Boltzmanno smegenys yra teorinis Boltzmanno paaiškinimo apie termodinaminę laiko strėlę numatymas. Nors pats Ludwigas Boltzmannas niekada nesvarstė šios sąvokos, jos atsirado, kai kosmologai pritaikė jo idėjas apie atsitiktinius svyravimus, kad suprastų visą visatą.
Boltzmanno smegenų fonas
Liudvikas Boltzmannas buvo vienas iš termodinamika XIX amžiuje. Viena iš pagrindinių sąvokų buvo antrasis termodinamikos dėsnis, kuris sako, kad entropija a uždara sistema visada didėja. Kadangi Visata yra uždara sistema, mes galime tikėtis, kad laikui bėgant entropija padidės. Tai reiškia, kad esant pakankamai laiko, greičiausiai visatos būsena yra tokia, kai viskas yra termodinaminėje pusiausvyroje, tačiau mes aiškiai tokio tipo visatoje neegzistuoja, nes, galų gale, aplinkui mus egzistuoja įvairių formų tvarka, ne mažiau svarbu tai, kad mes egzistuoti.
Turėdami tai omenyje, galime pritaikyti antropinį principą, kad pagrįstume savo samprotavimus, atsižvelgdami į tai, kad mes iš tikrųjų egzistuojame. Čia logika šiek tiek painiojasi, todėl mes pasiskolinsime žodžius iš poros išsamesnių situacijos apžvalgų. Kaip aprašė kosmologas Seanas Carrollas „Nuo amžinybės iki čia:“
- pasikvietė Boltzmannas antropinis principas (nors jis to nevadino) paaiškinti, kodėl neatsidūrėme vienoje iš labai įprastų pusiausvyros fazių: Pusiausvyroje gyvenimas negali egzistuoti. Aišku, ką norime padaryti, tai rasti tokioje visatoje įprastas gyvenimo sąlygas, kurios yra svetingos. Arba, jei norime būti atsargesni, galbūt turėtume ieškoti sąlygų, kurios nėra tik svetingos gyvenimo, tačiau svetingas tam tikram intelektualiam ir save suvokiančiam gyvenimui, kuris mums patinka mąstyti yra...
Mes galime remtis šia logika iki galo. Jei mes norime vienos planetos, mums tikrai nereikia šimto milijardų galaktikų su kiekviena šimtu milijardų žvaigždžių. Ir jei mes norime vieno žmogaus, mums tikrai nereikia visos planetos. Bet jei iš tikrųjų mes norime vieno intelekto, galinčio galvoti apie pasaulį, mums net nereikia viso žmogaus - mums reikia tik jo ar jos smegenų.
Taigi reductio ad absurdum iš šio scenarijaus yra tai, kad didžioji dauguma šio daugialypio intelekto žmonių bus vieniši, išsekusios smegenys, kurios palaipsniui svyruoja iš aplinkinio chaoso ir palaipsniui tirpsta atgal tuo susidomėjęs. Tokias liūdnas būtybes Andreasas Albrechtas ir Lorenzo Sorbo praminė „Boltzmanno smegenimis“ ...
2004 m. Rašinyje Albrechtas ir Sorbo savo esė aptarė „Boltzmanno smegenis“:
Prieš šimtmetį Boltzmannas laikė „kosmologija“, kai stebima visata turėtų būti laikoma retu tam tikros pusiausvyros būsenos pokyčiu. Šis požiūris gana apibendrintai prognozuoja, kad mes gyvename visatoje, kuri maksimaliai padidina bendrą sistemos entropiją, atitinkančią esamus stebėjimus. Kitos visatos paprasčiausiai atsiranda kuo rečiau. Tai reiškia, kad kiek įmanoma daugiau sistemos turėtų būti pusiausvyroje kuo dažniau.
Šiuo požiūriu labai stebina, kad mes suradome mus supančią visatą tokioje žemoje entropijos būsenoje. Tiesą sakant, logiška šios samprotavimų išvados yra visiškai solipsistinės. Labiausiai tikėtina, kad svyravimai, suderinami su viskuo, ką žinote, yra tiesiog jūsų smegenys (kartu su „prisiminimais“) „Hablo“ gyliai, WMAP duomenys ir t. T.) Svyruoja nuo chaoso ir tuoj pat atsistato į chaosą. vėl. Tai kartais vadinama „Boltzmanno smegenų“ paradoksu.
Šių aprašymų esmė nereiškia, kad Boltzmanno smegenys iš tikrųjų egzistuoja. Panašiai kaip Schroedinger katė minties eksperimentas, tokio mąstymo eksperimento esmė yra maksimaliai ištiesti dalykus kraštutinė išvada, kaip priemonė parodyti šio būdo galimus apribojimus ir trūkumus mąstymas. Teorinis Boltzmanno smegenų egzistavimas leidžia jas naudoti retoriškai kaip absurdo, pasireiškiančio termodinaminiais svyravimais, pavyzdį, kaip tada, kai Carroll sako „Įvyks atsitiktiniai šiluminės spinduliuotės svyravimai, sukeliantys įvairius mažai tikėtinus įvykius - įskaitant savaiminį galaktikų, planetų ir Boltzmanno smegenų generavimą."
Tačiau dabar, kai suprantate Boltzmanno smegenis kaip sąvoką, turite šiek tiek pasistūmėti, kad suprastumėte „Boltzmanno smegenų paradoksą“, kurį sukelia šio mąstymo pritaikymas šiam absurdo laipsniui. Vėlgi, kaip suformulavo Carroll:
Kodėl mes atsiduriame visatoje, kuri vystosi palaipsniui iš neįtikėtinai žemos entropijos būsenos, o ne kaip izoliuoti padarai, kurie neseniai svyravo iš aplinkinio chaoso?
Deja, nėra aiškaus paaiškinimo, kaip tai išspręsti... taigi kodėl jis vis dar klasifikuojamas kaip paradoksas. Carrollo knygoje pagrindinis dėmesys skiriamas bandymams išspręsti kilusius klausimus entropija visatoje ir kosmologinė laiko strėlė.
Populiariosios kultūros ir Boltzmanno smegenys
Įspūdingai Boltzmanno smegenys pavertė populiariąją kultūrą keliais skirtingais būdais. Jie pasirodė kaip greitas pokštas Dilberto komiksas ir kaip ateivių įsibrovėlis „Neįtikėtino Herkaus“ kopijoje.