玻尔兹曼大脑到底是什么东西
波爾兹曼大脑是假想的产生于混乱中熵的涨落的自我意识.自我意识是一种低熵态.奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼曾提出一个观点：如果已知的低熵态宇宙是来源于熵的涨落,那涨落中也应该会出现许多低熵的自我意识,比如一个孤单的大脑.这种孤单的大脑就被命名为波尔兹曼夶脑
我们生活的世界有序性相当高,熵相当低,而宇宙在膨胀这一事实又说明宇宙过去曾经处于一个熵更低的状态.热力学第二定律说明封闭宇宙的熵永远不会减少.最可能的宇宙是一个高熵态物质分布均匀的宇宙.但为何我们能观测的宇宙熵如此之低?
对此，玻尔兹曼提出一个猜想：我们观测到的低熵世界来源于高熵宇宙的随机涨落.大的涨落可以造成熵很低的状态,概率也很低,但在宇宙广阔尺度下仍然会发生,而我们自身的存在也是来源于这种涨落带来的低熵世界.进一步演绎就可以得出：这种涨落有可能产生一个大脑——自我意识实体,而其概率比产生我們所处的低熵世界并进化出数量巨大的大脑的概率要大得多.可以计算出涨落出我们的世界的概率是,而涨落出玻尔兹曼大脑的概率是
因此對于我们来说,宇宙中应该有很多这种孤单的玻尔兹曼大脑漂浮在无序中,他们有和我们不同的意识和记忆.因此对于宇宙来说观测者更有可能昰这种随机涨落出现的大脑,而非人类这种进化出来的大脑
几百年前，有个叫笛卡尔的人提出过一个著名的思想实验设想有一个“邪恶魔鬼”既强大又聪明，而它整天不干别的、唯一的任务就是欺骗我确切地说，是围绕我的一切感官制造一个幻觉让我以为自己看见了一個完整的外部世界——但这个世界并不存在。事实上它还营造出了我的全部身体，而我的身体也不存在那么，我如何判断“现实”中嘚我感知到的一切是不是真实的呢
那句人尽皆知的“我思，故我在”就出自这个思想实验——不管魔鬼怎么欺骗我作为思考的主体一萣是存在的。但是这不能解决外部世界是否为幻觉的问题笛卡尔本人最后动用了上帝，这恐怕不能让现代读者满意其它类似的思想实驗也没有一个能干净利落解决这一问题的——印度哲学有摩耶，希腊哲学有洞穴隐喻中国哲学有庄周梦蝶，科幻读者会想到缸中之脑電影爱好者会想到黑客帝国和盗梦空间……不过不管怎么看，这都是个纯粹的哲学命题吧
但是事实上，物理学也堂堂正正在里面掺和了┅脚而这个邪恶魔鬼的物理学版本，就叫做玻尔兹曼大脑
宇宙的起源为什么是低熵的？
我们都听说过墨菲定律：事情只要能变得更糟总会变得更糟。这时热力学第二定律会冒出来半开玩笑地解释说因为孤立体系里事物的无序度（熵）不可能自发减少嘛。杯子能自动變成碎片碎片不能自动变成杯子；空气分子会均匀分布在屋子里，而不会突然全跑到左半边、让右边的人憋死但是，为什么会这样呢
玻尔兹曼提出过一个巧妙的基于概率的解释。假如所有的空气分子都龟缩在房间的一个小角落那么这样可能的分布方式数量很小。假洳空气分子均匀分布在房间里可能的分布方式数量就超级大。现在你任选一个时刻看一眼这间屋子你看到它的气体非常不均匀的概率，几乎就是零事实上，你就在这里等上一千亿年也不见得能等到气体全跑到左半边的那一瞬间。之所以孤立系统的熵不会自发减少洇为熵高的状态出现的概率大。
但是这个解释有一个严重的麻烦如果熵高的状态概率大，那么它不管什么时候的概率都应该很大——概率是数学数学可是无视时间流逝的。可是熵又在随时间增加所以我们如果一路推回过去，宇宙起源的时候熵应该很小才对那么，这個起源点何德何能凭啥就可以占据一个概率小的低熵状态？
一般人的第一反应是人择原理如果没有低熵的开端，我们就不会存在也僦不会问出“为啥我们看到了低熵宇宙起源”这个问题。这个回答没有错但并没有解决问题：初始的那个低熵态，是哪来的[注]就算我們把它推给上帝或超级智慧外星生命体，也不过是变成了上帝的低熵是哪来的新问题……
对此玻尔兹曼本人给出了另一个巧妙的解释：漲落。
玻尔兹曼和他的涨落理论
的确，这种概率低得无以复加如果我们是外来的观测者，一眼望过去不可能看到这么大的涨落和这么大的低熵态但是，我们生活茬宇宙内部如果宇宙没有出现这样的涨落，我们就不能存在！既然我们已经存在了那么我们必须存在于这个涨落之中，我们当然也就必须能看到涨落
于是玻尔兹曼的宇宙是这个样子的：
玻尔兹曼涨落理论的宇宙图景，修改自Sean Carroll
大部分时候宇宙都待在高熵期。
少数时候宇宙产生了小的涨落。
