Представьте себе, что в необъятной вселенной прямо сейчас появляются умы. Все, что находится в этих умах, формируется именно в этот момент. И что еще более захватывающе, все, что они "хранят" в себе, является иллюзией: воспоминания о жизни до этого момента, их происхождение, идеи, их взгляд на Вселенную... эти умы обладают готовым набором воспоминаний и мыслей, которые никогда не существовали, и, таким образом, являются искусственными! И всё же, эти умы будут воспринимать себя реальными, и все, что они знают, они будут считать реальностью.
Как бы эти разумы могли знать, что их воспоминания искусственные, и что их существование больше похоже на галлюцинацию? Могли бы ли мы сами быть такими искусственными разумами? Это именно то, что называется парадоксом Больцмановского мозга, результатом многолетних споров Людвига Больцмана с другими учеными по его интерпретации энтропии.
Чтобы понять, что такое Больцмановские мозги, давайте вернемся к законам термодинамики. Второй закон термодинамики утверждает, что энтропия или беспорядок системы может либо оставаться неизменным, либо увеличиваться, но никогда не уменьшаться.
Для лучшего понимания давайте рассмотрим базовый пример. Наверняка вы видели, как разбивается стекло, но видели ли вы, чтобы оно восстановилось обратно в свое первоначальное идеальное состояние? Энтропия - это мера хаоса в системе.
Высокая энтропия означает наличие высокой степени беспорядка или случайной ориентации системы. Однако, когда Больцман применил свои знания о статистической механике к понятию энтропии, это вызвало жаркие дискуссии среди ученых, которые продолжаются уже десятилетиями.
Людвиг Больцман сформулировал тот факт, что вероятность увеличения или постоянства энтропии в системе довольно высока. Но это не означает, что вероятность уменьшения энтропии равна нулю. Просто она настолько мала, что для практических систем, например, ящика с частицами, её можно было бы просто проигнорировать.
Однако что случится, если мы вообразим бесконечную систему? Этот вопрос заставил ученых того времени замедлиться и задуматься, и вскоре вспыхнула оживленная дискуссия. Они осознали, что в случае системы с бесконечным количеством частиц всегда найдется хотя бы один вариант из бесконечного множества возможностей, при котором частицы образуют что-то упорядоченное, а не случайное беспорядочное распределение!
В самом деле, на первый взгляд невозможное явление уменьшения энтропии все же может иметь место в бесконечной Вселенной. В этой бескрайней вселенной у нас есть всего ОДНА возможность из бесконечного множества, где энтропия сокращается, а частицы сходятся для создания структуры, вместо того чтобы существовать случайно.
Согласно Больцману, в какой-то момент все хаотически распределенные частицы в бесконечно старой Вселенной должны объединиться, чтобы образовать структурированную систему, такова статистика! Может быть, это образование структуры означает, что все эти частицы сойдутся в одной точке, что приведет к Большому Взрыву!
Эта фантастическая идея, исходившая из концепции термодинамики, неизбежно перекочевала в область астрономии. Именно тогда в дискуссию вмешался сэр Артур Эддингтон, весьма известный астроном, физик и математик своего времени. Он ушел еще дальше, утверждая, что нам даже не нужна целая галактика, чтобы подтвердить наличие структуры в мертвой вселенной. Нам достаточно одного разумного наблюдателя, подобного вам!
Эта концепция разумных наблюдателей была доведена до высшей степени совершенства физиками и космологами, Альбрехтом и Сорбо, которые утверждали, что для этого нам понадобится только та часть организма, которая необходима для познания и сознания - мозг.
Этот мозг должен был бы появиться случайным образом из ниоткуда в мертвой вселенной и содержать воспоминания о полной жизни. Это была бы жизнь, которая на самом деле никогда не существовала, и такая же искусственная, как и её мысли. Эта удивительная идея получила имя "Больцмановский мозг". А вы сами, не являетесь ли Больцмановским мозгом?
Когда ученые осознали законность этого парадокса, никто из них не мог поверить, что когда-либо смог бы быть Больцмановским мозгом. Однако даже Больцмановский мозг не смог бы осознать, что его воспоминания и его само существование - всего лишь искусственная реальность.
Эта идея поджигала огонь и вызывала экзистенциальный кризис в научном сообществе, и люди начали исследовать вероятность того, что они являются Больцмановскими мозгами. Они вычислили, что вероятность существования Больцмановского мозга в бесконечной вселенной бесконечно выше, чем вероятность развития человеческого мозга!
Статистически это означает, что мы более вероятно окружены Больцмановскими мозгами и САМИ являемся Больцмановскими мозгами! В то время как вероятность наличия "реального" мозга где-либо крайне мала! Нет способа узнать, являемся ли мы Больцмановскими мозгами или нет, но бесконечно высокая вероятность говорит, что мы ими являемся!
Ученые изучали космологические модели, существующие в бесконечности и поддерживающие существование Больцмановских мозгов. Они пришли к выводу, что эти модели являются крайне нестабильными и слишком самоподрывающимися, чтобы рассматривать их всерьез. Таким образом, они должны быть отвергнуты, наряду с существованием самих Больцмановских мозгов.
Теперь мы знаем, что модель бесконечно существующей вселенной - это миф. Большинство ученых и исследователей вместо этого верят, что наша вселенная существует в течение конечного периода времени, начиная с Большого Взрыва. Так что пока мы можем спокойно утверждать, что наши мозги, на самом деле, реальны.
Исследования в области Больцмановских мозгов привели нас к фундаментальным вопросам о природе реальности и нашем месте в бесконечной Вселенной. Несмотря на все интересные дебаты и теории, мы, возможно, никогда не сможем окончательно ответить на вопрос, являемся ли мы сами Больцмановскими мозгами или нет.
Мы оставляем за собой выбор – быть активными наблюдателями и искателями истины или оставаться в тени неведения.
Подписывайтесь на наш канал, чтобы оставаться в курсе последних открытий в мире науки и космоса. Ставьте лайки и делитесь этой статьей с друзьями, чтобы вместе исследовать глубины нашей фантастической вселенной. Ведь, независимо от того, являемся ли мы Больцмановскими мозгами или нет, одно у нас есть - удивительное стремление к знанию и пониманию мира вокруг нас.