宇宙或存在空洞大腦

在過去的幾十年間，物理學家有很多怪異的想法，但是在大約10年前，他們提出了“玻耳茲曼的大腦”的概念——在外太空自發(fā)形成的、完整發(fā)育的有意識實體。大腦在一瞬間忽然存在似乎是不太可能的，但物理法則并沒有完全排除這種可能性。它唯一所需要的就是時間。最終，一大塊物質(zhì)和能量可能會意外地撞在一起形成可以工作的大腦。

很多未來的模型預測宇宙將會無止盡地膨脹。它最終將產(chǎn)生不可思議的大量玻耳茲曼的大腦，數(shù)量將遠超過存在的人類，或者未來即將存在的人類總和。這意味著，在整個宇宙歷史過程中，玻耳茲曼的大腦在宇宙存在的經(jīng)歷，而非人類的經(jīng)歷，才是典型的標準。這的確是個問題，因為我們對宇宙和它的行為的理解，出發(fā)點在于人類才是典型的觀察者。如果我們不是典型的觀察者，那么我們提出的理論也將變得不具說服力。

“人類，而非玻耳茲曼的大腦，才應該是正常的觀察者。”美國加州大學伯克利分校的克萊爾·朱可夫斯基這樣說道。還有一個特殊的問題，那便是玻耳茲曼的大腦將存在于遙遠的未來，當宇宙變成一個漆黑的空洞的時候，而這將導致我們對時間的體驗非常不同。

如果我們能夠證明宇宙具有有限的壽命，那么這將否認玻耳茲曼的大腦需要無限的時間來超越人類的數(shù)量。“弦理論可能能夠提供幫助。”朱可夫斯基這樣說道。作為她的博士研究的一部分，她與同樣來自加州大學伯克利分校的拉斐爾·布索正在一起研究這個問題。

根據(jù)弦理論，有大量的宇宙同時存在。所有的宇宙都是通過一個名為永恒膨脹的過程產(chǎn)生的，至少一個宇宙將以令人驚訝的速率持續(xù)膨脹，而其他宇宙將像氣泡一樣在這個宇宙內(nèi)部形成和生長。這種宇宙池也被稱為多重宇宙。

在很多其他的宇宙里，可能也存在很多有意識的生物出現(xiàn)在宇宙發(fā)展的早期歷史中，就像我們所處的這個宇宙一樣。這可以幫助我們建立標準的觀點，但是如果這些宇宙最終變得死氣沉沉，并持續(xù)地緩慢度過，它們最終將產(chǎn)生玻耳茲曼的大腦。

幸運的是，朱可夫斯基和布索的最新研究表明，這并不會發(fā)生。在多重宇宙中，宇宙正從母體宇宙里“出芽生殖”，因此母宇宙的特征確定了它將產(chǎn)生什么樣的“嬰兒宇宙”，以及這些宇宙是否會存在足夠久的時間來產(chǎn)生玻耳茲曼的大腦。

朱可夫斯基和布索對多重宇宙進行了一項數(shù)學分析，他們從兩個不同狀態(tài)之一開始：較老的模型是由史蒂芬·霍金和他的同事詹姆斯·哈特爾最先提出的，而較新的模型產(chǎn)生于對弦理論多重宇宙的數(shù)學計算。哈特爾和霍金的模型結(jié)果顯示玻耳茲曼的大腦將泛濫成災，而最新的模型則表明人類的意識形態(tài)還是占據(jù)上風。在這樣的多重宇宙中，人類的宇宙觀變得更為正常。

有關(guān)弦理論和多重宇宙的概念仍然頗具爭議。它因過于復雜和非常難證明而頗受詬病。如果朱可夫斯基和布索是正確的，它將幫助解開玻耳茲曼的大腦的問題，這個理論可能獲得更多的支持者。

“這將潛在地為弦理論和永恒膨脹帶來額外的實驗性成功，”美國普林斯頓大學的物理學家丹尼爾·哈洛這樣說道，“我們需要更好地理解它，能夠解釋一切事物的能力應該是我們努力的動力。”