玻尔兹曼大脑是伪科学 玻尔兹曼大脑是什么?
不少宇宙学家认为,从量子真空中向我们虎视眈眈的“玻尔兹曼”大脑是非常、非常可怕的,因为相关的演化模式提示:这些大脑对于宇宙的看法,与我们存在着惊人的差异。
只要被赋予足够的空间和时间,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世纪奥地利物理学家、一位在热力学和统计力学领域作出过重大贡献的先驱者路德维希·玻尔兹曼来命名的。
玻尔兹曼提出了宇宙是否可能产生于热涨落的问题;他的著述预示着全新的理念:涨落还可能孕育一种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,毋宁说是一种隐喻,用以指称也许会自发出现的宇宙目击者。
乍听之下,这种理念似乎是荒诞不经的,但它正在帮助宇宙学家努力探索宇宙的演化模式以及人类在其中的位置。
宇宙论,包括大部分科学,莫不建立在下述假设之上:在世间万物的宏大天象图中,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·哥白尼主张: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不可侵犯的观念。“对于我们所做的一切而言,这个假设是绝对必不可少的。”美国马萨诸塞州塔夫茨大学的亚历克斯·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:据某些得到公认的宇宙论演化模式预测,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持的“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大脑,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。但作为加速宇宙膨胀的因素,却足以使天象图发生变化。
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,而不是像多数人预期的那样在逐渐减缓其速度。对于这种“暗能量”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,如宇宙常数或真空能量。它何以会存在的原因,是物理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涨落,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,”加利福尼亚州斯坦福大学的理论家安德雷·林德说,“却并非完全不可能,只是概率极小而已。”
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。但是作为加速宇宙膨胀的因素,却足以使天象图发生变化:它指向一个无穷大的空间,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,又不甚好客的所在,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,将以某种非常缓慢的速率,从这一真空中蹦出来,但持续的时间却非常漫长。”维伦金说。
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”中的一个。
只要获得足够的空间和时间,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真空能量的排斥力,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,它们可能呈现几乎任何一种形式,但根据概率定律和量子力学,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、飘浮在外层空间的大脑。它们可能由一个整体所构成,身裹太空服,配备氧气瓶。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种。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,硅基玻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”,意味着它们可能成为支配宇宙的主宰之一。
早前,中国历史上的“庄周梦蝶”故事引发了人们对于现实和梦境的思考,同样物理学界也有这样的一个类似“庄周梦蝶”的版本,那就是波尔兹曼大脑。
波尔兹曼大脑是奥地利著名的物理学家路德维希·玻尔兹曼提出的一个自我意识观点。路德维希·玻尔兹曼认为,在宇宙中可能存在一些自我意识,哪怕是一个孤单的大脑。
那么波尔兹曼大脑到底是什么呢?科学家表示,它们可能呈现几乎任何一种形式,但根据概率定律和量子力学,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、飘浮在外层空间的大脑。它们可能由一个整体所构成,身裹太空服,配备氧气瓶。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种。
由于计算机芯片将大量的处理功率融入微小的空间,因此,硅基玻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”,意味着它们可能成为支配宇宙的主宰之一。
不过,也有科学教提出了反驳,绝大部分玻尔兹曼大脑看到的应该是四周一片虚无,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无被逼疯掉了,根本不可能像我们这样安心思考,也就不会提出这个问题。
