2.0 玻尔兹曼 杀猪刀系列-苯宝宝公开课潮汛的意思
这次主页菌有幸邀请到了嘉宾作者Rudiols
他是新加坡国立大学数学系和物理系大神
搞相对论和微分几何
也是主页菌的吼基友
BEFORE
路德维宝象国公主希·玻尔兹曼
（Ludwig Boltzmann）
1844，维也纳-1906，德里亚斯特
奥地利物理学家
他经历了什么？
他创造了一个崭新的物理分支——
统计热力学
在原子和分子
并没有被实验直接证实的年代
他相信化学家们的直觉
把宏观物质看成大量微观粒子的组合
比如他认为物体的温度
来源于微观粒子的运动的平均动能
在假设分子存在的基础上
他用统计学思想
完美推导出了宏观热力学的各个重要结论
尤其是热力学第二定律
传统的热力学第二定律的表述
都有种钦定的感觉：
凭什么热量不能从低温物体转移到高温物体？
把录像带倒着放不是一样吗？
社会不就是穷的越穷富的越富吗？
凭什么单一热源吸收的热量
不能完全做有用功？
凭什么蒸汽机的效率为什么不能大于100%金贝辛格？
……
这些好像都只是经验所得
而没有办法解释
直到玻尔兹曼的统计热力学出来
热力学第二定律才能解释得通
玻尔兹曼说
其实冷的物体也能向热的物体大量传热
但是这个概率太低了
把物质看成分子的集合以后
可以推出
“大家均匀地打成一片”
“温度到处都一样”
这种情况的概率是最大的
就像桌子
整齐的桌子都是一样的
而乱的桌子
各有各的乱法
所以整体上一张桌子可能的状态
肯定是乱的概率大
那么一堆互相不干扰的粒子
肯定也是乱的概率大
不会速度慢的站一边
速度快的站一边
所以宏观物质整体的温度
总是趋于均匀
由此
玻尔兹曼提出了熵的微观解释
也就是我们现在熟知的
一堆粒子的“混乱程度”
要知道在这之前
熵是一个只是好用
但好像没啥意义的
奇葩。辰时右眼跳。赌侠1电影。
必须用一些奇葩的公式才能定义
（这些公式一看就没有上面那张图直观）
他说了什么？
“没有什么比一个好的理论更实用。”
“描述真理不需要管漂亮不漂亮迪拜人工岛，裁缝才管漂亮不漂亮郭县令断案。”
主页菌觉得
现在我们很缺
沉下心来搞理论的人
理论真的很有用
而且
统计热力学其实很漂亮
他太谦虚了
然而这么漂亮的理论
却受到了实用主义的强烈抨击
玻尔兹曼的死对头马赫认为
观察不到的就相当于不存在
你怎么知道物质是由分子组成的！
不知道胡说什么！
1905年爱因斯坦提出对布朗运动的解释
在这以前大部分物理学家
都不相信分子的存在
因为根据当时的实验条件
观察如此微小的东西想都不要想
其实古希腊的德莫克里特
就已经提出了原子的概念
而玻尔兹曼同时期的化学家
也早就用分子模型搞大新闻了
但当时的物理学家
对不可观测量容忍度很低
觉得它们就像车库中的喷火龙
很尴尬的电脑疯子。花都酒剑仙。文君竹
如果能带来数学形式的简洁
（比如电动力学的标量势）
那也就罢了
如果不能
哪儿凉快去哪儿呆着吧
人类真正观察到原子
要到扫描隧道显微镜发明以后
（这个就是真·原子的照片）
你看
虽然物理学研究的事自然的客观规律
但是物理学家思考问题
却不都是客观的
他们对现象的观察和诠释
总会不可避免地涉及到
他们自身的价值观和哲学偏好
在数学方面玻尔兹曼远胜于死对头马赫
但是马赫的心理素质和撕逼水平
不知道比玻尔兹曼高到哪里去了
于是
玻尔兹曼的精神逐渐崩溃
。。星变九天。
AFTER
1906年
饱受精神疾病困扰的玻尔兹曼
在一次度假旅途中自杀身亡
他的墓碑上刻着他提出的
关于熵的经典公式
图中的那个k叫做玻尔兹曼常数
