Найти в Дзене
⚡ Инженерные Знания

Физики нашли способ объяснить реальность… и он пугает

Вчерашнего дня могло и не быть. Всё, что вы сейчас переживаете, может оказаться лишь краткой вспышкой сознания. А будущее - не более чем набор случайностей. Звучит это как философия на грани безумия, но у этой идеи есть вполне строгий научный фундамент. Она напрямую вырастает из законов статистической физики и носит имя Людвиг Больцман. А сама концепция известна как «мозг Больцмана». Начнём с простого. Представьте стеклянную тарелку, падающую на пол. Почти наверняка она разобьётся на осколки. И почти наверняка эти осколки сами собой обратно в тарелку не соберутся. Это бытовая иллюстрация второго закона термодинамики. В популярной формулировке он гласит, что система стремится от менее вероятного состояния к более вероятному. И здесь ключевое слово - «вероятность». Мы привыкли думать, что процессы идут строго в одну сторону. Разбилось — значит, навсегда. Но физика говорит не «невозможно», а «чрезвычайно маловероятно». То есть вероятность того, что тарелка соберётся сама, не равна нулю.

Вчерашнего дня могло и не быть. Всё, что вы сейчас переживаете, может оказаться лишь краткой вспышкой сознания. А будущее - не более чем набор случайностей.

Звучит это как философия на грани безумия, но у этой идеи есть вполне строгий научный фундамент. Она напрямую вырастает из законов статистической физики и носит имя Людвиг Больцман. А сама концепция известна как «мозг Больцмана».

Что ты такое на самом деле
Что ты такое на самом деле

Начнём с простого. Представьте стеклянную тарелку, падающую на пол. Почти наверняка она разобьётся на осколки. И почти наверняка эти осколки сами собой обратно в тарелку не соберутся. Это бытовая иллюстрация второго закона термодинамики.

В популярной формулировке он гласит, что система стремится от менее вероятного состояния к более вероятному.

И здесь ключевое слово - «вероятность».

Мы привыкли думать, что процессы идут строго в одну сторону. Разбилось — значит, навсегда. Но физика говорит не «невозможно», а «чрезвычайно маловероятно». То есть вероятность того, что тарелка соберётся сама, не равна нулю. Она просто настолько мала, что за время существования Вселенной вы этого не увидите.

Именно в этом зазоре и появляется идея Больцмана.

Если случайные флуктуации могут иногда собирать тарелки из осколков (пусть и с ничтожной вероятностью), то почему бы им не собрать нечто гораздо более сложное? Например, структуру, способную мыслить.

Так появляется «мозг Больцмана» — гипотетическое сознание, возникшее случайно из хаоса. Не эволюцией, не развитием, а просто удачным совпадением микроскопических состояний. На долю секунды, но с полным ощущением реальности.

Такой «мозг» может не только мыслить. Он может иметь воспоминания. Детство, вчерашний день, планы на завтра. Всё это не обязательно результат реальных событий. Это может быть просто случайная конфигурация материи, в которой информация «сложилась» именно таким образом.

То есть прямо сейчас вы можете быть такой флуктуацией. Не человеком с историей, а системой, в которой эта история просто… записалась.

Чтобы понять, насколько это не противоречит физике, нужно сделать ещё один шаг — к понятию энтропия. Нам говорят, что энтропия растёт, но при этом во Вселенной существуют островки порядка: галактики, планеты, жизнь.

Как так?

Ответ в том, что рост энтропии — это статистический закон. В больших масштабах беспорядок увеличивается, но локально могут возникать области упорядоченности. Именно благодаря таким локальным участкам существует всё сложное от звёзд до вас.

И если Вселенная достаточно велика или существует достаточно долго, то в ней неизбежно будут происходить даже самые невероятные события. Включая самопроизвольное возникновение сознания.

Причём, что важно, с точки зрения вероятности куда проще «собрать» один мозг с ложными воспоминаниями, чем целую Вселенную с историей длиной в миллиарды лет. Это приводит к парадоксальному выводу: если следовать чистой статистике, то мозги Больцмана должны быть гораздо более типичными наблюдателями, чем мы.

Но тут физики начинает сопротивляться.

Граница реальности
Граница реальности

Даже если вероятность ненулевая, её нужно умножить на длительность существования системы. И расчёты показывают: для появления такого мозга требуется время, несравнимо большее текущего возраста Вселенной.

Далее есть логический аргумент, почти философский, но очень точный. Если вы — мозг Больцмана, то все ваши воспоминания о науке, экспериментах и законах природы — случайны. Тогда данные ненадёжны. А если данные ненадёжны, то и сами законы физики под вопросом. Но именно на этих законах строится аргумент в пользу мозга Больцмана.

Получается красивая петля. Гипотеза подрывает собственные основания.

Есть и третий путь «спасти реальность» - через сложность. Современные представления о хаосе говорят, что состояние Вселенной есть невероятно сложная система, которую невозможно «случайно собрать» с нужной точностью. Слишком много взаимосвязей, слишком много информации.

Тем не менее, строго опровергнуть идею нельзя. И это, пожалуй, самое интересное. И ужасное...

Физика не даёт способа проверить, были ли вы вчера. Она не может гарантировать, что ваши воспоминания — это не случайная флуктуация. И в этом смысле гипотеза мозга Больцмана стоит в одном ряду с космологическими моделями вроде Большой взрыв: она математически непротиворечива.

Но что это меняет для нас? Знаете... Кроме сугубо фундаментального понимания мира - практически ничего. Даже если вы случайная флуктуация, сковородка остаётся горячей, а гравитация продолжает работать. Физические законы, какими бы ни были их основания, ведут себя стабильно в вашем опыте.

⚠️ Пишу большой научпоп курс про загадки материи - добро пожаловать сюда.

Обязательно посмотрите моё видео по этой теме.

Не забывайте ставить лайки статье и подписываться! Это очень важно для развития проекта, а вы будете видеть ещё больше интересных статей в ленте!