Как убедиться, что вы реально прожили свою жизнь? Что вы не просто мгновенно созданный мозг с искусственными воспоминаниями, видящий реальность, которая не существует? Звучит невероятно, но этот вопрос не давал покоя многим поколениям космологов.
Эту загадку называют парадоксом "мозга Больцмана". Его создатель, Людвиг Больцман, физик XIX века, работал в эпоху ожесточенных дебатов о временной неограниченности или ограниченности Вселенной.
Больцман стал известен благодаря своим исследованиям в области термодинамики, раздела физики, изучающего энергию. Он внес новое понимание энтропии как показателя хаоса в системе.
Например, целый стакан представляет упорядоченную систему, в то время как разбитый стакан символизирует хаос. Согласно второму закону термодинамики, системы стремятся к хаосу: разбитый стакан не соберется обратно сам по себе.
Больцман применил статистику к пониманию этих процессов. Он установил, что системы стремятся к беспорядку, потому что это более вероятное состояние. Но обратное действие, хоть и крайне редко, тоже возможно, например, как в случае, когда яичница могла бы стать сырым яйцом.
Но если представить, что вселенная существует вечно, даже самые маловероятные события становятся реальностью, как, например, случайное формирование сложных структур из частиц. Представьте бесконечно старую Вселенную, где на некотором участке, восемь октиллионов атомов вдруг создают вашу копию, но из макарон. Которая сразу же исчезает.
В другом месте частицы создают нечто похожее на мозг, полный фиктивных воспоминаний, мозг, который читает эту статью, прежде чем исчезнуть.
И, вдруг, все частицы во Вселенной собираются в одной точке, давая начало новой Вселенной. Из этих сценариев, какой более вероятен? Мозг, несмотря на всю его сложность, гораздо более вероятен, чем рождение новой Вселенной.
Для каждой вселенной, порожденной случайными колебаниями, вероятность появления равна вероятности образования множества мгновенных мозгов. Исходя из этого, все, что вы считаете реальностью, скорее всего, является мимолетной иллюзией, которая скоро пропадет.
Больцман не додумался до такой гипотезы; концепция мгновенных мозгов появилась позже благодаря другим космологам. Но и они, как и большинство из нас, убеждены, что не являются просто иллюзорными мозгами. И возник вопрос: как это можно объяснить, если Вселенная действительно вечна?
Ответ, который сейчас многие принимают как данность: наша Вселенная не была здесь всегда, время и пространство начались с Большого Взрыва. Так что парадокс решен? Возможно, но не совсем.
Хоть мы и знаем о Большом Взрыве, вопрос о том, что предшествовало этому событию, остается без ответа. Почему Вселенная началась в таком упорядоченном состоянии, казалось бы, противоречащем вероятностям? Возможно, наша Вселенная претерпевает бесконечные циклы рождения и гибели? Или же мы находимся в одной из множества вселенных в пределах мультивселенной? Парадокс Больцмана снова становится актуальным для современной космологии.
Многие утверждают, что по современным моделям мозги Больцмана кажутся более вероятными, чем наши мозги, что подразумевает какую-то нестыковку. В ответ на это предлагаются различные модификации этих моделей, или доводы, что такие мозги не могут существовать.
Были попытки рассчитать шанс возникновения такого мозга из случайных квантовых колебаний, который существовал бы достаточно, чтобы сформировать одну мысль. Полученное число поразительно: оно превосходит количество звезд во вселенной в септиллионы раз.
Несмотря на явное противоречие и кажущуюся абсурдность парадокса Больцмана, он служит важным методологическим инструментом для оценки научных теорий и гипотез. Если, сравнивая с такими астрономическими числами, текущее состояние Вселенной кажется невероятным, то это значит, что что-то не так с нашей моделью или пониманием. Этот парадокс стимулирует нас пересмотреть и уточнить наши космологические теории, подталкивая нас к новым открытиям и пониманию природы Вселенной.
Спасибо за внимание к этой статье! Оставьте свои мысли в комментариях и подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить следующий космический разбор. И помните: даже если мы все галлюцинации мозга Больцмана, лайки и подписки все равно приятны!