可以得到气体分子的无序热运动的平均速度,以及它们和容器的壁相碰撞产生的平均压力 -- 最后,就得到了气体的温度和分子平均速度,以及气体的压强之间的严格的数学关系。

这是历史上第一次,从微观分子角度,通过严密的数学统计计算,得到了宏观的物理性质,也是统计力学的开始。

波尔兹曼在此基础上,加入了引力的影响,得出了气体运动分布和压强随高度的变化。吉布斯更是发展出了系综的概念,可以对一个由相同的粒子组成的系统的所有可能运动状态的的集合,进行统计分布计算 -- 由此,平衡态的热力学统计理论就建立了起来。一个处于热平衡态的系统的物理性质,就可以通过所有可能的微观粒子状态的分布几率得到。

通过统计力学,物理学家第一次认识到:我们日常所见的宏观物体的可以轻易决定的物理量,实际上是来自于微观大量的分子的无序运动,通过所有可能发生的偶然状态的集合形成的 -- 宏观的决定性,实际上来自于微观的偶然性,通过统计物理的计算,两者可以紧密的联系起来。

为了说明这个思想的物理意义,麦克斯韦妖被提了出来:如果有一个妖精,可以有意识的改变分子的运动状态 -- 比如把分子的运动方向撞向特定的方向,热力学第二定律就可以被违反。热量就可以从低温导向高温。但是:因为分子运动自发的无序性,这样的热力学过程不可能在自然界出现。统计意义上的不可能,成了物理上实际的不可能。这就是统计物理规律的作用机制。

楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
波尔兹曼如此着迷于热力学系统的无序程度的变化,他发现:一个系统的可能状态的数量,或者说:无序的程度,是随着系统粒子数量和运动速度呈指数增加的。由此,他提出了对系统的无序程度的衡量,可以通过对其所有可能状态的数量的对数,乘以一个“波尔兹曼”常数,得到一个物理量 -- 熵。

在一个孤立的系统(和外界没有能量和粒子交换的系统)中,熵的值只能增加,不会减小。也就是:整个系统的无序程度,只会随着时间增加。这就是热力学第二定律。

实际上,当我们考虑到热力学中的粒子的运动,同样遵循牛顿运动方程。而牛顿方程是没有时间方向的:一个物体从起点运动到终点,就同样可以反向从终点运动回来回到起点。那么对一个热力学系统来说:熵从“现在”起随时间推移而增加,就同样可以从“现在”起随时间倒退而增加 -- 可是实际上,我们的世界只会发生前一种情况,而不可能发生后一种。就好象:可乐杯中的冰块,只会慢慢融化减小,而不会发生过去的小块冰变大成为现在的冰块这种事情。

热力学过程的时间不可逆,是热力学统计物理的一个根本性规律,是高于牛顿力学之上的一个自然规律。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
实际上,最早提出熵的概念的克劳修斯,也是对宏观热力学的研究中,定义了这个描述系统的状态的函数 -- 熵函数。证明了:系统经过可逆运动的过程,熵函数的值不变,经过不可逆运动之后,熵函数的值增加,总的来说,熵的变化量dS>=dQ/T, 其中dQ是热量变化,T是绝对温度。

