意识是怎么产生的呢？
传统观点认为意识的产生是一个极其漫长的过程，首先需要众多巧合的共同作用形成原始生命，之后简单的生命形式通过不断进化成为复杂的生命，进而产生以大脑为主导的复杂神经系统，最后这套系统通过与外部世界的真实互动，逐渐形成记忆和感知，这就是意识。而在传统观点之外，关于意识的产生还有一些天马行空般的假说，其中比较著名的一个就是“玻尔兹曼大脑”，该假说是由奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼提出的。
要了解玻尔兹曼大脑，先要从一个耳熟能详的定律说起：熵增。
熵是一种度量参数，该参数代表着一个系统的混乱程度，熵值越高，系统越混乱，熵值越低，系统越有序。对于任何一个孤立的系统而言，熵值都是处于增加的趋势，也就是说所有系统都会从有序逐渐走向无序。生命体是有序的，逐渐走向无序便会死亡。一台精密的机械是有序的，随着使用次数的增加，它会磨损老化，最终彻底坏掉，即便不去使用它，经过时间的磨蚀，也会步入相同的结局。
孤立的系统不仅包括身边熟悉的事物，还包括那些遥远的天体系统，甚至整个宇宙都可以被视为一个孤立的系统。
也就是说，任何一个运行有序的天体系统最终都会崩溃，随着时间的推移，宇宙的熵值不断增加，最终也会变为一片混乱。既然如此，就有一个疑问了，所有系统的熵值都趋向于增加，那么现在这井然有序的宇宙、高度复杂的生命又是如何产生的呢？它们的熵值可都是极低的。对于这个看起来存在矛盾的问题，玻尔兹曼给出了这样的一个解释：熵增并不是线性的，而是统计性的。
如果将熵增定律看成是线性的，那么所有系统只会由有序走向无序，在没有外部干扰的情况下，是不会突然出现低熵状态的。
但如果熵增是统计性的，那就代表高熵状态和低熵状态都有其各自出现的概率，其中高熵状态出现的概率高，低熵状态出现的概率低，所以随着时间的推移，低熵系统就会逐渐趋向于高熵态，但同时，低熵态出现的概率虽然很低，但也有出现的可能，这就被称为熵的随机涨落。
现在问题变得简单了，从整体趋势上来看，宇宙是呈现熵增趋势的，但我们现在所处的宇宙恰好是这个趋势中的一小部分低熵态时段，所以才会如此井然有序。
既然宇宙可以这样理解，比宇宙更小的系统自然也可以这样理解，比如一个星系、一个恒星系、一个星球、一个生命体、或者一个大脑。自我意识就是一个低熵态系统，极为有序，既然宇宙都可以通过随机涨落产生，自我意识同样也可以通过随机涨落产生，而且这要比产生宇宙容易多了，所以我们可以认为在宇宙中存在着大量通过随机涨落产生的自我意识，这些自我意识就是“玻尔兹曼大脑”。
“玻尔兹曼大脑”假说可谓天马行空，也着实匪夷所思，但在理论上却无法完全否定它的存在。
不过，如若玻尔兹曼大脑真的存在，又会引发一个悖论：我们的记忆以及对世界的感知可能都是错误的。因为玻尔兹曼大脑的记忆和感知都是通过随机涨落产生的，并不是通过与外部世界的真实互动而形成的，所以它反应的也就不是对于真实世界的感知，甚至连记忆都是虚假的。