经常有人拿着自己的手机在电脑上玩游戏，认为电脑的计算能力会很强，那么如果说拿一个作为参照系的人类大脑和一个拥有宇宙最强大的计算能力的联想超算来比较呢?
大多数人都认为人类的大脑计算能力越强，但是深究一下的话，人脑的计算能力只能排在第7位，第1名就是宇宙这个巨大的物体。
以联想超算这台中国研制的超级计算机为例的话，它拥有10.5PFLOPS的峰值计算能力，如果按照人脑的计算能力来衡量的话，相当于有7500亿亿亿个这样的人类大脑。
这个数字已经十分庞大了，但是被玻尔兹曼教授用量子力学更是直接被传为7.5亿万亿亿个，这个数字要大出数倍。
那么人类的大脑为什么只排在第7名?
为什么在科学家们眼中将人脑和联想超算放在一起根本不配搭?
这要追溯到1960年美国一位名叫玻尔兹曼的教授做的一项极其重要的贡献。
那就是玻尔兹曼教授用量子理论推算出了宇宙中的计算能力。
玻尔兹曼一生致力于热力学领域和统计物理，成为了当时热力学的权威。
1877年他在热力学领域开辟了一块崭新的领域，提出了「气体分子动理论」，从一切事物的运动规律出发揭示了微观世界的性质。
据此玻尔兹曼还提出了热力学第二定律。
那在玻尔兹曼教授的眼中宇宙中有多少粒子呢?
这涉及到宇宙中所有物质的量的问题。
根据测量最多的计算，可以测出宇宙中共有10^80颗星星。
理论上认为宇宙中的物质只占了整个宇宙的百分之五，那10^80×20%就是宇宙物质的总数。
这个数再大家头脑中再乘以100就是宇宙中的物质总数。
而宇宙中的所有物质都是由原子所组成的，原子又是由质子、中子和电子所组成的。
在1903年，英国物理学家汤姆逊发现了电子，而质子是在1905年被发现的，这两个巨小物质就在此后的每一年都会被人类更新一次。
从此可见宇宙中的原子数量是一个极其巨大的数字，而且这只是物质组成的部分，还有一大部分是能量质量所组成的。
这些是物质层面的，还有一个能量层面，这两个层面被我们人类称为「质能」。
那么玻尔兹曼是如何将宇宙中的计算能力按照量子理论推算出来的?
据玻尔兹曼当时理论计算出来的宇宙中数据为10^120的确是一个很大的数，这个数差不多就是10的80次方。
宇宙计算能力。
玻尔兹曼从熵的角度，将自由粒子的能量连同其位置和动量所组成的相空间的体积进行了计算。
整个过程中，玻尔兹曼都是按照量子力学和能量守恒原理进行的计算，后续再通过计算将数据规模按照10的80次方进行粗糙估计，宣称自己犯了个小错。
玻尔兹曼计算数据的时候还考虑到了三种不同情况，就是任意两个能量级别的粒子之间的相互作用，算出三种情况下的计算能力最大的上限。
而且首先能量的分布是最均匀的。
根据玻尔兹曼的计算，宇宙中的计算量级是10^120数量级，这个数字虽然很大，但是还不足以将他称为「宇宙大脑」，这只是计算能力的一个小规模。
而根据目前科研人员研究的最新方法，提出的量子计数能力几乎是这个数值的10的80次方。
按照这个强度的计算能力，比玻尔兹曼教授提出的还要大出数倍。
据此我们可以算一下当前宇宙中的计算能力数量级，那就是10的80后面再加上估计10^80计算能力的上限。
按照这个估算计算出来的数据是10^160的数量级，用人类的大脑计算的话是无法想象的，人类只能算出一两个0的数字级别，甚至还不能算一两个0。
那按照这个数量级计算宇宙中那么多意识体又是怎么算出来的呢?
根据上文中的粒子数量推算，根据数据的估算可以知道在宇宙中的粒子总数级别是10^80的数量级，而宇宙中的每个粒子都有一个自己的状态空间，所有的状态空间都是独立的。
根据统计数据可以知道，这个状态空间的数量级有2^10^80的数量级，根据玻尔兹曼计算出来的结果，按照10^160的计算能力的数量级，重新对这个数量级进行计算其计算结果是2^10^80^10^160的数量级。
根据这个数据再对玻尔兹曼教授计算出来的数据进行处理，最终计算出来的数据是2的10^742343的数量级，这个数字如果按照现在的计算能力来计算的话，这个数据是无法想象的。
量子力学计算。
然而这台超级计算机中拥有绝大多数的微处理器，每个微处理器中还有一个用于存放计数的寄存器，玻尔兹曼在本质上是一台超级计算机。
而且量子力学中的计算数量是无比恐怖的，这个计算数量的大小是无法想象的。
玻尔兹曼的假设就是我们每个人的大脑都会有一个自己的状态空间。
但是这个状态空间和微观世界中的量子力学状态空间是有一定区别的。
玻尔兹曼的计算中的状态空间是一个非零值，「1」或者「0」，但是微观量子力学的状态空间「0」和「1」是有一定不确定性的。
根据这个不确定性的值可以推算出宇宙中至少漂浮着7.5亿万亿亿个意识体。
这个数量级对于我们来说可能不是一个可信的数量级。
因为我们无法想象宇宙的数量级到底有多大，所以山不在于高，有人往，水不在于深，有船就往。
最重要的是我们在探究科学的道路中，不妨把这个数量级当做我们自己的思想的起点。
这个观点就像早期的「光电效应」一样被质疑，但是随着时间的推移证明了「光电效应」是真实存在的。
在科学探索的道路上，有一句名言:「不要排除科学的可能」。
我们需要对每一种可能性的可能性和所有渺小的可能性都不放过。
结语:在探索科学的道路上，我们不能排除任何可能的可能性。
我们要对所有过去，现在和未来都进行探索，这样才能探寻出真相。
量子理论不仅让我们明白了宇宙的奥妙还让我们看到了宇宙的无限可能。
