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大家好,我是舒宜昂。今天我們來聊一聊玻爾茲曼大腦和缸中大腦。(文章最後有我個人對文章重點的總結,趕時間的話可以直接跳到最後面看總結。)
玻爾茲曼大腦和薛丁格的貓是差不多類型的概念,都是屬於科學家的假想。薛丁格的貓是以量子力學為基礎的假想,玻爾茲曼大腦是以熵為基礎的假想。我前一篇文章剛為大家介紹了什麼是熵,並說明了熵增原理(如果不了解熵的讀者,歡迎翻看我之前的文章,先了解一下,為看懂這篇文章打基礎)。玻爾茲曼大腦算是在熵的前提下所擴展的知識點了。
首先來介紹一下假想出這個大腦的玻爾茲曼。玻爾茲曼,全名路德維希·愛德華·玻爾茲曼,奧地利物理學家、哲學家,熱力學和統計物理學的奠基人之一。他最偉大的功績是發展了通過原子的性質來解釋和預測物質的物理性質的統計力學,並且還從統計意義對熱力學第二定律進行了闡釋。
熱力學第二定律是微觀世界的最概然狀態(最可能處於的狀態),是無序(熵最大值)在宏觀的表現。之所以這樣說,是因為無序的微觀狀態數遠多於有序的微觀狀態數。
玻爾茲曼還總結道,分子以同樣的速率在同一方向運動的有序狀態,可以想像是最不可能處於的狀態,亦是不可能的能量組態。(網上說這種說法更易理解,我怎麼不覺得!!!)
之前我們說宇宙萬物都是趨向於熵增,不斷變得混亂。然而事實是我們並沒有感受到這個宇宙的異常混亂,我們身邊的事物也並沒有那麼亂糟糟。這是因為宇宙萬物存在會做功的事物,還有汲取負熵保持自身低熵狀態的事物。所以整個宇宙其實也是在熵的漲落之間保持在一個熵並不是非常高的狀態,熵增到熱寂狀態還需要非常非常漫長的時間。
畢竟宇宙都已經存在了130—140億年了,我們人類不過是這漫長時間中的彈指一瞬,而我們的地球存在了46億年也都還是保持著它的形態,只不過幾千年歷史的人類,又怎麼可能感受到變化呢。
玻爾茲曼大腦就是假想在低熵宇宙內熵的漲落間,應該會出現許多低熵的自我意識。那為什麼是大腦?因為相對於一個身體,只出現一個大腦的熵更低。但如果沒有這個承載意識的大腦,就只是意識的話,對於我們來說又會覺得不可理解(這絕對是我們思維的束縛和慣性常態思維的錯)。
再來一個問題,為什麼就覺得宇宙會有這樣的大腦(自我意識)出現?因為相對於大腦(自我意識)更高熵、更複雜,而出現概率微小的我們人類已經在宇宙中出現了,大腦(自我意識)這麼低熵、簡單和概率略大就應該是會出現的。
既然玻爾茲曼大腦有可能存在,那又和我們人類有什麼區別呢?我們比玻爾茲曼大腦多了身體,還多了生活環境。說起來就是我們人類比玻爾茲曼大腦多了整個實體的世界。但是你這樣想,自我意識也可以為自己建造一個世界,想像出來的世界,意識在想像中遨遊,並不需要肉身的束縛。並且靠著想像,它可以隨意設定自己的體驗。
那如果你自己本身就是玻爾茲曼大腦呢?或者每一個人都是玻爾茲曼大腦呢?我們都是擁有自我意識的,畢竟你也無法證明現在所謂的現實就一定是真的,你現在也許就只是自己設定一次體驗而已,這個世界都是你的設定。現在的世界也有可能是宇宙中的玻爾茲曼大腦群體互相連接所共同建造並一起體驗的世界。
另外還有一個和玻爾茲曼大腦類似的缸中大腦實驗,這是一個知識論中的思想實驗,由希拉蕊·普特南1981在他的《理性,真理與歷史》中提出。希拉蕊·普特南,全名希拉蕊·懷特哈爾·普特南,美國當代著名哲學家、邏輯學家和科學哲學家,是20世紀英美哲學界傑出的大師。在心靈哲學、語言哲學、科學哲學、數學哲學、道德哲學都有所建樹,甚至在計算機領域都曾貢獻自己的力量。
缸中大腦實驗的基礎是人所體驗到的一切最終都會在大腦中轉化為神經信號。實驗是這樣的,假設一個人被邪惡科學家從人體中取出大腦並放入裝有營養液的缸中保持生理活性,再用超級計算機連接大腦神經末梢,並向大腦傳遞在人體時一樣的各種神經電信號,同時對於大腦發出的信號也給予和平時一樣的信號反饋。那麼大腦所體驗的一切都將是超級電腦所提供的假象,超級電腦也可以為這個大腦創造任何體驗,那麼大腦還可以意識到自己的處境嗎?
