不得不說，網(wǎng)絡上對于“玻爾茲曼大腦”的解讀看起來越來越“邪乎”，實際上，玻爾茲曼大腦與自我意識體沒有什么關(guān)系。玻爾茲曼大腦涉及到的內(nèi)容主要是熵增（熵減）與熱力學第二定律之間的關(guān)系，還有就是：時間到底有沒有箭頭？時間是不是雙向的？
在微觀世界，時間之箭是不存在的，時間沒有方向，或者說時間是可以向前，也可以向后的。
而熱力學第二定律告訴我們，時間只有一個方向，那就是向前，熵只能無情地增加（有序到無序）。
顯然，微觀世界的時間可以向前也可以向后違反了熱力學第二定律。
在現(xiàn)實世界中，任何一個事件發(fā)生后，我們把整個事件倒過來播放，也不會違反物理定律。比如說你隨手向上高拋一個球，球到最高點。你把整個過程用手機錄下來，然后倒過來播放，你會發(fā)現(xiàn)球從最高點落下來，你會認為這仍舊是很正常的物理現(xiàn)象。
如果你放別人觀看正常的視頻和倒過來播放的視頻，別人根本無法區(qū)分哪個是正常播放的視頻，哪個是倒著播放的視頻。
這種現(xiàn)象在量子世界里也是如此，在量子世界里我們同樣無法區(qū)分微觀粒子的“正常播放”還是“倒著播放”。
但是熱力學第二定律告訴我們，這種時間的對稱性是不對的。舉個簡單的例子，你不小心把一個生雞蛋打碎了，這是個正常的物理現(xiàn)象。但如果倒過來播放，一個打碎的雞蛋變成了完好無損的生雞蛋，你一眼就能看出問題所在，認為那不可能發(fā)生。
問題就來了：宏觀物體都是由微觀粒子組成的，為何微觀粒子有時間對稱的現(xiàn)象，而到了宏觀世界里就沒有了呢？
如果宏觀物體的熱力學屬性確實由微觀粒子展現(xiàn)出來的，如果我們把微觀粒子的運動方向（速度）全部反過來，很明顯這個過程就會出現(xiàn)熵減，結(jié)果違反了熱力學第二定律。
玻爾茲曼對這個問題進行了深入思考，最后他甚至提出，所謂的熱力學第二定律并非一個客觀大自然法則，只是具有統(tǒng)計性質(zhì)。熵，并不總是在增加，相反增加的可能性很大罷了。
現(xiàn)有物理學法則對熵的解釋通常是這樣的，在孤立的系統(tǒng)里，熵總是無情地增加（有序到無序）。但按照玻爾茲曼的詮釋，熵并不一定總是增加，只是增加的概率很大，減小的概率很小罷了。
所以，從概率上講，一個低熵系統(tǒng)幾乎不可能出現(xiàn)熵減，而基本上都會朝著熵增的方向發(fā)展。
其實上面的結(jié)論已經(jīng)不是物理定律了，看起來更像是純粹的邏輯關(guān)系罷了：我們處在一個低熵系統(tǒng)，當然會朝著高熵演化了！
問題也就來了：所謂的低熵系統(tǒng)，又是從什么狀態(tài)演化來的呢？
按照玻爾茲曼的詮釋，無論在什么系統(tǒng)里，高熵出現(xiàn)的幾率很高，相反低熵幾乎不可能出現(xiàn)。按照這種邏輯關(guān)系來推理，我們?nèi)缃袼诘牡挽叵到y(tǒng)幾乎肯定是從某種高熵系統(tǒng)中演化出來的。
于是我們就會得出這樣的結(jié)論：宇宙一定是朝著熵減方向演化的！
還是回到玻爾茲曼的觀點，如今的低熵宇宙確實是從高熵系統(tǒng)中演化來的，而如今的低熵也必定朝著高熵演化，實際上這就是玻爾茲曼大腦的雛形。
這種觀點與熱力學第二定律相悖了嗎？是，也不是！
所謂的熵增現(xiàn)象其實只是宇宙漫長演化歷史暫時表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，一種漲落現(xiàn)象，并不違背熱力學第二定律。
如何理解上面這句話？舉個通俗的例子就明白了。
我們游泳時都會感受到浮力，從微觀層面講，浮力其實是海量的水分子撞擊你的身體產(chǎn)生的。但是從微觀層面講，不同的時間，水分子撞擊到你身體的速度方向，撞擊力還有水分子的數(shù)量都是不同的。只不過由于水分子數(shù)量實在太大了，以至于我們很難感受到這種差異，體現(xiàn)出來的就是平穩(wěn)的浮力。
不過如果我們真的有一臺非常精密的儀器，理論上我們就能精確地測量出浮力在上下波動，只是波動非常非常小，這就是所謂的漲落（波動）。
理論上分析，總會有那么一個時刻，所有的水分子都沒有撞擊到你身體上，結(jié)果你就會感覺到浮力消失不見了。按照上面的詮釋，這個時刻就是一個最大的漲落。
到這里你應該明白了，大的漲落很難發(fā)生，而小的漲落總是會發(fā)生。
我們可以用上面的例子描述“相空間”（一個空間來描述一個系統(tǒng)所能呈現(xiàn)的所有狀態(tài)，這個空間就是相空間）。在相空間里，低熵狀態(tài)所占的部分其實是很小很小的，雖然非常小，但低熵狀態(tài)卻可以像面團成為面條那樣，分布在整個碗里。
在大多數(shù)時候，宇宙漫長的演化史總是處于高熵狀態(tài)（平衡狀態(tài)），而且會總是保持這種平衡。但就像剛才舉的例子一樣，偶爾也會出現(xiàn)某種偏離，出現(xiàn)漲落，而且是大的漲落，大到產(chǎn)生了如今的低熵宇宙。
所以，可以看出，我們坐在的低熵宇宙出現(xiàn)的概率是非常小的。但只要時間足夠長，無論多么小，也總是會出現(xiàn)的！
而如果我們所在的低熵宇宙真的是隨機漲落形成的，那么很容易得出：我們的宇宙僅僅是無數(shù)個隨機漲落出來的宇宙其中的一個，這些宇宙就像一個個大腦一樣，一個對宇宙現(xiàn)有狀態(tài)認知和記憶的大腦，這就是所謂的玻爾茲曼大腦。
玻爾茲曼大腦理論其實是很難成立的，它在邏輯上很難自洽。只不過單純從理論上分析，我們并不能排除我們的宇宙是一個隨機超大漲落的可能性，只不過這種可能性發(fā)生的幾率太低太低了。
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