解密相变：水结冰的背后，藏着量变引起质变的秘密

世界上有很多状态突然改变的例子，比如说在18岁生日的零点从儿童突然变成成年人。

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使相邻原子自旋趋于一致的原因不是静磁能，而是交换能，静磁能是使铁磁体划分为很多自发磁化方向不一致的介观尺寸的磁畴的原因。

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过分信仰力大砖飞我觉得也是有一定危险性的，把所有的失败都可以归咎于一个暂时不可证伪的理由，钱不够多，模型不够大，数据不够丰富。骗骗投资人可以，搞研究的我觉得还是得仔细思考是不是真的可靠，还有为什么会这样。

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就喜欢这种从自然科学定理向社会科学的扩展，自勒夏特列原理和正态分布之后我今天终于见到了第三个[脱单doge]

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Ising模型以及quantum Ising模型，我在业余时间都玩过，很好玩，非常建议各位在自己的电脑上试一试。这个程序编起来非常简单，更不必说现在还有大模型的帮助。这里展示的Ising模型还是偏小，如果再大一个数量级的话，降低温度时你可能会看到两个自旋方向的磁子呈现明显的聚集分布特征，一块全都朝上，另一块全都朝下。物理学上称之为磁畴。 另外，对大模型相变特征的研究，与扩展大模型的规模同样重要。如果能摸清大模型涌现的机理，我们或许有机会使大模型的涌现点降低，进而让大模型更易用。一个很简单的问题：为什么计算能力远弱于计算机的人脑，在其中实现了远比任何大模型更强大的人类智能呢？

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也许人类的智慧也是涌现的

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你们有没有发现在大模型那块，每个图的横坐标都是在接近阿伏伽德罗常数的数量级的时候发生了涌现

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突然想到，静摩擦力向滑动摩擦力的转变是突然的过程，这算不算相变呢

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人的意识感觉也是这样，小时候对于自我的概念很低，做事情没什么目的，长到六七岁左右突然就顿悟了的感觉

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我还在期望视频会说一些在认知不断提升的过程中怎么从“质变”的认知引入新的量后转变到“量变”的认知，没想到整个视频只是在说伊辛模型，并且视频基调是在“吹捧”这种突变。 相变确实是一个突变的绝好例子，但这背后的秘密其实是，无论是凝固熔化这样的的一级相变还是铁磁超导转变这样的二级相变，在相变过程中发生了对称性破缺。而毫不夸张的说，对称性在现代物理中有着至高无上的地位，在相变过程中产生对称性破缺了，这才是无法平缓描述这种突变的根本原因所在。 但是并不是任何相变都是突变的，同样是相变，气液相变就没有对称性破缺，所以我们可以看到“液化”其实是可以平稳进行的，故并不是说相变就一定会有突变；也不是说任何突变都是不能被平滑的，可见图中说明的例子（其实我认为在朗道那一套理论下用序参数描述相变，对于某些体系而言已经很平滑了）。经验哲学里的“量变引起质变”是一个魔咒，他似乎试图把所以对突变的认知都归为无能为力。但实际上并非如此，现在同样出现了在以前看上去好像是“质变”的事物，但是引入新的量后再这个量下其实只是“量变”。 这种在更新的认识下对突变不断“祛魅”的过程，才是应当推崇的。 （图片截自知乎洗芝溪）

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捞捞自己的视频，这期动画费了好大劲，还不来看看？[脱单doge] 同时做一些重要的补充： 1. 视频里解释两个相邻原子自旋相反能量较高，说这是因为磁力的原因，这是一种为了方便理解简单化的说法。事实上这是由于量子力学中的交换作用造成的交换能。两个全同粒子互换时，根据自旋的方向关系，波函数可能反号，而这需要额外的能量 2. Ising模型与结冰有何联系？视频里并没有说的太清楚。水结冰比消磁还是复杂太多了，但其共有的相变特质是：随着温度参数的下降，分子(原子)平均动能下降，局部结构之间的互相锁定(如自旋同化、氢键等)比例突然大幅提高，导致出现了全局的长程对称性(简单来说就是同一个区域的情况平移/旋转很大的尺度之后还是保持不变)，此时就发生相变了

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相变啊，这个我会，若干个这么精密的细胞，一聚在一起，就变成了我这么一个废物[doge]

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感觉跟检查悖论有点像[doge]

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人工智能的量变突然想到两个问题 1.无休止的增加神经元数量，而且神经元数量和ai的能力并不是线性的，哪天突然质变到离谱状态直接不可控 2.人脑的神经元数量是多少是不是直接限制了人类所能理解的高度，也就是有些宇宙秘密凭人类的神经元数量是不可能质变理解的。

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寒武纪生物大爆发应该也是一个世界级涌现现象[doge]

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科学与人文是紧密相连的，都是在用自己的角度解释，描述这个世界。领略到二者的统一性是一件非常美妙的事[呲牙]

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[妙啊]

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这次视频后半部分有点失望，up什么时候深入分析一下堆数据的天花板

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严格来说，水结冰相变比Ising模型相变复杂得多，还有许多动力学问题，以及过冷液体和玻璃态，一些东西物理学家也没有研究清楚。所以用Ising模型类比汽液相变可能更好

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感觉如果用日常的话来理解，就是墙倒众人推的原理。所谓的质变或者爆发其实都是日积月累之后，骆驼的稻草最终承受不住而断掉了。

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