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玻爾茲曼大腦是可以看作宇宙中漂浮的擁有自我意識的裸大腦。 注意，不是《三體》中云天明的只送大腦，而是只有大腦。 玻爾茲曼是統(tǒng)計物理學(xué)的奠基人。他已經(jīng)知道，生命是一種低熵態(tài)（也就是十分有序的狀態(tài)）。根據(jù)熵增加原理，在一個孤立體系中，有序狀態(tài)很容易演化成亂七八糟的無序狀態(tài)（例如，一盒牙簽掉在地上會變得亂七八糟）。既然如此，那么我們在宇宙中觀察到的生命（包括我們自己），又是如何產(chǎn)生的呢？難道這些有序狀態(tài)是憑空冒出來的嗎？ 對！玻爾茲曼認(rèn)為確實可以憑空冒出來。因為在一個亂七八糟的無序體系中，每個地方的混亂程度是不一樣的，而且會不斷變化。這就是漲落。如果一個體系非常大（例如，一個體系擁有海量的牙簽），雖然它整體上處于平衡態(tài)，但它的局部還是可以漲落出有序的狀態(tài)。（例如，把幾百萬億盒牙簽摔在地上，總會有一些牙簽較為整齊地排列在一起。） 假如宇宙是一個巨大的平衡態(tài)體系，其中有著數(shù)不勝數(shù)的粒子，那么這些粒子總可以漲落出一些比較有序的狀態(tài)，使生命得以產(chǎn)生，最終演化出像我們一樣的智慧生命。 但是，玻爾茲曼的另一項發(fā)現(xiàn)表明，這種漲落的概率有的大，有的小。如果一個漲落的熵值很大（不太有序），它產(chǎn)生的概率就相對較高。如果一個漲落的熵值很小，它產(chǎn)生的概率就較低。 把兩個問題放在一起看就會產(chǎn)生一個可怕的結(jié)論。一個有自我意識的有大腦的活人，和一個有自我意識的裸大腦相比，活人更加復(fù)雜精密，有序度更高，熵值較小，產(chǎn)生的概率較低。反之，裸大腦相對簡單，有序度較低，熵值較大，產(chǎn)生的概率較高。 既然概率較低的人類已經(jīng)出現(xiàn)了，那么是否意味著宇宙中正漂浮著數(shù)量比人類多得多的擁有自我意識的裸大腦呢？ 既然裸大腦的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類，為什么我們至今沒有發(fā)現(xiàn)呢？ 既然裸大腦擁有自我意識，我們怎么知道我們現(xiàn)在的意識是真實的，還是裸大腦的一個“黃粱美夢”呢？ 顯然，玻爾茲曼的推理用到許多條件，其中一些條件在真實的宇宙中是不成立的。但是，玻爾茲曼大腦是一個好用的模型，可以幫助理論物理學(xué)家指導(dǎo)和檢驗?zāi)硞€宇宙學(xué)模型的完備性和合理性。例如，研究玻爾茲曼大腦的文章往往是這樣的題目：《宇宙學(xué)常數(shù)在微擾中的意義》，《宇宙擔(dān)負(fù)的起暴脹嗎》，《我們的宇宙是否會在200億年的時間內(nèi)衰變》，《徹底理解弦景觀，玻爾茲曼大腦和宇宙學(xué)常數(shù)的意義》等等。（詳見《宇宙之書》） |
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