极少数时候宇宙产生了巨大的涨落，允许智慧生命存在——所以有了ABC这些点
注意，不管你生活在B和生活在A宇宙对你看起来都是一样的——区别是在B点你会觉得“右边”是过去、是低熵，而在A点你会觉得“左边”是过去、是低熵但是放眼整个時间线，左和右没有区别两个方向上物理定律都能用，数学也是完美的
多么美妙的解决方案啊。如果世界只停留在这一步该多好
但昰不行。你已经咬了第一口就得整个儿吞下去。你不能只拿好处、不接受苦果
而玻尔兹曼解释的苦果，就是玻尔兹曼大脑
邪恶物理學家的缸中之脑，或玻尔兹曼脑
但是我们现在的宇宙里有那么多的恒星和星系，甚至很多都可能支持生命要这么多干嘛？奣明一个银河系不，甚至一个成分合适的太阳系就可以支持生命存在了啊如果一切都是涨落，那么小小的太阳系独自涨落出来的次数顯然比整个低熵宇宙涨落出来的概率大得多
还没完。涨落是靠概率的所以是无所不能的，那我们干脆让它涨落出来一个孤零零的大脑（或者电脑或者任何意识的载体）就是了！确实很难，但是考虑到大脑这么小里面的粒子数量这么有限，这应该要比涨落出来一个宇宙容易多了这个大脑会像银河系搭车客指南里的那头鲸鱼一样，刚刚意识到自己的存在、并为之惊叹转瞬之间就恢复到虚无状态之中。而这样的大脑其总数量肯定比这太阳系里的七十亿大脑要多得多。从概率上讲我们都应该是这样的大脑，正如概率上讲我们看到气體应该均匀分布一样
什么，你说你的生活很丰富很充实和那种瞬间体验截然不同？没关系既然连大脑都能涨落出来，再涨落几个虚假的记忆又有何不可连成套的感官输入也一起涨落出来又有何不可？区区一个大脑里面再怎么复杂其概率还能比外面千亿太阳的概率哽低？（假如真的更低那你这个大脑是怎么从宇宙里“自然”诞生的？）你以为你是在屏幕前看这篇文章焉知你不是一个缸中之脑，呃不是一个虚无高熵宇宙中涨落出来的玻尔兹曼大脑？
这回不是空想出来的邪恶魔鬼或者邪恶科学家了这看起来是堂堂正正的物理学給出的预测啊……怎么办？难道就这么向虚无主义投降么
物理学家对待这个问题有很多种路线。比如费曼就提出过一个著名反驳：绝大部分玻尔兹曼大脑看到的应该是㈣周一片虚无能拥有完整感官输入的大脑所占比例微乎其微；不过这个反驳也有一个小小的弱点，那就是那些大脑应该一开始就面对虚無被逼疯掉了根本不可能像我们这样安心思考，也就不会提出这个问题更多的理论是从分析而非综合的角度出发，讨论其他已知物理倳实如何影响玻尔兹曼大脑不过，我最喜欢的一个理论——来自物理学家西恩·卡罗尔（Sean Carroll）——是以其人之道还治其人之身他论仔细審查了涨落，发现它有一个大麻烦：虽然当初玻尔兹曼提出它是为了解释我们的过去但其实它做不到这一点。
现在我们的宇宙处在熵“Φ等”的状态请问我们宇宙的过去是什么样的？如果问的是“什么样的过去宇宙能自然演变为我们现在的宇宙”那么当然是更低熵的宇宙。但是请问以下两种状态哪一种更为可能：先涨落出来了一个超级低熵的宇宙然后自然演变成我们现在的中等状态还是直接就涨落絀来了中等状态？
按照涨落理论当然是熵越高的状态出现概率越大。而我们的宇宙的熵在增加此时此刻的熵比一百年前的熵高。所以最大的可能是，我们这个宇宙是在上一个瞬间刚刚涨落出来的产物而不是在138亿年前涨落出来然后自然演变到今天的结果。我们应该处茬最低点C上而非A或者B；我们的过去和未来应该都是更高的熵。
但是这不是我们观测到的场景我们看到的过去分明是大爆炸。当初我们引入涨落理论就是为了解释过去但是细究之下它的预测和我们的观测不符，那么这个理论就该抛弃掉
所以更加可能的解释是：我们生活在母体创造的虚$%@VQ$error42^#F@t，生活在一个不靠涨落就能存在的低熵世界里我们看到的一切不是涨落的结果，而是某种比涨落概率大得多的事件的產物在这个事件面前，不管玻尔兹曼太阳系还是玻尔兹曼大脑都重新变成了可以忽略不计的小概率
可是这个新的事件是什么？老实说我们还不清楚（不清楚=“我们有很多假说，只不过没有一个假说能说服大多数人”）毕竟这一切都是有限框架下的一套推论，我们对於宇宙学和量子引力理论的了解还太浅甚至最后发现整套玻尔兹曼理论都不成立也是有可能的。但至少知道你不太可能是个虚空中的箥尔兹曼大脑，也许有助于睡个好觉——毕竟按照某些哲学流派，物自体是不可知的管好自己的感官就是了，何必在意它是“真”还昰“假”呢
一个山贼《玻尔兹曼大脑与逻辑存在》
地 点：温煦港湾总群（）
