[科普中国]-玻尔兹曼大脑

玻尔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玻尔兹曼大脑。

简介玻尔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玻尔兹曼大脑。1

玻尔兹曼大脑悖论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，而涨落出玻尔兹曼大脑的概率是。

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。1

缸中之脑缸中之脑（英语：Brain in a vat），又称桶中之脑（brain in a jar），是知识论中的一个思想实验，由哲学家希拉里·普特南在《理性、真理和历史》（Reason, Truth, and History）一书中提出。

实验的基础是人所体验到的一切最终都要在大脑中转化为神经信号。假设一个疯子科学家、机器或其他任何意识将一个大脑从人体取出，放入一个装有营养液的缸里维持着它的生理活性，超级计算机通过神经末梢向大脑传递和原来一样的各种神经电信号，并对于大脑发出的信号给予和平时一样的信号反馈，则大脑所体验到的世界其实是计算机制造的一种虚拟现实，则此大脑能否意识到自己生活在虚拟现实之中？

这个思想实验常被引用来论证一些哲学，如知识论、怀疑论、唯我论和主观唯心主义。一个简单的论证如下：因为缸中之脑和头颅中的大脑接收一模一样的信号，而且这是他唯一和环境交流的方式，从大脑中角度来说，它完全无法确定自己是颅中之脑还是缸中之脑。如果是前者，那它的想法是正确的，他确实走在大街上或者在划船。如果是后者，那它就是错误的，它并没有在走路或划船，只是接收到了相同的电信号而已。一个大脑无法知道自己是在颅中还是缸中，因此这世间的一切可能都是虚假的、虚妄的。那么什么是真实？

从生物学的角度讲，个体对于客观存在的认知或判别取决于他所接收的刺激，假设缸中脑生成一系列“测试用”反应用于检测自身的认知，同时“系统”又能及时给予相应的刺激作为回应，此时问题的结症就不在于缸中脑对于世界的认知，而在于“观察者”自身对于世界的认知。自身存在的客观性被质疑，在一个完全由“刺激”创造的“意识世界”中将形成一个悖论。1

人择原理人择原理(anthropic principle)是一种认为物质宇宙必须与观测到它的存在意识的智慧生命相匹配的哲学理论。有些支持者提出人择原理解释了宇宙的年龄和为什么物理常数能够保证有意识生命的存活。所以他们也认为这个宇宙能给予智能生命（可观测者）存活的那么高的标准是一件正常的事情。约翰·D·巴罗和法兰克·迪普勒给出的强人择原理（SAP）指出宇宙存在的某些机能的协调性最终会导致智慧生命的涌现。而有些以布兰登.卡特为首、对SAP持有批评态度的人给出了弱人择原理（WAP）, 指出表面上的调和宇宙往往是选择偏差所带来的（尤其是幸存者偏差）比如，只有那些最终有能力给出生命生存条件的宇宙中能有生命，观察并给出调和性的解释。多数情况，这个对多重宇宙论的争论，应该在统计出宇宙总体的数量以及从这些中找出有选择偏好（我们作为观察者所在的宇宙协调性）后才能给出结论。1

参见人择原理

缸中之脑

模拟现实

贝肯斯坦上限

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学