所以:熵同样有通过宏观热力学和微观统计物理两种方法得到。又一次验证了宏观物理量可以取决于对微观的物理统计的结论。

除此以外,我们还可以看到:一些简单的子系统,比如一摸一样的分子或者原子,在微观的排列方式和随机运动,最终可以形成宏观物体层面完全不一样的性质和状态。对这些状态的变化过程的研究,又引出了相变的概念:从一种微观结构的平衡态,在一定压强和温度条件下,经过一定的时间,整个系统可以变成另外一种结构的平衡态。最常见的相变,就是固态液态气态之间的转变,还可以是晶体和非晶体,以及不同的结晶结构之间的转变,等等。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@柳江2017 2017-05-20 08:36:23
1982年,法国物理学家艾伦.爱斯派克特和他的小组成功地完成了一项实验,证实了微观粒子之间存在着一种叫作“量子纠缠”的关系: 在特定的情况下,次原子的粒子们,例如电子,同时向相反方向发射后,在运动时能够彼此互通信息。不管彼此之间的距离多么遥远,不管它们是相隔十尺或十万万里远,它们似乎总是知道相对一方的运动方式,在一方被影响而改变方向时,双方会同时改变方向。这个现象的问题是,它违反了爱因斯坦的理论:没有任何通讯能够超过光速。爱因斯坦本人也无法理解,称纠缠态为“幽灵式的超距作用”。在双缝实验中,如果想要一探究竟,在双缝旁边安装一个粒子监视器,此时会看到一个个的粒子,但是干涉图案也随之消失。电子好像知道人们的心思,人们想要偷看它的秘密,它立即会掩饰得很好,一点破绽也没有。目前主流的看法是,电子(分子、原子等其他粒子也一样)是处在一种所有可能状态的迭加态中,人们无法推测电子在某一时刻的具体位置(除非进行观测),但可以知道电子出现在某一位置的几率是多少,这个几率可通过薛定谔波函数计算得出。物理学家玻尔的结论是惊世骇俗的,因为本来是客观的物理实验,结果却要由主观的意识来决定,这是大多数人所不愿接受的。人们一般会毫不犹豫的认为这个世界是实实在在存在着的,眼前的电脑、屋外的果树、鲜花,一切的一切,都是实实在在的呆在那儿,并不会因为人们注意到它们就不存在。换句话说,就算人们魂归西天,这个地球还是一样的转。大多数物理学家都是同样的看法,认为这个世界具有两种特性:实在性和定域性。其中定域性是指,一个物体或人,比如张三,要么在家里,要么在办公室,或者在其他某个地方从事秘密活动。可以确定,在某个具体的时间,张三只可能出现在一个地方,他不可能同时在家又在办公室。也就是说,没有一种东西可以超过光的速度。然而玻尔说,在粒子世界,所谓的定域性是不存在的,而实在性,从物理学角度也是无法确定的。间接证明可见的宇宙是一个巨大的幻象。间接证明可见的宇宙是一个巨大的幻象。人们所见的三维宇宙是另一个更简单的二维宇宙的投影,意识同样如此,它是另一个“非意识”的投影。非意识及其投影意识,二维宇宙及其投影三维宇宙,四者构成全部的宇宙。在这里,有人认为二维宇宙、非意识都是物质的一种形式,理论物理学家朱利安·马达西纳在1997年提出一个模型。认为人们所存在其中的宇宙是一幅全息影像,你所看到的一切,包括这篇文章以及你用来阅读这篇文章的设备,所有你身边感知到的一切都只不过是一种立体投影。根据这一模型,宇宙中的引力是由不断震荡的“弦”产生的。这些弦是在一个更加平坦,简单的宇宙中发生的事件的全息影像。马达西纳的模型认为,宇宙存在9个空间维度以及一个时间维度。根据宇宙全息理论,就像你使用的信用卡中内置的安全芯片一样,同样存在一个2维的平面,其中包含了可以描述一个三维对象的一切信息——当然在这一案例中这一三维对象便是这个宇宙。从本质上说,这一理论的核心便是认为包含对空间描述的数据,比如人或是彗星,都可以被隐藏于一个平坦的“真实的”宇宙之中。比如在一个黑洞中,所有落入其中的物体都被完全包含进平面上的震荡之中。这就意味着这些物体都是以一种近似于“记忆”或者数据碎片的方式被储存的,而不再是现实的物体。