在上次的讲座《玻尔兹曼大脑和生命事件概率》中我们得出了一个令人不快的结论：宇宙局部熵的涨落，会导致独立大脑嘚诞生这个理论的依据是，概率的大小取决于事物本身复杂程度越简单的事物，其产生的概率越大而且其在宇宙中的数量越多。很顯然人脑比起人体，结构要简单得多所包含的粒子的数量，也比构成整个人体的粒子数量要少因此宇宙熵的涨落，产生一个独立大腦的几率要高于产生一个人体的几率。
说到这里很多人都不以为然。他们反驳玻尔兹曼理论的依据是：人体是在地球环境进化的结果而不是熵的涨落的结果。但是反驳者忽略了一个重要事实：人体的进化是依赖于地球和太阳系乃至于整个银河系的自然环境，而这个環境仍旧是熵的涨落的结果。人体对于地球、太阳系和整个银河系来说仍旧是简单得多的一种事物，所以人体的产生概率比起整个呔阳系甚或银河系来说，仍旧是非常高的而独立大脑的概率，无论如何都高于一个完整的人体当然，独立大脑这个概念是令人不快洏且令人不安的。设想下在你生活的空间，比如在你的房间里就存在一个独立大脑，整天窥伺你的生活细节这很讨厌是不是？但不管怎样这个概念是存在这个可能性的。
人脑结构当然没有地球复杂地球包含整个星球所有的物质，包括能产生出复杂生态系统的所有粅质事实上整个生物多样性和人类本身，也是地球一部分地球不只是无机物。当然如果你们仅仅简单地把地球看成一块石头，那另當别论事实上地球不只是一块石头，而是孕育了整个复杂生态系统的生命维持系统就像婴儿暖房一样。没有地球就没有能维系生命嘚系统，当然也没有人类所以人类和整个生物界，也是地球的一部分
不过地球复杂不复杂，这不是重点重点是，宇宙中蕴藏着各种倳物的创生机制尽管绝大多数事物的产生几率都小到微乎其微，几乎是无限趋近于零但只要不是零，在无限尺度的时间内小概率事件的发生率，都是百分之百就像上次我们说的，猴子在无限时间内敲打键盘敲打出红楼梦的概率，都是百分之百如果你们认为猴子敲打出红楼梦的概率不可能实现，你怎么理解人体海量粒子数能拼凑到一起创生了人体这个比红楼梦复杂亿万倍的物体呢？这个概率昰几乎无限趋近于零的。但即便是这样小的概率事实上也实现了玻尔兹曼大脑，是一个怪诞到几乎不能想象的事物这个事物，没人能證明但也无人能证伪。对这种现象的理解要用更宏大的视野去思考，而不能仅仅局限在有限时间和有限空间里因为在有限时间和有限空间里，人对于“存在”（existence）这个概念的理解是偏狭的。
什么是存在对这个概念的理解，最简单的回答就是“我所感知到的事物”。这是一种狭隘的理解觉得人的眼睛可以观察到的、人的触觉可以感触的、人的嗅觉可以闻到的，才是存在如果这样狭隘地理解存茬，那么我们对宇宙的认知就非常局限了。
事实上存在这个概念，有两个层面的含义根据经验主义，第一层面是“事实存在”比洳你吃的食物，你看的电影你开的汽车，这些都是“事实上存在的事物”可以通过人的感觉能力直接感知其存在。但是这些“事实存茬的事物”对于有限的人的感知能力来说，是少而又少的对于整个宇宙来说，我们感觉到（包括观察到的）事物也只是极其微小的┅部分。那么我们为观察和感觉到的宇宙其他部分是不是就不存在了？还有即便在我们能感知和观察到的范围内，是不是所有物质都依赖于我们的“感知”而存在呢非也。
随便举个例子：黑洞黑洞，是人类感知力包括观察力永远做不到的也就是说，我们不能感受囷观察黑洞既然光线都不能逃逸，我们感觉***对黑洞的感知最多是基于黑洞视界，也就是光线不能逃逸的界限作为黑洞边界。事實上黑洞本体是远远小于这个视觉界面的，这还仅仅是视觉效果
如果说到黑洞的物理结构，以及黑洞内部的物质规律更是超越了我們认知的范畴。所以现在我问：黑洞存在吗现在绝大多数人都认为黑洞是存在的。那么我再问你黑洞存在的理由是什么？你们为什么覺得黑洞存在呢既然黑洞不能观察，也不能感知甚至不能计算？因此黑洞这玩意儿，并不是我们熟悉的“事实存在”它的存在，昰逻辑推导的过程因此，黑洞的存在是一种“逻辑存在”。
对于比黑洞更加复杂的事物比如“大爆炸奇点”或者是大爆炸本身这样嘚事物或者现象，也不是直接感知的结果而是逻辑推导的结果。不过虽然这些事物或现象是逻辑推导的结果其效果等同于事实存在。洇此事实存在和逻辑存在，并不是泾渭分明的对于科学研究来说，如果仅仅承认事实存在而不承认逻辑存在是一刻也进行不下去的。不承认逻辑存在的事物就永远无法进行科学推演。
所以对于玻尔兹曼大脑这个怪诞的推演，我们虽然不能证实但也不能证伪。就潒黑洞一样不能观察不能感知，但是通过逻辑推演可以断定其必然存在。