許多科幻片中,人們想把自己上傳到電腦上和網絡上,以意識的形態永生於這個世界上。其實就和玻爾茲曼大腦、缸中大腦有異曲同工之妙。我們的身體感官真的很重要嗎?物質對我們來說真的很重要嗎?
其實不然,雖然我們並不知道死後會是什麼樣子的,但我們知道物質絕對是我們死後帶不走的,身體同樣也是。當我們只剩意識,沒有了身體,你還是你嗎?這其實不重要,因為有可能一切都不重要了。而只剩意識的你,也有可能創造了自己的宇宙。
這些假想,之所以是假想,就是想起來沒什麼問題,但是你卻沒有辦法去驗證。該不該思考這些問題?思考這些問題的意義又是什麼?這也都是見仁見智的。想要好好活著的人,活在當下的人,就算這個世界是假的,就算這個世界即將毀滅,他們也會坦然面對。
個人覺得重點的總結:
1. 玻爾茲曼大腦是以熵為基礎的假想,算是在熵的前提下所擴展的知識點。
2. 玻爾茲曼,全名路德維希·愛德華·玻爾茲曼,奧地利物理學家、哲學家,熱力學和統計物理學的奠基人之一。他最偉大的功績是發展了通過原子的性質來解釋和預測物質的物理性質的統計力學,並且還從統計意義對熱力學第二定律進行了闡釋。
3. 宇宙其實保持在一個熵漲落的狀態,我們感受不到,是因為對於經過漫長歲月的宇宙和地球來說,我們人類的出現只剩彈指一瞬,無法明顯感受到變化。
4. 玻爾茲曼大腦就是假想在低熵宇宙內熵的漲落間,應該會出現許多低熵的自我意識。因為一個大腦比擁有身體的人類更低熵,所以更有可能出現。如果只是自我意識的產生,對於我們的認知來說沒那麼好理解,所以顯現的形態為大腦。
5. 玻爾茲曼大腦與人類的區別就是,人類多了現實世界的體驗。但玻爾茲曼大腦卻可以自己創建自己的世界,不受肉身束縛,在想像中自由翱翔,任意體驗。
6. 你自己或者每個人類都有可能是玻爾茲曼大腦,因為你無法證明現實是真的。
7. 希拉蕊·普特南,全名希拉蕊·懷特哈爾·普特南,美國當代著名哲學家、邏輯學家和科學哲學家,是20世紀英美哲學界傑出的大師。在心靈哲學、語言哲學、科學哲學、數學哲學、道德哲學都有所建樹,甚至在計算機領域都曾貢獻自己的力量。
8. 知識論的思想實驗:缸中大腦,假想大腦被放入有營養液的缸中保持生理活性,並用超級電腦連接大腦,並給予大腦在人體完全一樣的信號,創造一個虛擬世界,那大腦還可以意識到自己的處境嗎?
9. 雖然我們不知道死後會是什麼樣子,或許就是剩下意識,但我們知道物質肯定是我們帶不走的。
10.這些假想,之所以是假想,就是想起來沒什麼問題,但是你卻沒有辦法去驗證。該不該思考這些問題?思考這些問題的意義又是什麼?這也都是見仁見智的。想要好好活著的人,活在當下的人,就算這個世界是假的,就算這個世界即將毀滅,他們也會坦然面對。
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