从更大的角度上来说,这一理论认为整个宇宙都可以被看成是一个“二维结构在宇宙地平线上的投影”,或者更简单的说,人类所生活的宇宙是一个真实二维宇宙的三维投影。次原子粒子之间的超光速连接现象其实是在告诉人们,现实有更多更深的层次是没有觉察到的,一种超过这个空间的更复杂空间,由于现实中的一切都是由这些幻影粒子所组成,于是整个宇宙实际上是一个投影,一个全像式的幻象。要提到的是唤起戈特弗里德·玻姆灵感的一个实验。这是BBC电视台播放的由英国皇家研究所安排的墨水—甘油实验:在一个特制的广口瓶内装有一个由其顶部的手柄操纵的可旋转的圆柱体。在玻璃瓶与圆柱体之间的狭窄空间内盛满甘油,再从瓶的上方滴入一滴墨水。当玻姆注视着手柄旋转操作时,他猛然发现黑色墨水已“卷入”到浅色的粘滞甘油之中,散开得几乎化为乌有了。接着手柄反转,好像变戏法一样,原先的墨水滴又重新出现了,它是从甘油中“拓展”出来的。玻姆看到时,竟惊呼起来“好啦,这就是我所需要的!”此后,墨水滴—甘油实验就成了他解释他的隐缠(卷入)与显析(拓展)序理论的一种形象化比喻。每天生活其中的现实世界实际上是一种“假象”,宇宙间千姿百态的万象都只是一个更巨大的“超级宇宙”的全息投影。宇宙连一个膜理论宣称的肥皂泡都不如,它根本就不结实,只是一个象征幻影的“泡泡”而已。玻姆将那个更深层的“超级宇宙”称为“隐卷序”,意思就是“隐藏或折叠起来的秩序”,而把人类生存其中的世界称为“显展序”,意思就是“展现开来的秩序”。全息理论认为,进化论也只是一种虚幻的感觉,在更深层次的超级世界里,过去、现在和未来都是共同存在于一起的。虚无真空中不存在时间和空间,在宇宙诞生的那一时刻,一旦物质粒子产生(实际上真空中不停的产生各种成对的物质粒子,但很快又湮灭了),新生的粒子就会自动与同源的粒子进行纠缠,以求达到整体性平衡状态,这个过程就是时空诞生的过程。这些纠缠对又与其他纠缠对相互之间纠缠。随着更多粒子之间纠缠,时空的三维结构也就生成了。不但人类终结于虚无不可避免,就连现实也是虚幻的。
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澄清一点:量子纠缠说明了量子力学关于量子之间的相干性是真实存在的物理现象,而不仅仅是数学理论假设,薛定谔猫的死活态,在物理世界是常态。但是:量子纠缠不能证明我们可以超光速通信。量子信息和宏观可见的信息,是两个不同的概念。包括现在很热的量子通信,也只是利用量子叠加态进行信息加密,我们要传递的有意义的信息,仍然受限于光速来传递。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@柳江2017 2017-05-20 08:36:23
要提到的是唤起戈特弗里德·玻姆灵感的一个实验。......
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你应该说的是戴维·玻姆(David Joseph Bohm)而不是建筑师玻姆。玻姆对量子力学的隐变量解释,始终没有成为主流。有两个原因:

1)无法实证:隐变量理论引入的数学计算的结果,和量子力学是完全吻合的,不可能提出任何新的实验结果加以验证
2)为了维护因果律而引入一个完全不具备可以观察到实际效果的,假设弥散于整个宇宙的量子势,实在太过臃肿。按照习惯了奥卡姆剃刀的科学家的做法,第一反应就是:这个理论没有什么价值 -- 所以,以玻尔,爱因斯坦为代表的物理学家,都不待见这个理论。


时至今日,隐变量理论还是量子力学背后的一个幽灵。打个比方:玻姆的隐变量对物理学家的意义,类似于不太理解量子力学的大众眼中的“薛定谔猫”。。。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
@柳江2017

如果:我们承认隐变量和信息论的量子力学解释是正确的,那么就应该同时放弃逻辑实证主义和实体论。

没有了这两个哲学基础而谈物质世界是否是虚幻的,在逻辑上有循环论证的嫌疑,缺乏说服力。

在这条唯心之路上,我还是更佩服佛家的说法:一切因缘而起,除了我们能够看到的,再无其它存在 。。。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
(接着谈热力学统计物理)