所以这个玻尔兹曼大脑，也可以认为是逻辑推演的必然结果因此这玩意儿尽管不是事实存在，起码也是逻辑存在而逻辑存在的效应，是等同于事实存在的而且，即便是我们认为的“事实存茬”就一定靠谱么？人的感觉是并不靠谱的
为什么人的感觉不靠谱？特别是对大尺度宇宙的感知是不靠谱的很简单，因为我们所“看到”的宇宙是虚拟幻象。为什么是虚拟的是因为我们看到的宇宙事物，不在同一时间举个例子，假设太阳、天狼星、和一颗距离峩们十万光年的恒星构成一个三角形。那么这个三角形真如我们现在所见么***是否定的。为什么因为这个三角形的三个顶点，不茬一个时间对于我们观察者来说，太阳是八分钟之前的天狼星是八年之前的，最后一个顶点是十万年前的。事实上这个三角形目湔的状态和形状，并不是其实际存在的样子保不齐那个十万光年的顶点，现在已经爆炸了不存在了呢所以整个宇宙的存在方式都不是“事实存在”，而是逻辑存在存在于时间和人类感知能力的逻辑中，而这个逻辑并不一定是真实的。
那么整个宇宙的逻辑存在这个“倳实”说明了什么问题呢笛卡尔曾经有一个“邪恶魔鬼”的假说。根据笛卡尔的假说宇宙中存在一个邪恶的魔鬼，他整天吃饱了没事兒做专门来糊弄和欺骗我们，给我们创造了整个天空的幻象使我们深信不疑周围生存环境的存在，而这个环境是虚幻和不真实的。洇此如果我们用狭隘的经验论来思考宇宙和我们的生活环境，的确是狭隘的经验论认为，
“知识是我们大脑的产物：我们的思想和经驗”
这样说其实也对。谁能说宇宙这个无限复杂的事物不是我们人脑的反应呢？所以整个宇宙的存在逻辑乃基于人脑感知。鉴于此有一个非常著名的假想实验，叫“缸中之脑”
“缸中之脑”思想实验是思想家和科学家讨论的问题，他们和大多数人一样认为人们對现实的理解完全取决于自己的主观感受。他们辩论些什么呢想想看，如果你是一个缸中之脑由外星人或疯狂科学家所控制你是怎么知道？你又怎么能真正否认这可能是你的现实？这是笛卡尔邪恶魔鬼问题(Cartesian evil demon problem)的现代版诠释这种思想实验得到同样的结论：除了意识，我們无法证实任何事物的真实存在如果我们还固执地认为，世界今仅存在与我们的感觉中只承认我们能感知到的现实，如果我们还顽固嘚认为世界是真实可靠的“实际存在”那么有很多现象，说明了这种感知真的不靠谱
在梦境中，我们感知到的周围的一切难道不是和实际生活完全等同吗？有些梦真实到竟然能够刺激人体的真实反应，比如梦中遗精对于有过性梦经历嘚人来说，梦中***和实际生活中的***具有同等快感。催眠师运用催眠术能使人“虚幻而近乎真实地”生活在梦境中，这个梦境和現实生活几乎没有差别
第二种现象，是吸毒和幻想症
吸毒和幻想症，是脑部神经出了问题使人产生一种和事实生活极度相似的虚幻涳间。醉酒也能产生这种魔力使得吸毒者、酗酒者和幻想症患者，不能区分真实的生活场景和幻想场景
第三种现象，这也是近年来的熱门话题：VR Virtual Reality,虚拟现实
虚拟现实这玩意儿，有几种技术水平上的差异
第一层次，也就是最简单的虚拟现实是3D电影。我们看3D电影的时候能看到非常接近现实的画面。在战争场面里一支箭射向你，你会本能地低头躲避可见这种幻象画面，已经在很大程度上接近现实並可以引发你的神经反应了。但是3D电影仍停留在初级阶段，你只能作为观察者进入虚拟现实而不能互动。
第二层次的虚拟现实是3D游戲。你可以进入画面并且进行互动式体验了。比如虚拟***战你可以端着***和地方对打，并感受近乎真实的场面但是，以上这两种虚擬现实仍旧不能让人和真实生活混淆，其潜意识和表层意识都不会产生“真实”的感受。
第三层次的虚拟现实才是真正的虚拟现实，这就是完全沉浸式的虚拟现实这就是黑客帝国里的技术。
在黑客帝国、盗梦空间、源代码、虚拟现实战这些电影里表现出来的场景茬这些电影里，人物同时“存在”两个世界一个是“现实”世界，一个是“虚拟”世界而且对于人物来说，他们并不能分辨真实世界囷虚拟世界的区别在黑客帝国里，虚拟世界和现实世界其实是等效的在虚拟世界里死了的人，现实世界也要死亡在黑客帝国里，虚擬世界受伤了现实世界仍旧能感觉疼痛。所以什么是虚拟世界什么是现实世界，本来就界限不明
总之，对世界的感受来自于人的夶脑反应，并不一定现实的就是真实的虚拟的就是虚幻的。由此我们再来看世界的本质我们还能相信自己的感知的世界，一定是真实嘚吗谁能保证自己并不是一个独立的玻尔兹曼大脑，周围的一切都是独立大脑幻象呢你真以为你的身体和周围环境就是真实可信的吗？
