你可能会觉得，这些想法令人想起在第10章我们讨论过的玻尔兹曼—卢克莱修情景。在第10章中我们假设宇宙是静态的，宇宙中有无数个
原子，因此这些原子有个平均密度。这些原子在排列上的统计波动应当
能产生暂时性的、类似于我们这个宇宙的低熵布局。但还是有个问题：
该情景认为，我们（无论这个“我们”的定义是什么）应该处于允许我们
存在的偏离热平衡态的最小可能波动。在最极端的情形中，我们应该就
是没有实体的玻尔兹曼大脑，周围是温度恒定、密度均匀的气体。但我
们并非如此，进一步的实验也一直在用更多证据证明宇宙其余部分远离
平衡态，因此这种情景似乎已经被经验法则排除了。
玻尔兹曼直接想到的情景无疑会被广义相对论极大改变。新因素中
最重要的是不可能有一个充满气体分子的静态宇宙。根据爱因斯坦的理
论，充满物质的空间不会按兵不动，而是要么膨胀要么收缩。如果物质
在宇宙中均匀分布，并且由普通粒子组成（没有负能量或负压），那么
在事物变得越来越密集的时间方向上就必然会有个奇点——如果宇宙在
膨胀，就是过去有个大爆炸；如果宇宙在收缩，就是未来会有个大挤
压。（也可能两者兼有，如果宇宙膨胀了一会儿之后又开始收缩。）没
心没肺的牛顿式情景中分子永远处于开开心心的静止平衡态，然而一旦
广义相对论登上舞台，这种情景就不合时宜了。
相反，我们应该将热平衡态的气体粒子替换为熵最高的状态，考虑
德西特空间中的生命。如果你只知道经典物理学，德西特空间就是真正
的真空。（真空能量是时空本身的特征，跟任何粒子都没关系。）但经
典物理学并不是故事的全貌，这个世界是量子力学的。量子场论告诉我
们，粒子可以在适当的弯曲时空背景下“无中生有”地创造出来，霍金辐
射就是最明显的例子。
结果表明，按照跟霍金用来研究黑洞的非常相似的推理，按说应为
真空的德西特空间其实生机无限，有粒子时时闪现。应该强调指出，这
样的粒子并不多——我们说的是极为微妙的效应。（真空中会有很多虚
粒子，但真实的、可以探测到的粒子并不多见。）如果你身处德西特空
间，随身带着一个极为灵敏的实验仪器，能探测到恰好经过你的任何粒
子，那么你会发现你实际上是被恒温的粒子气体包围着，就跟你身在一
个处于热平衡态的盒子中一样。尽管宇宙一直在膨胀，这个温度却不会
消失——这是德西特空间本身的特征，会永远存在下去[262]。
当然，你探测不到太多粒子，这个温度实在太低了。如果有人问你
现在“宇宙的温度”是多少，你可以说是2.7K，也就是宇宙微波背景辐射
的温度。这个温度可冷得很，0K是最低的可能温度，室温约为300K，
地球上实验室达到过的最低温度则约为10-10K。如果我们让宇宙一直膨
胀到所有物质和宇宙微波背景辐射都消散于无形，只剩下量子效应在德
西特空间中产生的粒子，那么温度会降到10-29K。任谁来看都会觉得真
够冷的。
然而，温度毕竟还是温度，而任何大于零的温度都允许有涨落。如
果我们在德西特空间中将量子效应纳入考量，宇宙就会表现得像是处于
固定温度的一盒气体，这种状态也会永远持续下去。就算过去我们有过
极为壮观的大爆炸，未来也会处于永远不会降到零的超级冷的温度。因
此，我们应该预计未来有无穷无尽的热平衡波动——包括玻尔兹曼大脑
以及到了永恒的气体盒子中我们担心可能会出现的那些不太可能的热力
学布局。
这些似乎都意味着，玻尔兹曼—卢克莱修情景的所有麻烦也都是现
实世界的麻烦。如果等的时间够长，我们这个宇宙就会逐渐变成真空，
比如温度极低的德西特空间，并永远保持那个状态。热辐射中会有随机
波动，因此所有不太可能的事件都有可能出现——包括自发形成星系、
行星以及玻尔兹曼大脑。这些事情中随便哪件在随便什么时候发生，概
率都小得很，但我们可以永远等下去，因此只要允许发生的事情就一定
会发生。在这个宇宙中——就我们所知，也就是我们这个宇宙中——绝
大部分数学物理学家（或随便什么别的有意识的观测者）都是从一片混
沌中闪现，发现自己在太空中孑然一身[263]。
宇宙加速膨胀是1998年被发现的。理论学家花了点时间来消化这个
出人意料的结论，之后玻尔兹曼大脑的问题才逐渐浮出水面。首次提出
这个问题的是2002年的一篇论文，作者是丽莎·戴森（Lisa Dyson）、马
修·克莱班（Matthew
Kleban）和莱纳德·萨斯坎德，文章标题不大吉
利，说的是《宇宙学常数令人不安的结果》。随后到了2004年，这个问
题又被安德烈亚斯·阿尔布雷克特和洛伦佐·索尔博的一篇文章放大了
[264]。问题的解答仍然遥遥无期。要避开这个问题，最简单的办法是假
设暗能量并非是永远存在的宇宙学常数，而只是暂时的能量源，会在我
们远未达到庞加莱回归时间之前就消失。但是，怎样才能讲得通也并非
一清二楚。事实证明，要构建能令人信服的暗能量衰减模型，也是难上
加难。
因此，玻尔兹曼大脑问题——“为什么我们发现自己身在从熵极低
的状态逐渐演化而来的宇宙中，而不是从周围一片混沌中刚刚波动出来
的孑然一身的造物？”还没有清楚明了的答案。值得指出，这个问题也
让时间之箭的问题变得更为紧迫。在认识这个问题之前，我们还有一个
稍微调整过的问题：为什么早期宇宙的熵如此之低？不过，至少没啥情
况妨碍我们耸耸肩，说：“行呗，说不定就是这样，也没什么更深奥的
解释。”但现在这么说已经过不了关了。在德西特空间中，我们可以有
把握地预测出，在宇宙的历史上（包括在无限的未来中）观测者会有多
少次出现在寒冷刺骨、险象环生的虚空环境中，而与观测者发现自己身
在舒适环境，周围充满了恒星和星系的次数相比较的话，前者的可能性
会远远高于后者。这可不只是会让人不舒服的微调，而是理论与观测之
间的直接矛盾，也表明我们必须更上一层楼。