热力学统计物理的超乎一般力学理论体系的特征,在量子力学提出后,又一次得到了验证。

如果我们用量子力学的运动方程,代替牛顿运动方程来计算大量粒子的运动,可以得到同样的统计物理的分布函数。由此,我们可以知道:热力学统计物理具有和具体的动力学方程无关的特性。

苏联物理学家为了批判量子力学的唯心论的哲学倾向,因此还提出:量子力学本身,如果不要纠结于其动力学形式,而把他仅仅看作是大量粒子运动的统计学规律,将量子的几率波,就直接当作是统计学意义上的几率分布,就可以得到量子力学的系宗解释。这个努力,虽然最终并不太成功,但还是有其意义的,起码,他让我们知道:我们还可以通过统计力学的方法来处理微观量子,从而避免微观到宏观的物理体系的费解之处。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
我们知道:热力学统计物理能够在数学上处理的,都是达到热平衡态,或者接近热平衡态的系统与外界发生部分热量或粒子交换的体系。这样的体系,其状态是很稳定的,存在的一些热力学涨落都是不关紧要,不会造成什么影响,可以忽略的。这样的方法,最多可以解释一些平衡态附近的相变,已经相当的勉强了。要对付远离平衡态,热交换和粒子冲撞组合非常剧烈的系统,就力不从心了。

为此,上世纪60年代开始,一些科学家通过不同的方法,提出了如何处理系统的自发组织的现象,有了几个很有意思的理论。

(以下主要来自百度百科)普里高津最早提出了非平衡态系统的不可逆热力学过程中的“耗散结构”理论,并因此获得了1977年的诺贝尔化学奖。他认为,一个远离平衡态,并且可以和外界交换能量和物质的系统,可能通过一种相互作用中的反馈的机制,使得系统内各要素之间产生协同动作和相干效应,从偶然的涨落中,使得系统从杂乱无章变为井然有序,自发的形成一种有组织的“耗散结构”。这个结构要想在实践中获得存在与发展,必须不断地从外界引入负熵,以抵消其体内正熵的增加,从而确保其不断地走向更高层次的稳定有序结构。更进一步,他向我们显示,只要遵循现实世界的概率过程,我们就将远离僵化的决定论力学。他指出:量子力学可以推广到用来证明时间的天然不可逆性;时间先于大爆炸。普利高津解构了确定性世界观,认为人类生活在一个概率世界,生命和物质在这个世界里沿时间方向不断演化,确定性本身是一个错觉。

楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
接着谈混沌理论。

在此之前,需要说明一个实验现象:化学震荡。

(以下节选自百度百科)
1959年,苏联化学家Belousov B P用硫酸铈盐(Ce3+和Ce4+)的溶液为催化剂,在25℃时,以溴酸钾氧化柠檬酸。当把反应物和生成物的浓度控制在远离平衡态的浓度时发现,溶液中四价铈离子的黄色时而出现,时而消失。在两种状态之间振荡,时间也极准确,周期为30s,呈现出具有一定节奏的“化学钟”现象。如果能够不断加入反应物和排出生成物即保持体系的远离平衡态,则“化学钟”可长期保持,否则只能维持50min,在达到化学平衡后消失。
1964年,苏联化学家Zhabotinsky A M改进了这一实验。用铁盐代替铈盐为催化剂,以丙二酸代替柠檬酸用溴酸钾氧化,从而出现了时而变蓝、时而变红的更加鲜明的化学振荡现象。特别是还发现了在容器中不同部位溶液浓度不均匀的空间有序结构,展现出同心圆形或旋转螺旋状的卷曲花纹波,且由里向外“喷涌”,呈现出一幅幅彩色壮观的动力学画面。
体系的某些组分或若干组分的浓度随时间、空间而发生周期性变化的现象,就是化学震荡。传统理论认为,参加化学反应的亿万分子只能以混沌无序的形式随机地相互碰撞,进行无规则的热运动;反应后各种生成物的分子也只能是无序地在一起均匀混杂着,混沌一片。此外,依照过去对热力学第二定律的理解,一个开放体系就意味着存在一个不断破坏平衡的不可逆过程,应该朝着无序度增大方向不断发展,不可能出现时空有序结构。
因此,在化学振荡反应发现的初期,人们感到难以理解。他们认为,这种魔术一般的“古怪行为”是在跟热力学第二定律开玩笑,是由于实验条件的错误安排或某种干扰所致,从而认为所谓的发现是绝不可能的。这样,Belousov的发现长期未被承认,其论文也未能及时发表,被搁置达6年之久。在此以前,美国伯克利加州大学的Bray W于1921年在过氧化氢转化为水的过程中也发现了化学振荡反应,然而也被认为是由于实验操作低劣而产生的人为现象而未被接受。直到60年代以后,由于发现的事实越来越多,化学振荡的存在已不容置疑才逐渐被承认,并日益引起了广大化学家的注目。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
除了化学震荡,气象学中也有这种“混沌”的作用:不规则的随机的“混沌”的气流,最终会形成一些特定的天气。或者是所谓的“蝴蝶效应”:一个小小的偶然的事件,扰动整个系统,经过一系列变化,造成了一个完全不一样的系统形态。