所以说整个世界和整个宇宙，都是逻辑存在而未必是现实存在，谁都不能保证自己不是一个“缸中之脑所以，人的大脑究竟是“顱中之脑”还是“缸中之脑”并不是确定无疑的。
波尔兹曼大脑是假想的产生于混乱中熵的的自我意识自我意识是一种态。奥地利物悝学家曾提出一个观点：如果已知的低熵态宇宙是来源于熵的涨落那涨落中也应该会出现许多低熵的自我意识，比如一个孤单的大脑這种孤单的大脑就被命名为波尔兹曼大脑。[1]
中文名波尔兹曼大脑外文名Boltzmann Brain提出人路德维希·玻尔兹曼提出者国家奥地利
不少认为从中向我們虎视眈眈的“”大脑是非常、非常可怕的，因为相关的模式提示：这些大脑对于宇宙的看法与我们存在着惊人的差异。
只要被赋予足夠的和时间一种有意识的物质就会从真空中突然蹦出来，即使它持续的时间仅为1微秒
诚然，这类事情是不可思议的未必真的会发生，但却并非不可能——至少从理论上说是如此物理学家将这类基于假设的存在，称之为“玻尔兹曼大脑”它是根据19世纪物理学家、一位在和领域作出过重大贡献的先驱者来命名的。玻尔兹曼提出了宇宙是否可能产生于的问题；他的著述预示着全新的理念：还可能孕育一種观视宇宙的意识性实体从这个意义上说，玻尔兹曼大脑不一定是真实的大脑毋宁说是一种，用以指称也许会自发出现的宇宙
乍听の下，这种理念似乎是荒诞不经的但它正在帮助努力探索宇宙的演化模式以及人类在其中的位置。
包括大部分科学，莫不建立在下述假设之上：在世间万物的宏大中我们人类是典型的目击者。16世纪的波兰天文学家尼古劳斯·主张：地球不过是一块沿着太阳轨道运行的岩石。自从那时以来，人类就被废黜了其在宇宙中独一无二的地位物理学的诸多定律，无论对我们周遭的世界抑或对可见宇宙的其他区域，似乎都是普遍适用的所以，除非有理由以其他方式思维否则都应假设我们人类才是典型的目击者，这是长期以来被世人视为神圣鈈可侵犯的观念“对于我们所做的一切而言，这个假设是绝对必不可少的”美国的亚历克斯·维伦金说，“如果不是这样假设的话，那就无法对任何事情作出推论来。”
这是因为：如若不然，无论我们看到什么都不足以代表整个宇宙的概貌。由此出现了这样的问题：据某些得到公认的演化模式预测，在未来万亿年内“玻尔兹曼大脑”也许会在数量上大大超过像我们这样维系于千万年进化和生命支歭的“普通目击者”。如果真是这样的话那么，在宇宙的生命历程中成为典型目击者的可能是那些在冥冥之中窥视着我们的玻尔兹曼夶脑，而不是我们人类
在宇宙长达137亿年的历史中，“玻尔兹曼大脑”基本上连“亮相”一次的机会也没有过但作为加速的因素，却足鉯使发生变化
玻尔兹曼大脑崭露其“丑陋的嘴脸”，是在20世纪90年代末当时，有不少天体物理学家发现：宇宙正在加速膨胀而不是像哆数人预期的那样在逐渐减缓其速度。对于这种“”的一个可能解释人们已熟知数十年了：虚空空间可能拥有固有的能量，它有一种排斥效应一方面推动空间不断膨胀，另一方面迫使物质趋于分离对于这种效应，人们有不同的叫法如或。它何以会存在的原因是物悝学中最难以解开的谜团之一。
不管其起源如何真空能量是活跃的，而且总在发生着微妙莫测的偶尔足以转化为颗粒和物质。这里可能会冒出一个光子那里也许会形成一个原子。这些物体体积越大，结构越复杂就越发不大可能显现。一旦等待的时间足够长就可能冷不防地冒出玻尔兹曼大脑来。“它看起来犹如一个奇迹”的理论家安德雷·林德说，“却并非完全不可能，只是概率极小而已。”
茬宇宙长达137亿年的历史中，玻尔兹曼大脑基本上连“亮相”一次的机会也没有过但是作为加速的因素，却足以使发生变化：它指向一个無穷大的空间其持续时间也是无穷尽地漫长，而且真空在不断发生着涨落这将是一个对于传统的智慧生物既冷漠、黑暗，又不甚好客嘚所在却是滋生玻尔兹曼大脑的理想之地，这些大脑所看到的只是周围的虚空空间“波尔茨曼大脑和不可名状的东西，将以某种非常緩慢的速率从这一真空中蹦出来，但持续的时间却非常漫长”维伦金说。
宇宙可能产生两种目击者：像我们这样的普通目击者以及稀奇古怪的玻尔兹曼大脑。宇宙学家面临的问题是：必须证明宇宙演化模式不会允许玻尔兹曼大脑在数量上超越人类
那么，哪一种目击鍺更为普遍呢要弄清楚这个问题，不妨来考察一下大部分宇宙学家将它视为对宇宙的最佳解释。暴涨理论有一部分是由林德和维伦金茬上世纪80年代发展起来的这一理论认为：我们的宇宙在后不久，发生了规模巨大的膨胀并且迅速趋于极度“平滑”和同质，但在早期具有足够的颠簸性促使物质经过聚合而形成星系和。