它等于1.38×10^-23 J/K
EoF
这次主页菌有幸邀请到了嘉宾作者Rudiols
他是新加坡国立大学数学系和物理系大神
搞相对论和微分几何
也是主页菌的吼基友
BEFORE
路德维宝象国公主希·玻尔兹曼
（Ludwig Boltzmann）
1844，维也纳-1906，德里亚斯特
奥地利物理学家
他经历了什么？
他创造了一个崭新的物理分支——
统计热力学
在原子和分子
并没有被实验直接证实的年代
他相信化学家们的直觉
把宏观物质看成大量微观粒子的组合
比如他认为物体的温度
来源于微观粒子的运动的平均动能
在假设分子存在的基础上
他用统计学思想
完美推导出了宏观热力学的各个重要结论
尤其是热力学第二定律
传统的热力学第二定律的表述
都有种钦定的感觉：
凭什么热量不能从低温物体转移到高温物体？
把录像带倒着放不是一样吗？
社会不就是穷的越穷富的越富吗？
凭什么单一热源吸收的热量
不能完全做有用功？
凭什么蒸汽机的效率为什么不能大于100%金贝辛格？
……
这些好像都只是经验所得
而没有办法解释
直到玻尔兹曼的统计热力学出来
热力学第二定律才能解释得通
玻尔兹曼说
其实冷的物体也能向热的物体大量传热
但是这个概率太低了
把物质看成分子的集合以后
可以推出
“大家均匀地打成一片”
“温度到处都一样”
这种情况的概率是最大的
就像桌子
整齐的桌子都是一样的
而乱的桌子
各有各的乱法
所以整体上一张桌子可能的状态
肯定是乱的概率大
那么一堆互相不干扰的粒子
肯定也是乱的概率大
不会速度慢的站一边
速度快的站一边
所以宏观物质整体的温度
总是趋于均匀
由此
玻尔兹曼提出了熵的微观解释
也就是我们现在熟知的
一堆粒子的“混乱程度”
要知道在这之前
熵是一个只是好用
但好像没啥意义的
奇葩。辰时右眼跳。赌侠1电影。
必须用一些奇葩的公式才能定义
（这些公式一看就没有上面那张图直观）
他说了什么？
“没有什么比一个好的理论更实用。”
“描述真理不需要管漂亮不漂亮迪拜人工岛，裁缝才管漂亮不漂亮郭县令断案。”
主页菌觉得
现在我们很缺
沉下心来搞理论的人
理论真的很有用
而且
统计热力学其实很漂亮
他太谦虚了
然而这么漂亮的理论
却受到了实用主义的强烈抨击
玻尔兹曼的死对头马赫认为
观察不到的就相当于不存在
你怎么知道物质是由分子组成的！
不知道胡说什么！
1905年爱因斯坦提出对布朗运动的解释
在这以前大部分物理学家
都不相信分子的存在
因为根据当时的实验条件
观察如此微小的东西想都不要想
其实古希腊的德莫克里特
就已经提出了原子的概念
而玻尔兹曼同时期的化学家
也早就用分子模型搞大新闻了
但当时的物理学家
对不可观测量容忍度很低
觉得它们就像车库中的喷火龙
很尴尬的电脑疯子。花都酒剑仙。文君竹
如果能带来数学形式的简洁
（比如电动力学的标量势）
那也就罢了
如果不能
哪儿凉快去哪儿呆着吧
人类真正观察到原子
要到扫描隧道显微镜发明以后
（这个就是真·原子的照片）
你看
虽然物理学研究的事自然的客观规律
但是物理学家思考问题
却不都是客观的
他们对现象的观察和诠释
总会不可避免地涉及到
他们自身的价值观和哲学偏好
在数学方面玻尔兹曼远胜于死对头马赫
但是马赫的心理素质和撕逼水平
不知道比玻尔兹曼高到哪里去了
于是
玻尔兹曼的精神逐渐崩溃
。。星变九天。
AFTER
1906年
饱受精神疾病困扰的玻尔兹曼
在一次度假旅途中自杀身亡
他的墓碑上刻着他提出的
关于熵的经典公式
图中的那个k叫做玻尔兹曼常数
它等于1.38×10^-23 J/K
EoF