Що таке больцманівська мозок?

Найбільшим бажанням всього людства споконвіку було розгадка таємниць Всесвіту. Безліч різних гіпотез і теорій розбурхують розуми вчених у всьому світі. Що таке больцманівська мозок і чому його вважають дивним і неприємним прогнозом в історії космології?

Людвіг Больцман і його теорії

Людвіг Больцман був фізиком, який спеціалізувався в статистичній механіці, що з`єднує фізичні частинки Ньютона в термодинаміки. Кінетична теорія Больцмана не тільки пояснює, як тепло, робота і енергія зв`язані один з одним. Він також дав чітке визначення ентропії. Хоча його больцманівська мозок і перевертає традиційні уявлення про Всесвіт, його ідеї, незважаючи на труднощі в їх розумінні, також заслуговують на увагу.

Тиск, температура і об`єм є основними характеристиками газу. Оскільки вони визначають положення і швидкість всіх атомів або молекул, Больцман порівняв їх з маленьким газовим державою, де співіснують всі мікроскопічні частинки. Є багато способів, щоб змусити атоми рухатися. Поки середня швидкість руху всіх атомів приблизно однакова, тиск, температура і обсяг газу будуть також перебувати в рівновазі.

Це означає, що для газу існує безліч еквівалентних микростанів. Больцман прийшов до висновку, що ентропія системи в тій чи іншій державі залежить від числа еквівалентних микростанів, якими вона володіє. Всесвіт вчений також називав набором микростанів.

Таємниця часу

Незважаючи на численні відкриття, зроблені людьми за всю історію існування, багато таємниць ще довго залишатимуться нерозгаданими. Наприклад, великий інтерес представляє глибокий і старе питання: чому час йде тільки в одному напрямку?

Больцман пояснив це так званої стрілою часу, в якій ентропія, міра безладу або порожній енергії, ніколи не зможе зменшитися в такій замкнутій системі, як Всесвіт. Все це дуже складно, і одного життя не вистачить на те, щоб у всьому цьому як слід розібратися.

Всесвіт по Больцману

Больцманівська мозок – це розум Всесвіту. Протягом вічності можливо все. За Больцману, Всесвіт ймовірно існувала завжди. Сучасні астрономи заперечують таку версію. Вона народилася в результаті Великого вибуху, приблизно 14 мільярдів років тому. Енергія, яку космос накопичував довгий час, змогла вирватися назовні, і поступово замість первозданного хаосу відновився порядок.

Больцманівського мізки і термодинаміка

Тепер поговоримо про зв`язок розглянутого гіпотетичного об`єкта з термодинамікою. Що робить больцманівського мізки такими цікавими? Як одна з теорій про створення та існування всесвітнього розуму вони допомагають вивчити найбільш химерні і загадкові аспекти фізичної теорії походження. Цей цікавий і складний питання кого завгодно може збити столку. Не варто розуміти теорію буквально. Її просто можна представити як уявний експеримент в термодинаміки.

Термодинаміка – це, по суті, вивчення тепла і його потоків. Тепло – то властивість матерії, яка поводиться як своєрідна рідина, переміщаючись з одного місця на інше. Оскільки все суще у Всесвіті так чи інакше пов`язане з функціями витрати тепла, багато досліджень було зроблено по темі термодинаміки, щоб краще зрозуміти, як поводиться теплова енергія.

Термодинамічна рівновага

Один з фундаментальних принципів термодинаміки – ідея рівноваги. Якщо кинути кубик льоду в склянку з водою, що виникла температурна градація поступово буде вирівнюватися, тепло води почне плавити лід і в підсумку вся рідина досягне рівномірної температури.

Один із цікавих висновків ідеї термодинамічної рівноваги полягає в тому, що системі не завжди вдається знайти необхідний баланс, це вважається вкрай малоймовірним, так що можна сміливо припустити, що це ніколи не трапиться. Немає ніякого фізичного закону, який дозволить воді в склянці, в яку кинули кубик люду, мимовільно охолодитися і перетворитися на лід.

Парадокс людського існування

Людина – це найскладніша і структурована сукупність матерії, яка коли-небудь існувала в природі. На зло всім законам термодинаміки люди існують, хоча больцманівська мозок (наукова фантастика це чи реальність, не ясно досі) має на увазі, що людське існування – не більше ніж парадокс. Поява людства здається ще більш неймовірним, ніж кубик льоду, утворений у воді відразу після того, як її налили з крана.

