什么是玻爾茲曼大腦假說(shuō)？

Boltzmann brains是Boltzmann的理論預(yù)測(cè)'關(guān)于熱力學(xué)時(shí)間箭頭的解釋。雖然路德維?！げ柶澛救藦奈从懻撨^(guò)這個(gè)概念，但當(dāng)宇宙學(xué)家應(yīng)用他關(guān)于隨機(jī)波動(dòng)的想法來(lái)理解整個(gè)宇宙時(shí)，它們就出現(xiàn)了食品安全小常識(shí)。

Boltzmann Brain Background

路德維希·博爾茲曼（Ludwig Boltzmann）是十九世紀(jì)熱力學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)始人之一。其中一個(gè)關(guān)鍵概念是熱力學(xué)第二定律，它說(shuō)封閉系統(tǒng)的熵總是增加。由于宇宙是一個(gè)封閉的系統(tǒng)，我們預(yù)計(jì)熵會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加。這意味著，在給定足夠的時(shí)間的情況下，宇宙最有可能的狀態(tài)是一切都處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)的狀態(tài)，但我們顯然不存在于這種類型的宇宙中，因?yàn)楫吘勾嬖谥刃蛭覀円愿鞣N形式圍繞著我們，尤其是我們存在的事實(shí)。

考慮到這一點(diǎn)，我們可以應(yīng)用人類原理來(lái)告知我們的推理，考慮到我們實(shí)際上確實(shí)存在。在這里，邏輯變得有點(diǎn)混亂，所以我們將從更詳細(xì)的情況來(lái)看，借用這些詞。正如宇宙學(xué)家Sean Carroll在"中所描述的那樣;從永恒到這里："

玻爾茲曼引用了人類原理（盡管他沒(méi)有'不稱之為）來(lái)解釋為什么我們會(huì)發(fā)現(xiàn)自己處于一個(gè)非常常見(jiàn)的平衡階段：在均衡狀態(tài)下，生命不可能存在。顯然，我們要做的是在這樣一個(gè)對(duì)生命好客的宇宙中找到最常見(jiàn)的條件?；蛘?，如果我們想更加小心，也許我們應(yīng)該尋找不僅對(duì)生活好客，而且對(duì)我們認(rèn)為我們是的特定類型的聰明和自我意識(shí)的生活好客的條件….

我們可以將這個(gè)邏輯帶到最終結(jié)論。如果我們想要的是single planet，我們當(dāng)然不需要1000億個(gè)恒星，每個(gè)恒星都有1000億顆。如果我們想要的是一個(gè)人，我們當(dāng)然不需要一個(gè)完整的星球。但是，如果事實(shí)上我們想要的是一個(gè)能夠思考世界的單一智慧，我們甚至不需要整個(gè)人-我們只需要他或她的大腦。

所以這種情況的減少和遠(yuǎn)隔是這種多種情況下絕大多數(shù)的智能將是孤獨(dú)的，無(wú)形的大腦，他們逐漸從周圍的混亂中波動(dòng)出來(lái)，然后逐漸溶解回來(lái)。這種悲傷的生物被Andreas Albrecht和Lorenzo Sorbo命名為"Boltzmann brains"….

在2004年的一篇論文中，Albrecht和Sorbo在他們的論文中討論了"Boltzmann brains"

一個(gè)世紀(jì)以前，玻爾茲曼認(rèn)為一個(gè)“宇宙學(xué)”，在這個(gè)宇宙中，觀測(cè)到的宇宙應(yīng)該被認(rèn)為是一種偏離某種平衡狀態(tài)的罕見(jiàn)波動(dòng)。對(duì)這種觀點(diǎn)的預(yù)測(cè)，相當(dāng)普遍，是我們生活在一個(gè)宇宙中，該宇宙**化了與現(xiàn)有觀測(cè)結(jié)果一致的系統(tǒng)總熵。其他大學(xué)只是發(fā)生了更為罕見(jiàn)的波動(dòng)。這意味著盡可能多地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。

從這個(gè)角度來(lái)看，我們發(fā)現(xiàn)我們周圍的宇宙如此之低熵狀態(tài)是非常令人驚訝的。實(shí)際上，這種推理的邏輯結(jié)論是完全溶解的。與你所知道的一切一致的最可能的波動(dòng)僅僅是你的大腦（充滿了沉陷的深層場(chǎng)，WMAP數(shù)據(jù)等的“記憶”）在混亂中波動(dòng)，然后再次立即平衡回到混亂中。這有時(shí)被稱為“玻爾茲曼的大腦”悖論。

這些描述的重點(diǎn)并不是暗示玻爾茲曼大腦實(shí)際上存在。就像Schroedinger'cat思想實(shí)驗(yàn)，這種思想實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是將事物延伸到最極端的結(jié)論，作為顯示這種思維方式潛在局限和缺陷的一種手段。玻爾茲曼大腦的理論存在使你能夠修辭地將它們用作熱力學(xué)波動(dòng)中表現(xiàn)出來(lái)的悖論的一個(gè)例子，就像卡羅爾說(shuō)的那樣"熱輻射會(huì)隨機(jī)波動(dòng)，導(dǎo)致各種不太可能的事件-包括自發(fā)生成的星系，行星和玻爾茲曼大腦。"

現(xiàn)在你把玻爾茲曼的大腦理解為一個(gè)概念，但是，你必須繼續(xù)理解"玻爾茲曼大腦悖論"這是將這種思想應(yīng)用于這種瘋狂的程度而引起的。同樣，由卡羅爾制定：

為什么我們發(fā)現(xiàn)自己處于一個(gè)從極低熵狀態(tài)逐漸演變而來(lái)的宇宙中，而不是最近從周圍混亂中波動(dòng)的孤立生物？

不幸的是，沒(méi)有明確的解釋來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。。。因此，為什么它仍然被歸類為悖論?？_爾'這本書的重點(diǎn)是試圖解決它提出的關(guān)于宇宙熵和宇宙時(shí)間箭頭的問(wèn)題。

流行文化和玻爾茲曼大腦

有趣的是，玻爾茲曼大腦以幾種不同的方式將其融入流行文化。他們?cè)贒ilbert漫畫中表現(xiàn)得很快，在"的副本中表現(xiàn)為外國(guó)入侵者;令人難以置信的大力神。"