在通往现代科学的这条路上,最能颠覆常识的一个观念,就是承认人类并不特殊,也没有那么独一无二。

地球只是虚空中一个平庸的世界,人类只是无数生灵里一个相当普通的物种。

可万一这并不是最正确的视角呢?

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从最基础的层面看,只要给足够的时间,或者足够大的空间,那些不太可能但仍然有可能发生的事情,最终总会发生一次。这条规则听着简单,却是玻尔兹曼大脑整套推理的地基,绕怎么都绕不过去。

举个例子,一枚硬币你抛得够多,就一定会连着出现十次正面。一副扑克牌你洗得够多,尽管每一次都在把它随机化,可总有那么一次,它会重新回到某种更有序的排列上,看上去就像是被人特意码好的一样。

再把眼光放大,观察足够多的物质集合,你就能发现某些看起来像是被人为组装出来的东西。可能是原始生命的基本组件,可能是一块计算机芯片,可能是一颗大脑,甚至可能是一整个星系。

可能性越高的事,发生的机会自然也越大。

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玻尔兹曼生活的十九世纪,人们普遍假定宇宙是一个永恒而无限的场所。

只要时间和空间都不受限制,那么一切能发生的事,都必定会发生。

同样的道理,概率越高的事件出现的频率也越高,这个逻辑在当时几乎被视为天经地义。

顺着这条逻辑往下推,就会得出一个让人不太舒服的结论。一个随机组装出来的大脑,出现的概率其实要高于一个随机组装出来的星系,更别提一整个宇宙

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因为大脑毕竟只是一小团结构,而星系和宇宙要复杂太多倍了,这就是所谓的玻尔兹曼大脑

它是从虚空的随机涨落里凭空冒出来的一团结构,恰好复杂到具备了思考能力,能像你我一样感知世界。它可能只存在几秒钟,也可能维持得更久,但它出现的门槛,比造出一整个宇宙低得实在太多。

这个思路一直到今天仍常被援引,用来解释人类自身的宇宙是怎么冒出来的。一种可能的路径是,宇宙从一个低熵的起始状态开始,随着不断膨胀、衰变,熵值慢慢升高。

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而那个低熵的开端,也许就是虚空里的一次随机涨落。"宇宙也许只是源自一次随机涨落"这样的想法,本质上和洗牌洗回有序状态并没有区别,只是可能性要低得多而已。

就好比今天下雨、一定会下雨、百分之九十九会下雨,最后结果虽然一样,但在指向性上,这几种说法却是完全不一样的。

有物理学家做过一个粗略估算,如果宇宙真的足够大、足够久,那么可观测尺度内随机涨落出来的玻尔兹曼大脑数量,会远远超过靠演化产生的真实大脑。

有些估算甚至给出七万五千亿亿亿这个量级,听着离谱,可推理本身并不神秘。

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要真正把这套推理讲透,就绕不开另一个概念,叫人择原理。

这东西挺不好把握的,原因有几个方面。

一是它本身在某种意义上确实较为微妙;二是人们通常用来举例的场景,往往会让听的人对结论,乃至这种推理方式本身产生抵触。三是它并没有一个严格的、教科书式的定义。

不同的物理学家、哲学家在使用这个词的时候,含义常常有细微的差别,这也是它显得神秘兮兮的原因之一。但换个角度看,人择原理其实并不算特别晦涩,它可以被理解得很直白。

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简单说,它就是哥白尼原理,或者叫平庸原理的反面。当你面对一种情境、几乎拿不出任何证据可依、短期内也弄不到更多证据的时候,人择原理就是你可以拿来当出发点的一种思考方式。

它不是结论,而是一个起手式。那什么叫平庸原理呢?可以说它是现代科学的一块基石。

如果你对某一类事物只掌握一个样本,或者少数几个样本,在没有相反证据之前,你应该假设自己手里这些样本是普通的、有代表性的,而不是什么例外的、独特的存在。太阳是普通的恒星,地球是普通的行星,银河系是普通的星系,这些说法背后都是平庸原理在起作用。

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它帮助科学摆脱了"人是宇宙中心"的旧观念,也让人习惯了自己只是无数普通样本中的一份子。这套思路一路走来极其成功。