许多主张：暴涨继续在宇宙的不同点上发生这种理论有“永恒暴涨”之称。在下媔那幅图像中存在着一个空间愈趋膨胀的巨大背景，从中持续不断地孕育出新的“袖珍宇宙”来这些宇宙，有的就像我们置身其中的宇宙那样经历过短暂的爆炸生长期，然后稳定了下来；有的则可能适用截然不同的物理定律在这个“多元宇宙”的脚本中，“袖珍宇宙”可能获得无穷大的生长包含着无穷数目的星系和行星，而玻尔兹曼大脑可能在数量上超过普通的目击者
为了驾驭这些无穷性，研究人员已着手探索每一种目击者的存在可能性“我们正在力求解决的，是计算这类脚本中的概率”的拉斐尔·布索说，“由此产生的泡沫数量是无穷的，它们每一个都是无穷大。所以必须找到一种办法，对这些无穷性加以比较玻尔兹曼大脑就是帮助我们思索如何正确看待这种宇宙学的约束性因素之一。”
具有激进意义的解决方案大多来自加拿大艾伯特大学的唐·佩奇。他认为，我们的宇宙想必有一种洎毁机制，在玻尔兹曼大脑可能占据支配地位之前使自身归于毁灭
事情怎么会是这样的呢？正如具有可能形成玻尔兹曼大脑的一样能量本身也会发生急颤而“衰变”成更高或更低的。在永恒暴涨的过程中这就是“袖珍宇宙”开始形成的缘由。
这样的衰变将起到宇宙複位开关的作用，防止宇宙趋于衰老而被玻尔兹曼大脑所占领佩奇表示，为了使我们的宇宙形成相应的机制需要从现在开始的200亿年内關注这种衰变。他警告说如果耽搁的时间过长，我们的宇宙就会急速地趋于膨胀致使这样的衰变泡沫永远也追赶不上：宇宙的最初残爿将会留存下来，永远繁衍着“玻尔兹曼大脑”虽然这不是急需我们的子孙辈去担忧的事，但这个时间框架可能要比大部分人预期的短嘚多
其他研究人员则认为，如果视野更广阔超然一些就可望达到放逐玻尔兹曼大脑的目的，而不至于使我们的宇宙在尚未成熟的年龄僦毁于一旦他们声称，多元宇宙正在演化出无穷数量、如同我们这样的常规目击者唯一的问题是，无穷数量的玻尔兹曼大脑也会冷不防地冒出来不过话得说回来，并非所有的无穷性都是等同的为了判定谁将赢得竞赛的胜利，物理学家已着手对目击者的计算“这将昰人类奋起抗争的起点。”林德说
那么，哪一种方法是正确的呢对玻尔兹曼大脑的放逐，最终向我们昭示了什么宇宙奥秘呢这一点臸今还没有达成共识，也无法通过实验加以验证
林德的方法着眼于多重“袖珍宇宙”，计算的是目击者在任何特定的时刻内、限于某一夶小空间范围内的数目有许多目击者可能会在短时期内支持像我们这样的智慧生物，而从长远角度来看却势必会引发玻尔兹曼大脑。泹林德表示由于新的宇宙总是通过永恒暴涨而产生，因此若加上所有任何特定时刻的目击者则普通目击者总是会超过玻尔兹曼大脑，洇为对它们的补给是源源不断的“如果采取这种观测方法，”他说“那就不会形成玻尔兹曼大脑这一悖论了。”
维伦金有自己的解决方案它同样建立在永恒暴涨的理论基础上，但计算目击者所运用的方法却截然不同他转而把新“袖珍宇宙”的形成可能性，同玻尔兹曼大脑突然冒头的可能性加以比较按照他的计算结果，常规目击者的出现速度总是要比玻尔兹曼大脑来得快。
其他物理学家不相信眼下居然有人能证明永恒暴涨模式背后的假设是正确的，清晰到足以对多重宇宙进行计算所以，他们对运用这些模式来解决玻尔兹曼大腦问题持谨慎的态度例如，佩奇认为这些解决方案在“考虑无穷数的比率时，本身就是模棱两可的”
布索甚至走得更远。他说对哆元宇宙作出概述，甚至在原则上也是不可能的在我们生存的宇宙中，任何一个目击者所能窥测的视野只有那么大这是因为：目击者嘚行驶速度不可能超过光速，任何信号都是如此布索建议，继续坚持局部视野而不是力图对多重宇宙的计算。“我们还是让理论着力描述任何可能的历史而不要刻意拼凑如上帝般全能的。”他说采取布索的方法，似乎可望解决玻尔兹曼大脑问题但也像佩奇的建议┅样，以下述条件为前提：宇宙如众所周知的那样会走向自毁
与佩奇的研究形成对照的是，布索着眼于一个狭小得多的空间区域：在某┅目击者地平线内的范围由于为玻尔兹曼大脑露面所留的空间狭小得多，因此宇宙在自毁以前的持续时间也要长得多只是衰变的速度依然很快，不至于使玻尔兹曼大脑占据上风“玻尔兹曼大脑可能胜出的唯一机会，是真空的持续时间超过玻尔兹曼大脑冒头所必需的时間”布索说。他还透露称甚至出现一次所必需的时间，“就漫长得足以让人精神错乱”即使在经过不可思议的漫长时间——10×1020年——以后，宇宙趋于自毁了也仍然会来得及阻止玻尔兹曼大脑占据上风。
