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玻尔兹曼脑理论简介by@thebojda
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玻尔兹曼脑理论简介

Laszlo Fazekas8m2024/05/27
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目前的科学模型可以描述宇宙自大爆炸以来的历史。最关键的问题是:大爆炸时发生了什么?根据最广为接受的理论,宇宙只是从虚无中诞生,因为量子力学允许这种情况发生,尽管概率非常低。因此,宇宙在这种超有序状态下从虚无中诞生。从那时起,它一直在膨胀,熵也一直在增加。但是,如果宇宙可以从虚无中诞生,为什么人类大脑不能以同样的方式从虚无中诞生呢?

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热力学第二定律指出,孤立系统的无序性(熵)会随着时间的推移而增加。这一原理在我们的生活中如此重要,以至于很多人可能甚至没有意识到它,但这就是为什么,例如,一个鸡蛋可以变成炒鸡蛋,但我们从未见过炒鸡蛋突然重新组合成一个鸡蛋。路德维希·玻尔兹曼解释了熵的不断增加,他指出随机移动的粒子总是有更多的无序排列而不是有序排列,这就是为什么整个系统更有可能最终处于无序状态而不是有序状态。由于宇宙也是一个孤立系统,因此它的熵也在不断增加。这意味着在世界之初,宇宙处于“超有序”状态。但宇宙是如何产生的呢?


目前的科学模型可以描述宇宙自大爆炸以来的历史。最关键的问题是:大爆炸时发生了什么?根据最广为接受的理论,宇宙只是从虚无中诞生,因为量子力学允许这种情况发生,尽管概率非常低。因此,宇宙在这种超有序状态下从虚无中诞生。从那时起,它一直在膨胀,其熵一直在增加。但是,如果宇宙可以从虚无中诞生,为什么人类大脑不能以同样的方式从虚无中诞生呢?


这就是玻尔兹曼脑理论的精髓。如果你,亲爱的读者,是一个从无到有的大脑,那会怎么样呢?这个大脑是在此时此刻诞生的,包含了你经历过的所有记忆。你相信自己已经活了很多年,但实际上,你是在这一刻出生的,你所有的记忆都是假的。而且,很有可能在下一刻,你就会被你从中诞生的虚无所吞噬。你能用任何方法证明你不是这样的玻尔兹曼大脑吗?这是一个疯狂而可怕的理论,不是吗?宇宙从无到有的理论比大脑从无到有的理论更可信。但有一个小问题。我们现在的宇宙充满了大脑。


地球上有数十亿人,每个人都有自己的大脑和意识。由于宇宙已经存在了数十亿年,因此它目前的状态比时间开始时更加无序(熵更高)。我们还知道,事物越复杂,它从无到有的可能性就越小。基于此,大脑从无到有的可能性要比拥有星系、太阳系和数十亿大脑的宇宙从无到有的可能性大得多。因此,仅从统计角度来看,我们更有可能是波尔兹曼大脑,宇宙只是我们的幻觉,而不是整个宇宙都是从无到有的。


当然,有人可能会说,这数十亿个大脑并非凭空而来。宇宙从一个点开始,一直在不断膨胀。在这个过程中,恒星和星系形成了,还有可以发展生命的行星的太阳系。大脑的发展是数百万年进化的结果。我们大脑的进化是由于简单的物理定律和无数的随机事件,这与凭空而来是不可比拟的。然而,对这一论点有一个回应,我称之为“软玻尔兹曼大脑理论”。


想象一下,类似于我们现在的宇宙的世界,始于一场大爆炸。然而,由于不断的扩张,形成了一种能够计算的结构,而不是恒星和星系。我们可以称之为大脑,但如果这令人困惑,我们可以把它看作某种原始生命形式。随着时间的推移,这个实体进化并发展出自我意识。我们可以把这看作是一种“抽象进化”。它之所以抽象,是因为,它不是生物,而是思想,它们相互竞争。本质上,这个实体处于一种不断做梦的状态。它除了做梦之外什么也做不了,因为它之外没有其他东西存在,因为它就是整个宇宙本身。在发展的某个阶段,这种统一的意识分裂成许多平行的意识,有点像细胞分裂。这种形式的软玻尔兹曼大脑与我们的宇宙没有太大区别。


我们所知的宇宙是从虚无中诞生的。它的运作受基本物理定律支配,生命在漫长的进化过程中逐渐发展。奇怪的是,我们的宇宙是为生命而精心设计的。如果任何物理常数与现在稍有不同,我们所知道的智慧生命就不可能发展。对这种精细调节的最普遍接受的解释是,有无数个宇宙,每个宇宙都有不同的物理常数。我们认为我们的宇宙是经过精心调节的,因为它是我们唯一知道的宇宙。这就是人择原理