可人择原理告诉你,事情有时候要反着看。你之所以能提出问题、能观察宇宙,本身就说明你所在的这个宇宙,必须允许观察者存在。

如果宇宙的参数稍微改动一下,恒星形不成、原子拼不出、化学玩不转,也就没有你在这里发问了。换句话说,你观察到的宇宙不一定是"最普通的那个宇宙",而是"能被观察的那个宇宙"。

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这里边藏着一层选择效应,非常容易被忽略。玻尔兹曼大脑之所以让人头疼,就是因为它把这层选择效应推到了近乎荒谬的极端位置。

顺着这条思路继续往下走,其实不需要经验证据,就可以假定自己所在的宇宙具备某种规则,同时也可能存在遵循不同规则的其他地方。你只要相信自身所处的现实有它的规则,即使那些规则本身或许是错的、是被虚构出来的,也已经足够。

这里得再强调一句,这并不是所谓的祖先模拟假说。所以不能想当然地假定那些"别的地方",它们的真实规则和本宇宙看到的相似。

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但这并不妨碍你去设想,另外还存在一些地方,遵循着完全不同的物理法则和现实结构。

从广义上说,如果某种地方能存在,就会有三类图景。

一类是像人类表面上看到的现实那样,真实的生命严格按照演化的路子,一步步长成今天这样。这是最符合日常直觉的一种,也是绝大多数人默认相信的那种。

另一类地方,人类式的心智其实非常罕见,却在其他事物出现之前就凭空冒了出来,因为在那种环境里演化根本行不通,反倒是随机涨落凑出一颗大脑更容易。还会有一类地方,某个巨型心智出现,把整个人类连同这套现实全都想象了出来。

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这三种情境到底哪一种更可能,说实话很难判断,但都不应当被简单地视为不可能。

所以至少可以说,你没办法完全排除"你我此刻正处在其中某一版本"的那一份有限概率。这不是玄学,而是从概率推理一步步逼出来的结论。

玻尔兹曼大脑的极端版本,是它凭空想象出了一切人、一切规则,自己却对这两件事一无所知。又或者,它强迫自己遗忘了某些真相,否则就会像被独自关在昏暗牢房许多年的人那样,非得发疯不可。

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就算玻尔兹曼大脑在本宇宙中相较演化出来的智慧极不可能,可一旦把视野扩展到一个庞大的多重宇宙里,它就可能相当可能,甚至更为常见。

因为在无限多的宇宙里,那些概率极低的事件也会被反反复复地触发出来。不过话又说回来,你没法就此断言它更可能。

因为不管人身处一个自然演化出来的宇宙,还是本身就是一颗玻尔兹曼大脑,对这个所谓自然宇宙的观察都会失去意义。观察者一旦怀疑自己是幻觉,观察这个动作本身也就悬空了。

也正因为如此,真正值得追问的重大问题,或许并不是"现实是不是真的",而是这一点是否真的重要,或者说人类是不是只是在"真实"这个词的定义上太任性了一些。

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无论如何,最有可能出现的那种玻尔兹曼大脑,应当是一个简单而单一的智力体,仅仅聪明到足以思考类似此刻这些抽象概念。如果你真是其中一员,那就应当推断,眼前听到的所有声音,都不过是自己脑袋里虚构出来的回响而已。

而一个人如果真的会想象出这类东西,恐怕本身也确实是疯了。这也是玻尔兹曼大脑最吊诡的地方:它在逻辑上没法被彻底证伪,可一旦你真的把自己代入进去,整个思考的意义就崩塌了,剩下的只是无穷无尽的自言自语。

贯穿今天这一整套讨论的一个主题是,现代科学的常见思路,是假定所目击的一切都相当随机而普通,观察者能观察到眼前这一切,只是来自偶然。

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这条思路并不总是最佳,但整体上仍然是了解世界与宇宙运行方式的极佳途径。

它作为一整套知识,已经给人类整体和每一个个体都带来了极大的益处。理解数学与科学本身颇为实用,同时也是一件极具乐趣的事。

玻尔兹曼大脑之所以值得反复被拿出来讨论,不是因为它给了答案,而是因为它逼着人重新想想问题本身。