ما هي فرضية عقل بولتزمان؟

أدمغة بولتزمان هي التنبؤ النظري لتفسير بولتزمان حول سهم الزمن الديناميكي الحراري. على الرغم من أن لودفيج بولتزمان نفسه لم يناقش هذا المفهوم أبدًا ، إلا أنهما تحدثا عندما طبق علماء الكون أفكاره حول التقلبات العشوائية لفهم الكون ككل.

كان لودفيج بولتزمان أحد مؤسسي مجال الديناميكا الحرارية في القرن التاسع عشر. كان واحدا من المفاهيم الأساسية القانون الثاني للديناميكا الحراريةالذي يقول أن غير قادر علي من أ نظام مغلق يزيد دائما. بما أن الكون نظام مغلق ، فإننا نتوقع أن تزداد الإنتروبيا بمرور الوقت. هذا يعني أنه ، بالنظر إلى ما يكفي من الوقت ، فإن الحالة الأكثر ترجيحًا للكون هي الحالة التي يكون فيها كل شيء في حالة توازن حراري ديناميكي ، لكننا بوضوح لا توجد في عالم من هذا النوع لأنه ، بعد كل شيء ، هناك نظام من حولنا في أشكال مختلفة ، وليس أقلها حقيقة أننا يوجد.

مع وضع هذا في الاعتبار ، يمكننا تطبيق مبدأ الأنثروبولوجيا لإبلاغ تفكيرنا من خلال مراعاة أننا في الواقع موجودون. هنا يصبح المنطق مربكًا بعض الشيء ، لذلك سنستعير الكلمات من بضع نظرة أكثر تفصيلًا على الموقف. كما وصفها عالم الكون شون كارول في كتاب "من الخلود إلى هنا:"

استدعى بولتزمان مبدأ أنثروبي (على الرغم من أنه لم يسمها ذلك) لشرح السبب في أننا لن نجد أنفسنا في واحدة من مراحل التوازن الشائعة للغاية: في حالة التوازن ، لا يمكن أن توجد الحياة. من الواضح أن ما نريد القيام به هو إيجاد أكثر الظروف شيوعًا في هذا الكون المضياف للحياة. أو ، إذا كنا نريد أن نكون أكثر حذراً ، فربما ينبغي أن نبحث عن ظروف ليست مضيافة فقط الحياة ، ولكن مضياف لهذا النوع المعين من الحياة الذكية والوعي الذاتي الذي نود أن نعتقد أننا هي ...

يمكننا أن نأخذ هذا المنطق إلى نهايته النهائية. إذا كان ما نريده هو كوكب واحد ، فإننا بالتأكيد لا نحتاج إلى مائة مليار مجرة ​​بمئة مليار نجم لكل منها. وإذا كان ما نريده هو شخص واحد ، فإننا بالتأكيد لا نحتاج إلى كوكب بأكمله. ولكن إذا كان ما نريده هو في الواقع ذكاء واحد ، قادر على التفكير في العالم ، فإننا لسنا بحاجة إلى شخص كامل - نحتاج فقط إلى دماغه.

لذلك اختزال الإعلان السخف من هذا السيناريو هو أن الغالبية العظمى من الذكاء في هذا الكون المتعدد ستكون وحيدة ، أدمغة غير متجانسة ، تتقلب تدريجياً خارج الفوضى المحيطة ثم تذوب تدريجياً في الظهر بداخله. مثل هذه المخلوقات الحزينة أطلق عليها "أدمغة بولتزمان" لأندرياس ألبريشت ولورنزو سوربو ...

في ورقة عام 2004 ، ناقش ألبريخت وسوربو "أدمغة بولتزمان" في مقالتهم:

منذ قرن مضى ، اعتبر بولتزمان "علم الكونيات" حيث ينبغي اعتبار الكون المرصود تقاطعًا نادرًا من حالة توازن. تنبؤ وجهة النظر هذه ، بشكل عام تمامًا ، هو أننا نعيش في الكون الذي يزيد من الانتروبيا الكلية للنظام بما يتوافق مع الملاحظات الحالية. الأكوان الأخرى تحدث ببساطة بقدر تقلبات نادرة. هذا يعني أنه يجب إيجاد أكبر قدر ممكن من النظام في حالة التوازن قدر الإمكان.

من وجهة النظر هذه ، من المدهش جدًا أن نتمكن من تحديد الكون من حولنا في حالة إنتروبيا منخفضة. في الواقع ، فإن الاستنتاج المنطقي لهذا الخط من التفكير منطقي تمامًا. الأرجح أن التقلب المتسق مع كل ما تعرفه هو ببساطة عقلك (مع استكمال "ذكريات" من هابل ديب فيلدز ، وبيانات WMAP ، وما إلى ذلك) تتخلى عن الفوضى ثم تتوازن فورًا في الفوضى مرة أخرى. وهذا ما يسمى أحيانًا بمفارقة "بولتزمان".

الهدف من هذه الأوصاف لا يعني أن أدمغة بولتزمان موجودة بالفعل. نوع من مثل قطة شرودنجر تجربة التفكير ، الهدف من هذا النوع من تجربة التفكير هو تمديد الأشياء إلى أقصى درجة ممكنة الاستنتاج الشديد ، كوسيلة لإظهار القيود والعيوب المحتملة لهذه الطريقة التفكير. يتيح لك الوجود النظري لأدمغة بولتزمان أن تستخدمها بلاغيًا كمثال على شيء سخيف يبرز من التقلبات الديناميكية الحرارية ، كما تقول كارول.سيكون هناك تقلبات عشوائية في الإشعاع الحراري تؤدي إلى جميع أنواع الأحداث غير المتوقعة - بما في ذلك الجيل التلقائي من المجرات والكواكب وأدمغة بولتزمان."

الآن بعد أن تفهمت أدمغة بولتزمان كمفهوم ، على الرغم من ذلك ، عليك المضي قدمًا لفهم "مفارقة دماغ بولتزمان" الناتجة عن تطبيق هذا التفكير على هذه الدرجة السخيفة. مرة أخرى ، على النحو الذي صاغته كارول:

لماذا نجد أنفسنا في كون يتطور تدريجيًا من حالة من الانتروبيا المنخفضة بشكل لا يصدق ، بدلاً من كوننا مخلوقات منعزلة تقلبت حديثًا من الفوضى المحيطة؟

لسوء الحظ ، لا يوجد تفسير واضح لحل هذا... وبالتالي لماذا لا تزال تصنف على أنها مفارقة. يركز كتاب كارول على محاولة حل الأسئلة التي يطرحها غير قادر علي في الكون والسهم الكوني للوقت.

بطريقة مسلية ، تحولت بولتزمان أدمغة إلى ثقافة شعبية بعدة طرق مختلفة. لقد ظهروا في صورة مزحة سريعة هزلية ديلبرت وكما الغازي الأجنبي في نسخة من "إن هرقل لا يصدق".