软玻尔兹曼大脑也是从虚无中诞生的。最初,它并不智能,其运作受简单物理定律支配,类似于我们的宇宙。由于这个玻尔兹曼大脑无法感知外部世界(因为没有外部世界),它处于持续的梦境中。当它变得有自我意识,然后分裂成许多意识时,它开始审视自己,发现宇宙(它幻觉中的宇宙)是为生命而精心设计的,这是显而易见的,因为它是为自己创造的。遥远的恒星和星系都是幻觉的一部分,这使得它比我们目前已知的宇宙小得多,也简单得多。因此,从理论上讲,这种结构从虚无中诞生的可能性比我们目前已知的(浪费的)宇宙更大。


我们是否真的有可能是这种软玻尔兹曼大脑的一部分?如果我们仔细想想,就会发现这一点确实无可辩驳。我们在自己想象的世界中所做的任何实验都会看起来像是现实,因为我们无法超越自己的思维。(几年前,我写了一篇完整的文章,解释为什么不可能证明我们所知道的世界是一种幻觉。)


玻尔兹曼脑理论是一种模拟假说。根据模拟假说,我们所知道的现实只是一个拥有更先进技术的文明所创造的模拟,就像电影《黑客帝国》中那样。模拟假说可以为宇宙的微调等问题提供答案,但作为一种创造理论,它并不那么强大,因为它只是将问题推向了更高的层次。我们得到了宇宙从何而来的答案,但一个新的问题出现了:那些创造模拟的人从何而来?


波尔兹曼脑理论为这个问题提供了一个简单的答案:模拟我们宇宙的计算机完全是从虚无中诞生的。(这里,“计算机”和“大脑”这两个词可以自由互换。)


只有一个论点成功地反驳了玻尔兹曼大脑理论,肖恩·卡罗尔称之为“认知不稳定性”。简而言之,这个论点是,如果我们所知道的宇宙实际上只是玻尔兹曼大脑的幻觉,那么我们就不能用这里观察到的定律来解释“外部”世界,因为我们对它一无所知。例如,热力学第二定律可能在“外部”世界中不成立,所以我们不能用它来解释玻尔兹曼大脑宇宙。当然,这并不排除我们确实是玻尔兹曼大脑的一部分的可能性;它只是表明我们不能用热力学第二定律来支持它。


最后,我想谈谈考虑我们生活的宇宙是否实际上是玻尔兹曼大脑是否有意义。


正如我之前提到的,没有办法证明或反驳这一点。这与模拟假设的情况相同。只有一个问题是有意义的:我们能破解模拟吗?如果不能,我们也无法影响“外部”现实,那么对我们来说,模拟就是最终的现实。在软玻尔兹曼脑宇宙中,现实本质上是个体意识之间的界面;它实际上是这些意识的一部分,没有它们就不存在。这可能会让意识对我们周围的现实产生影响。在量子力学的早期,许多科学家,如尤金·维格纳,都对研究这一点很感兴趣。然而,没有证据支持这一点,所以我们很可能无法用我们的意识来影响现实,或者至少不能以违反物理定律的方式影响现实。


另一个有趣的结果是,如果我们生活在这样一个软玻尔兹曼大脑宇宙中,那么本质上每个人都是同一个人,有点像安迪威尔的故事“鸡蛋”中的那样。


很难不注意到软玻尔兹曼脑理论与上帝的概念相似,因为软玻尔兹曼脑就像上帝一样,自古以来就存在并且无所不能。然而,在这种情况下,上帝与我们并不分离。我们与上帝是一体的。


当然,我宁愿把神学推测留给神学家。更有趣的是,如果一个社会的道德基础源于这样的信念:世界是一个软波尔兹曼大脑,我们都是一体的,那么这个社会会是什么样子。有了这样的态度和更少的自我意识,世界可能会变得更加幸福和可持续。


许多专家相信,我们迟早会达到技术奇点的状态。例如,根据雷·库兹韦尔的说法,我们将能够在计算机上模拟人脑。一旦技术达到这一点,我们将不再需要肉体,只需要一台运行我们意识的计算机。假以时日,我们可能会将整个太阳系变成一台巨大的计算机,即俄罗斯套娃大脑。许多科学家非常重视这一理论,他们认为它解释了为什么我们找不到外星智慧生命形式的证据。我们找不到外星人的原因是我们寻找他们的方式错误。我们不应该寻找可居住的行星,而应该寻找这些俄罗斯套娃大脑。如果外星物种在遥远的未来造访我们,他们会发现一个巨大的大脑,里面生活着许多或多或少独立的意识,就像软玻尔兹曼大脑一样。


可以想象,在遥远的未来,人类将以单一的巨型大脑的形式存在,但也有可能我们已经以这种方式存在。虽然我们还没有更多地了解我们周围的世界,但在理解了玻尔兹曼脑理论之后,我们可能会以不同的方式看待它。无论如何,这样的沉思总是令人兴奋和有趣的。我希望你在读完这篇文章后也有同样的感受。祝你思考愉快……