Boltzmann Paradoks

Boltzmann Brain - akryle, 120 x 100 cm; 2009 

Inspiracją do tego obrazu jest hipoteza kosmologiczna zwana Paradoksem albo Problem Mózgu Boltzmanna. Ludwig Boltzmann był genialnym austryjackim fizykiem, był za genialny dla swojego czasu jak również dla swoich kolegów po fachu.

Mózg Boltzmanna (inaczej dziwny obserwator) to hipotetyczna samoświadoma jednostka, która pojawia się w kosmosie dzięki przypadkowym fluktuacjom stanu wszechświata. Tego typu świadomość, teoretycznie, może pojawić się na mniej niż sekundę i zniknąć robiąc spustoszenie w innej strukturze.

Koncept ten narodził się z potrzeby wyjaśnienia dlaczego z kosmosie istnieją organizmy o tak różnych stopniach rozwoju, skoro zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, jeżeli układ termodynamiczny przechodzi od jednego stanu równowagi do drugiego, bez udziału czynników zewnętrznych (a więc spontanicznie), to jego entropia zawsze rośnie. (Entropia – termodynamiczna funkcja stanu, określająca kierunek przebiegu procesów spontanicznych w odosobnionym układzie termodynamicznym).
Czyli inaczej mówiąc, nasz wszechświat powinien być jednostką o najwyższym stopniu entropi, bliski stanu jedności i chaotyczny. Dlaczego w takim razie entropia wszechświata, który obserwujemy jest tak niska? Dlaczego wszechświat, który spostrzegamy nie jest chaotyczny, i nie jest zuniformowany?
Boltzmann zaproponował takie wyjaśnienie: my, czyli zwykli obserwatorzy i ten nasz świat spostrzegany przez nas, ze swoją niską entropią, jesteśmy przypadkową fluktuacją w wszechświecie z wysoką entropią.
„Obserwujemy ten bardzo mało prawdopodobny wszechświat, ponieważ ta mało prawdopodobna kondycja jest konieczna dla nas, żeby tu zaistnieć” .

Jeśli aktualny poziom struktury naszego świata, składający się z wielu samoświadomych jednostek, jest rezultatem przypadkowej fluktuacji, to jest to mniej prawdopodobne niż taki poziom struktury, który jest w stanie stworzyć tylko jedną samoświadomą jednostkę. W takim wypadku, w każdym wszechświecie, w każdej strukturze, którą obserwujemy, powinna istnieć niesamowita liczba samotnych mózgów Boltzmannowskich, unoszących się w chaotycznej przestrzeni i obserwujących inne struktury. Czyli hipotetycznie moglibyśmy być takim Boltzmannowskim mózgiem. Ale skoro struktura, którą widzę jest czymś więcej niż tylko koniecznością do wyjaśnienia mojej świadomości, to w związku z tym jest to bardzo mało prawdopodobne, że jestem rezultatem przypadkowej fluktuacji. Czyli przekładając na bardziej przyswajalny język, jeśli jesteś świadomą istotą, prawie na pewno możesz założyć, że nie jesteś Boltzmannowskim Mózgiem, tylko „zwykłym obserwatorem”.

Gdzie ten paradoks? Problem w tym, że od kilku lat wiemy, iż wszechświat nie tylko się rozszerza, ale rozszerza się coraz szybciej. Co gorsza, wiele wskazuje, że odpowiadający za to tajemniczy czynnik działa dokładnie tak, jak einsteinowska stała kosmologiczna.
Oznacza to, że w miarę jak wszechświat będzie zbliżał się do stanu równowagi termodynamicznej, istotom takim jak my będzie coraz trudniej nie tylko przetrwać, ale i powstać w wyniku ewolucji.
Najbardziej radykalne rozwiązanie paradoksu (autorstwa Dona Page'a) jest też najbardziej pesymistycznym: mówi ono, że po prostu nasz wszechświat przestanie istnieć - w wyniku rozpadu stanu fałszywej próżni - zanim mózgi boltzmannowskie będą miały szansę zdominować jego intelektualny krajobraz.

A tutaj dwa rozne digitalne wariacje mojej produkcji na temat Parodoksu Boltzmanna;

The Boltzmann Entities strike again 

We are watching you!