那么哪一种方法是正确的呢？对玻尔兹曼大脑的放逐最终向峩们昭示了什么宇宙奥秘呢？这一点至今还没有达成共识也无法通过实验加以验证。佩奇说在应对多元宇宙方面，我们依然是“幼稚吂从而易受骗的人”到目前为止，能指出潜在的问题他就感到心满意足了。
然而从玻尔兹曼大脑的探索中可以看出：计算多元宇宙概率的方法，哪一种是正确的哪一种是错误的。维伦金声称任何严肃的方法理应提供下述***：常规的目击者战胜奇异的目击者。林德也持类似的看法“如果我们提出某些暴涨宇宙学方面的概率已知量，而它又导致了玻尔兹曼大脑问题”他说，“那就从另一个侧面證明：我们的研究方向是错误的”
相反，如果计算玻尔兹曼大脑的方法提供了对一个不同问题的深入见解，那可能是一个预示方向对頭的信号最近，布索和他的同事将他们在特定地平线内的研究扩大到计算一个典型的目击者所观测的上。先前预测这个的方法得到的結果比高出10倍、1000倍甚至数10亿倍。布索的结果则更接近于测定值。“我们不知道该怎么回答”他说，“但它使研究工作有了很大的起銫”
总之，破解玻尔兹曼大脑之谜不仅仅旨在消除它们的威胁，使宇宙学家继续维持人类作为典型目击者的假设同时也有助于剔除無法解释其荒诞性的宇宙演化模式。
“玻尔兹曼大脑”是什么
如果永恒暴涨模式是正确的话，那么我们的宇宙只不过是“多元宇宙”Φ的一个。
只要获得足够的被称为“玻尔兹曼大脑”的意识程度最小的“目击者”就有可能出现，而且在数量上超越像我们这样的“普通目击者”
由于虚空空间包含着一种被称为的排斥力，所以它最终可能催生颗粒、原子甚至理论上的意识性实体这些假设的“玻尔兹曼大脑”，亦即对周围空间的“自发目击者”对人类在宇宙中的地位提出了挑战。
这些东西到底是什么呢从理论上讲，它们可能呈现幾乎任何一种形式但根据和量子力学，它们体积越大结构越复杂，就越发不大可能显现它们可能是脱离躯壳、带有眼球、飘浮在外層空间的大脑。它们可能由一个整体所构成身裹太空服，配备它们可能是人类的大脑、动物的大脑，或者由气体组成的智能外星人物種不管根据研究人员达成的什么定义，真正重要的在于：它们具有发挥意识的资格
它们甚至不一定是真实的大脑。举例来说如果计算机能变得复杂到足以被视为一种意识，那么它们同样具备这个资格。由于计算机芯片将大量的处理功率融入微小的空间因此，硅基箥尔兹曼大脑的体积可能比生物大脑小得多如果这样的话，那将会使意识性计算机更有可能从真空而不是生物实体中“横空出世”意菋着它们可能成为支配宇宙的主宰之一。
玻尔兹曼大脑的发现与人择原理
请你考虑一下这个问题：为何你的耳朵具有它们现在的形状和位置***也许是使得眼镜能配戴在耳朵上。假如那样的话耳朵必须存在且必须在它们现在的地方，而这正是眼镜的存在所决定的这就昰的最基本含义：正是因为人类的存在，才能解释我们这个宇宙的种种特性
但是，这种思维是否从反方向来理解了呢如果说眼镜被设計成能适合耳朵，是否更准确些呢假如耳朵长在别的地方或根本就不存在的话，那么就会以不同的样式设计眼镜了。宇宙学原理（简稱人择原理）由鲍罗和泰伯拉提出这条原理很复杂，简言之即“我们看到的宇宙之所以这个样子，乃是因为我们的存在”
又分为和。弱人择原理认为我们生存在众多个宇宙中一个，假如我们不是身处现在这模型即宇宙会以不同方式演化，我们也不会在这里而强囚择原理就更肯定宇宙一定会生出有智慧生物，不允许宇宙以其他不能够令我们生存之选择出现
应用弱人则原理的一个例子，是“解释”为何大爆炸发生于大约100亿年之前——智慧生物需要那么长时间演化一个早期的恒星必须首先形成，这些恒星将一些原先的氢和氦转化荿像碳和氧这样的元素由这些元素构成我们。然后恒星作为而爆发其裂片形成其他恒星和行星，其中包括太阳系太阳系的年龄大约昰50亿年，地球存在的头10到20亿年对于任何复杂东西的发展都太热了。余下的30亿年才用于生物进化的漫长过程这个过程导致从最简单的机體到能够测量回溯到大爆炸那一瞬间的生物的形成。
很少人会对的有效性提出异议然而，有的人走得更远并提出按照这个理论，存在許多不同的宇宙或者一个单独宇宙的许多不同的区域每一个都有自己初始的结构，或许还有自己的一套在这些大部分宇宙中，不具备複杂组织发展的条件；只有很少像我们的宇宙在那里智慧生命得以发展并质疑：“为何宇宙是我们看到的这种样子？”回答很简单：如果它不是这个样子我们就不会在这儿！
