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宇宙中会凭空冒出大脑吗?物理学家认真思考了这个问题

环球科学科研圈  · 公众号  · 科研  · 2017-06-09 19:45

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荒诞大脑甄别宇宙理论


显然,很多人都认为“波尔兹曼大脑”有点离谱,但是要通过逻辑推理证明它是错的可没那么容易。而 Carroll 提出了一个相当简单的论据来论证,我们应当抛弃所有能够产生像玻尔兹曼大脑这样令人毛骨悚然的观察者的宇宙模型。


假设你就是一个玻尔兹曼大脑,那么,需要远远不止138.2亿年(译注:宇宙年龄)的时间,你才会是你。因此如果波尔兹曼大脑假说正确,那我们的观测结果就是错误的,于是我们便无法相信自己对宇宙运行方式的观察结果,“无法相信我们关于过去的记忆是准确的,”Carroll 如是说。


考虑到人类大脑可能在理解宇宙规律的过程中犯各种错误,同理,玻尔兹曼大脑也可能犯错误,这就产生了悖论:除非你的观察、记忆是错的,否则你不可能是你。


Carroll 把由这种悖论称为“认知不稳定性”(cognitive instability),并且提出,如果相关的数学计算不支持玻尔兹曼大脑的存在,那么我们就应当排除那些能够产生波尔兹曼大脑的模型。


如果你认为这不是正经的科学,物理学家应该多花时间做一些有意义的事情,而不是来证伪这些虚无缥缈的假想,不妨听听 Carroll 对自己工作的看法。


在论文中他这样写到:“如果我们构建的宇宙学模型会将我们引向这样一种窘境,那么作为宇宙学家,我们的工作就是去修正模型直到问题得到解决,或者寻求一个更好的理论。”目前这篇论文还在同行评议中。


即便波尔兹曼大脑假说是真的,我们就是在某个周二的早餐后凭空出现的,那么我们目前的所有观测很有可能都是假的。所以,不用太在意啦~


当然,Carroll 的看法仅仅是他的个人观点,尽管它对玻尔兹曼大脑的反驳看起来很有道理。


用这种方式剔除不太有用的宇宙学理论可能有点剑走偏锋,但是它的确在一定程度上有所帮助,有助于我们在考虑问题时分清轻重缓急。除非,我们想要重新“凭空出现”一次。不过那样的话,我们也不用考虑宇宙学理论什么的了。


原文链接:http://www.sciencealert.com/physicist-proposes-proof-that-you-didn-t-pop-into-existence-last-tuesday




论文信息


【标题】Why Boltzmann Brains Are Bad

【作者】Sean M. Carroll

【时间】2 Feb 2017

【摘要】Some modern cosmological models predict the appearance of Boltzmann Brains: observers who randomly fluctuate out of a thermal bath rather than naturally evolving from a low-entropy Big Bang. A theory in which most observers are of the Boltzmann Brain type is generally thought to be unacceptable, although opinions differ. I argue that such theories are indeed unacceptable: the real problem is with fluctuations into observers who are locally identical to ordinary observers, and their existence cannot be swept under the rug by a choice of probability distributions over observers. The issue is not that the existence of such observers is ruled out by data, but that the theories that predict them are cognitively unstable: they cannot simultaneously be true and justifiably believed.

【地址】 https://arxiv.org/pdf/1702.00850v1.pdf


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