混沌理论,就是研究这种非平衡的系统内部,偶然的随机的“混沌”运动和参数的变化,引起了放大效应,形成系统的不稳定的变化,而这种变化过程,还符合某种简单的规律,形成从小到大的无穷层次的自相似结构,最终表现出有序性的结构特征。

有一个形象的例子,就是海岸线:放大来看,海岸线的形状是随机变化,不存在特定方向的。但是在每一个尺度上都非常无序的海岸线,扭曲变化到最后,反而可以在地图上形成一个可以描绘出来的简单形状。

混沌理论还被用来计算解释水中的湍流的形成,发现在混沌无序的状态的变化中存在一些特定状态的“奇异吸引子”,可以准周期性的形成湍流。后来,科学家们在原来认为的确定系统中国发现了更多的混沌现象,混沌理论,越来越多的进入人们的视线,为类似股票交易之类的社会活动提供指导性意见。

混沌理论告诉我们:简单的原因和规则,可能产生非常复杂的结果。即使我们知道了这些规则,也无法准确预测最终结果,而只能通过对大趋势的预测预先进行一定的控制。甚至还有许多方法被提出来,可以利用“蝴蝶效应”,用少量的扰动得到巨大的回馈。
楼主:Ridiculogical  时间:2021-02-26 12:38:29
关于进化论的科学性,多说两句:

提出科学的可证伪性的哲学家波普尔,尽管他本人是相信进化论的正确的,但是他早年对进化论的可证伪性提出过强烈质疑。后来,经过更多的了解之后,他在晚年推翻了自己原先的想法,提出了两个原因,支持进化论的科学性:

1)关于进化论的可证伪性:他指出,对于一次性发生,不可重复的历史类研究的理论,其科学的可证伪性,可以通过对过去的“预测”来进行。比如:如果有可靠的化石证据,证明在5亿年前,地球上就有哺乳动物,进化论就被证伪了。

2)关于进化论理论的修正和内部的争议:他指出,科学知识和理论的一个重要特征,就是“试错”。不断的提出新的发现和问题,不断的修正原来的认知和理论中的错误,是科学理论的一个重要特征。反而:不允许试错,一经提出就成为不可更改的理论,就是形而上的非科学理论。

要求进化论具有科学的可证伪性,和要求进化论成为确凿无疑不可更改的“真理”的要求,是互相矛盾的。进化论的科学性,既表现在它具有可证伪性,又表现在它的不断试错和修正的过程。-- 科学理论,永远只能是暂时成立的“相对真理”。

楼主:Ridiculogical

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帖子分类:煮酒论史

发表时间:2017-03-25 05:07:00

更新时间:2021-02-26 12:38:29

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