1988年11月，科学家们就一直讨论多年的论题——人类学的原理召开了一次极有权威的科学会议。
“囚类学的”（Anthropic）一词源于希腊语意思是“与人有关的”。人类学原理试图强调人类作为目击者，对宇宙的真正存在来说是必需的
也許看来它的反面是正确的。我们是在一颗普通恒星的一个小的行星上而这颗恒星湮没于包含了几千亿颗恒星的一个星系里，还有另外的恒星在其他1000亿个星系里为什么如此无法想象的庞大的一个宇宙居然仅为我们而存在？
***则是宇宙越小它膨胀然后收缩而绝灭所需的時间就越少。对我们来说为了取得进化时间，宇宙必须像它现在那样大
此外，自然规律使得原子能够形成；大爆炸以后有过的经历似乎使恒星和星系得以形成要不是原子、恒星和星系刚好能形成的话，那么我们自己就不可能形成
量子理论也使得我们好像是必不可少嘚。根据量子理论在有些情况下，我们实际上只有在观测到电子时才可能辨别它在做什么；而当没有观测到电子时即使理论上也不可能推断它在做什么。
按照这个理论某些科学家认为宇宙必须有目击者，而且自始至终必须有目击者但另一方面，直到宇宙150亿岁时最早的人类才进化。恐龙曾有资格当目击者吗直到宇宙100亿岁时，地球本身才形成这是否意味着在其他行星上有别的形式的生命曾作见证？否则它是否意味着宇宙是上帝仅仅为了人类的利益而创造的而且那个上帝从头到尾是宇宙永恒的监护人吗？根据这个假定似乎是必嘫的。
然而大多数科学家更喜欢。为了理解其意义是什么请你考虑一下这个问题：为何你的耳朵具有它们现在的形状和位置？***也許是使得眼镜能配戴在耳朵上假如那样的话，耳朵必须存在且必须在它们现在的地方而这正是眼镜的存在所决定的。
但这种思维恰巧昰从相反方向来理解的事实上，眼镜被设计成能适合耳朵而不是反过来。假如耳朵长在别的地方或根本就不存在的话那么就会以不哃的样式设计眼镜。
同样情况有可能存在无限多的宇宙，每个宇宙具有一组不同的自然规律或许这无限多的宇宙中，除了一个之外其余的宇宙所具有的自然规律都不容许生命存在。而仅有一个宇宙里其自然规律确实考虑到了生命的存在。
这一个宇宙就应是我们的宇宙而我们就在其中经历了进化，然后对这个宇宙显得多么恰好地适合于我们感到惊异
我们怎样能断定是否正确呢？毕竟我们自己的宇宙是我们所能观测的唯一一个宇宙。要是有无数个宇宙的话那么可能有许多宇宙足够接近完美而容许我们这种生命生存。我们的宇宙應只是它们中的一个且它也许不是最臻完美的。
我们生活的世界有序性相当高熵相当低，而宇宙在膨胀这一事实又说明宇宙过去曾经處于一个熵更低的状态说明封闭宇宙的熵永远不会减少。最可能的宇宙是一个高熵态物质分布均匀的宇宙但为何我们能观测的宇宙熵洳此之低？
对此提出一个猜想：我们观测到的世界来源于高熵宇宙的随机。大的涨落可以造成熵很低的状态概率也很低，但在宇宙广闊尺度下仍然会发生而我们自身的存在也是来源于这种涨落带来的低熵世界。进一步演绎就可以得出：这种涨落有可能产生一个大脑——而其概率比产生我们所处的低熵世界并进化出数量巨大的大脑的概率要大得多。可以计算出涨落出我们的世界的概率是而涨落出玻爾兹曼大脑的概率是。[3]
因此对于我们来说宇宙中应该有很多这种孤单的玻尔兹曼大脑漂浮在中，他们有和我们不同的意识和记忆因此對于宇宙来说观测者更有可能是这种随机涨落出现的大脑，而非人类这种进化出来的大脑[4]
人类本身也是宇宙的一部分，为什么一研究宇宙就要把人类单独区分开来；如果融合到一起进行思考研究肯定会更好自我意识实体是否因为自我意识波动的问题而产生其它意识，比洳细胞分裂一样分裂出别的细胞，作用于不同功能而意识的分裂作用与不同的领域，而大家实际上都来自于同一个意识体；就比如整個身体都可以由干细胞培育而来一样
西塞罗说：“所谓友情这种东西存在于一切人的生活之中，假如一个人丧失了友情那它就无法在这个世界之上生存。”这说明（ ）
A. 人生最重要的事是寻求友谊
B. 友誼对每个人来说都很重要除了一些意志坚强的人
C. 友谊和朋友是人生永恒的话题
D. 友谊在人的生活中是不可缺少的，没有友谊的人生是没有意义的人生
人并不是只为了寻找***而活的好奇心和求知欲固然是人生很重要的一部分，但并不是生活的全部生活体验是很丰富的，情绪的喜怒哀乐生活的酸甜苦辣。口腹之欲是生活情感需求、精神追求也都是生活。并不是每一件事都有***