Людвіг Больцман був спантеличений існуванням таких неможливих з точки зору термодинаміки речей, як людські істоти. Він висловив ідею, що люди – це просто кубики льоду, які утворюються спонтанно. Але в нескінченному Всесвіті немає нічого неможливого і маловірогідної.

Оригінальна ідея

Фізики 19 і 20 століть представили кілька оригінальних ідей за цей час, але поняття «больцманівська мозок» (розум Всесвіту) перевершило їх все, висунувши припущення про те, що всебічно освічені й свідомі суті формуються спонтанно в космічному просторі. На все це потрібна величезна кількість часу.

Больцманівська мозок – це демонстрація того, що Всесвіт має необмежений термін експлуатації. Більшість моделей майбутнього пророкують, що вона вічно буде експоненціально розширюватися.

Жива Всесвіт: мізки Больцмана

Має місце також припущення про те, що може існувати необмежене число всесвітів. Всі ці всесвіти також постійно розширюються з неймовірною швидкістю. Теорія про мультивселенной залишається спірною, оскільки через свою складності вона є важкодоказовим. Жива Всесвіт є гіпотезою про свідомі сутність, які виробляються з випадковою флуктуації в тканини простору і часу.

Це означає, що стохастичні коливання на рівні ентропії (безладдя) у Всесвіті теоретично можуть виробляти щось складне, якщо дано достатньо часу. Фізик 19 століття Людвіг Больцман вперше продемонстрував, що це є ймовірним з математичної точки зору.

Нескінченна Всесвіт

Нескінченна Всесвіт, де випадкові конфігурації частинок можуть мимовільно з`являтися і зникати, матеріалізувався мозок, плаваючий в космічному просторі, – все це так важко для розуміння, так як межує на одному рівні з фантастичними уявленнями про цей світ.

Об`єкт, випадково обраний у Всесвіті, що володіє розумом, з більшою ймовірністю виявиться результатом флуктуацій, ніж продуктом еволюції. У цьому і полягає парадокс. Больцманівська мозок насправді можна зустріти з меншою ймовірністю, ніж продукт еволюції, так як щільність ймовірності утворення продукту еволюції вище, ніж у нього.

На думку вчених, свідомість – це ілюзія, створена в результаті взаємодії величезного числа простих елементів. У людському мозку це нейрони, яких у кожної людини близько 86000000000.

Як комп`ютер здатний використовувати прості розрахунки для побудови складних систем, так і мозок вибудовує дії і спогади в результаті взаємодії нейронів. І тому химерний больцманівська мозок є скоріше уявним експериментом, покликаним піддати сумніву людські припущення про будову Всесвіту. І як і більшість експериментів, які зачіпають нескінченність і неосяжність, є ефемерним.

Минуле – це ілюзія

Про больцманівська мозок кажуть, що він називає спогади і минулий досвід ілюзорними. Людина вважає, що накопичений досвід науковців дає вагомі докази того, що світ з`явився в результаті Великого вибуху. Всі експериментальні дані для всіх наук є сфабрикованою пам`яттю.

Не варто розглядати теорії Больцмана як життєздатний аргумент. На сьогоднішній день наука має достатньо доказів для спростування деяких фантастичних теорій. Але те, що припущення оригінальні та цікаві, є незаперечним.

Геніальне припущення

Можна спробувати представити на якийсь час, що Всесвіт (больцманівська мозок – це об`єкт, мимовільно утворився в ній) прийде в теплова рівновага. З погляду молекулярної конституції, рівновага є динамічним. Газ, наприклад, рівномірно розподіляється в доступному для нього просторі. Однак випадкові молекулярні рухи можуть призвести його на мить трохи до щільнішого станом в одному місці і менш зосередженому в іншому.

Більші коливання також можливі. Надмірна флуктуація може призвести до стискання газу. Імовірність такого мимовільного стиснення мала. Звичайний обсяг газу може мати 1024 молекули, що рухаються незалежно один від одного. Імовірність того, що всі вони можуть опинитися в одному місці, дивовижна і малоймовірна, але з фізичної точки зору не так вже й неможлива.

Але якби Всесвіт була нескінченною, де часу для випадкових флуктуацій предостатньо? Тоді в потрібний час у потрібному місці може виникнути що завгодно, будь то люди, тварини, машини або вселенський сверхразум. Як вважав відомий фізик і батько термодинаміки Людвіг Больцман, все можливо в нескінченній Всесвіту.