玻尔兹曼大脑是什么？宇宙中形成“玻尔兹曼大脑”的几率有多大

在这个是我们身处的世界，我们有感官，通过视觉了解这个世界的面貌，通过嗅觉闻到这个世界的气息，通过味觉品尝到食物的酸甜苦辣，通过听觉感知生活周遭的各种声音，通过触觉知道雪是冰冷的，枕头柔软的。

这些感官将物体的属性传达给我们，意识则帮助我们为物体与属性之间建立联系。

笛卡尔的恶魔理论

提到意识，我们便不得不提到关于笛卡尔的恶魔问题。我们知道有时候眼见并不一定为实，耳听有可能是虚的，VR通过视觉听觉也能欺骗你的大脑。

那假如有一个恶魔，他能够任意更改并且蒙骗我的感官，那么我如何知道现在的我没有被这个恶魔所欺骗，如何确定现在的我感知的不是幻想而是真实存在的呢？

在《盗梦空间》中，造梦者能够制造梦境，能够编造梦境，甚至控制梦境，他们需要有分辨现实与梦境的能力，不然就会永远被困在梦境中，无法醒来。图腾就是这样一个梦境的出口，他们通过仅有自己熟知的图腾来辨别自己身处的到底是虚幻还是真实。我们又能用什么“图腾”证明我们所感知的真假呢？

我思，故我在。政治上也常拿这句话作为辨别唯物主义与唯心主义的论题，当然这里并不是为了讨论这句话的对错。笛卡尔在他的恶魔理论中，寻找着“我怎么确信这是真实的我”的答案，也一直没有得到最终的结果。

玻尔兹曼就是在这样一个哲学范畴的问题中，利用物理学做了个狠狠地剖析。

玻尔兹曼的大脑

玻尔兹曼提出了一个观点：自我意识是一种低熵态。如果已知的低熵态宇宙来自于熵的涨落，那么涨落中也会出现许多低熵的自我意识。

通俗来讲就是宇宙中经过一系列的运动和变化，会产生一系列的物理反应，物理反应就会造成熵的变化。自我意识是一种低熵态，宇宙中这发生的一系列物理反应必然会出现一定的低熵态，也就是会形成一定的自我意识。玻尔兹曼的大脑也就是指这种低熵态所产生的自我意识。

自我意识是什么呢？

当我们看到一颗柠檬，即使没有真实的吃到，口腔内也会条件反射的分泌大量唾液，这是大脑传递给我们的信息：柠檬很酸；当我们观看电影刺激的画面时，即使知道并不是自己在经历电影中的画面，身体也会忍不住紧绷；玩VR高空游戏时，你明明知道你身处平地，可眼前的画面却能让你步步惊心。

对应到我们来说，我们通过五感可以直观的接触到物体的一系列属性，意识就是得到属性与物体的信息后，能做出认知、思考，比如在尝过柠檬之后，下一次再看到柠檬，自我意识就能传达出它很酸的属性，进而大脑才会做出一些列对应的自然反应。玻尔兹曼的大脑相当于一个没有感官只有意识的这样一个物体。

了解了玻尔兹曼的大脑，那就紧接着根据他的理论进行思考。

什么是熵？

熵本质是对热力系内微观粒子有序程度的一个度量。

我们知道新鲜出炉的饭菜，从很远就能传出浓浓的香味，而变凉以后，只有靠近了才能闻到。微观上解释，滚烫的饭菜其分子处于一个极度无序的状态，相对有序的空气分子接触到极度无序的菜分子，会吸收一部分动能，开始变得相对无序。

同理第一波吸收了动能的空气分子再向四周的空气分子传递下去，因为能量的损失，所以这个传播距离总会在某一个点终止。饭菜的温度越高，其分子的状态也就越剧烈，从而在空气也能传播得很远。

其中饭菜与空气接触，空气分子的传播过程也就是从低熵态到高熵态的传递过程，也称为熵增定律；饭菜分子的传播过程是从高熵态传递到低熵态的过程，被称为熵减。

按照熵增定律的说法，在一个孤立的系统中，总是从有序状态趋向无序状态，也就是熵增过程；在一个开放系统中，内部产生能量交换，从高熵态传递到低熵态，但过程中部分能量会交互到环境中，造成一定的损失，所以总体会趋向熵减。

关于宇宙最初的状态

宇宙是个孤立的世界，所以最初的宇宙应该处于一个低熵态的状态，然后慢慢朝着高熵态发展，宇宙膨胀也在证实着这一点。但实际上我们观测宇宙生活的世界却是相对有序的是低熵态的，这与原有的结果产生了偏差。

玻尔兹曼提出了一个猜想，宇宙原本应是高熵态的，由于它的随机涨落可以造成一部分环境熵态很低的状态。虽然熵增定律认为事物的混乱程度越低，几率也较低，但置于宇宙这样的大环境中仍然会发生。也正由于这样低概率事件的发生，才产生了我们所处的环境，产生了智慧生物。

根据上面提到的理论，高熵态的宇宙发生涨落，偶然间才形成了这样一个低熵态的环境，演化成了现在的世界以及人类的出现。那么诺大的宇宙，低概率的事件发生的次数也绝非仅此一件，黑洞，恒星，这些高度有序的物质也是通过宇宙众多粒子毫无规律的碰撞，偶然形成的。

在数次低熵态的产生过程中就会产生数个自我意识，那么宇宙中其实就漂浮着有很多这样玻尔兹曼的大脑。

人择理论

强人择理论认为一种物质宇宙必须与观测到它的存在意识的智慧相匹配，并不会出现不让我们出现的可能性。并且只会物种出现后，会以文化的形式传承下去，并就会到达别的宇宙与其交流。

它表达出来了一种观点，所孕育我们的宇宙中，总是调控的那么精准，若稍有一点偏差，我们的生命就不会出现，更不会有智慧生物思考宇宙生命万物的起源了。言论听起来仿佛有些自大，我们还在探索宇宙的初级阶段，寻找其他的智慧生物也是我们一直在做的。

弱人择理论认为，世界上不止一个宇宙，每个宇宙都有自己的演变过程，人类只是众多演变中的一种结果。

这一理论似乎提供了一种正确的观点，解释了宇宙中一种良好的秩序。假定存在可以支援智慧生命的宇宙，那么实际上这种宇宙必定存在，而我们的宇宙无疑也是其中之一。然而，多选择的智慧设计并不仅限于多选择宇宙理论的假定。

结语

玻尔兹曼的大脑最终也无法验证其真假，或许宇宙中真的漂浮着千千万万的意识体，只是有的只存留一瞬，有的可以一直保持自身稳定的状态。

我们无疑是幸运的，从漫长的演化过程中，拥有了智慧，学会思考，不断解锁自身的奥秘后，也开始好奇浩瀚的宇宙谜题。终有一天，人类也会得到确切的答案。