Больцмановский мозг – это полученный в ходе мысленного эксперимента объект, который связан с сознанием, интеллектом, энтропией и вероятностью. Предполагается, что больцмановский мозг может возникнуть в результате флуктуации состояния некоторой системы. Основной особенностью данного объекта является то, что он способен осознавать свое существование.
Данная гипотеза выдвинута в XIX веке Л. Больцманом.
Считается, что из гипотезы о больцмановском мозге следуют теории о том, что то, что происходит вокруг нас, является нереальным, например:
- гипотеза симуляции,
- голографический принцип.
Энтропия и антропный принцип
В соответствии с законами энтропии:
- сложное должно стремиться к упрощению;
- большое должно пытаться стать малым;
- порядок идет к хаосу,
- все материальное движется к распаду.
Считается, что философский смысл энтропии заключен в словах "ничто не вечно".
В соответствии со вторым законом термодинамики энтропия с течением времени должна увеличиваться. С ходом времени упорядоченность утрачивается. Однако наблюдения ученых показывают, что в части областей Вселенной организация ее повышается в результате некоторых флуктуаций.
Мы пребываем в области Вселенной с невероятным порядком. Так, даже маленький кусочек ДНК построен столь аккуратно, что возможность его возникновения крайне мала.
Возникает вопрос, как могли возникнуть миллионы живых видов, построенных из триллионов клеток.
Существует так называемый антропный принцип, который применяют с целью пояснения причины, по которой фундаментальные постоянные в физике имеют такие значения, что жизнь на Земле возможна.
Этот принцип некоторая часть ученых считает крайней формой критерия отбора. Антропный принцип говорит о том, что Вселенная должна обладать свойствами, которые дают возможность разумной жизни появиться (сильный антропный принцип).
Один из вариантов сильного антропного принципа был предложен Дж. Уилером: наблюдатели необходимы для того, чтобы Вселенная обрела бытие.
Исходя из антропного принципа, можно сказать, что такой сложный объект как человеческий мозг может наблюдаться только потому, что существует мозг человека, который его может наблюдать.
В таком случае может получиться, что Вселенная способна иметь и более упорядоченные области, но там нет наблюдателя, который их был бы способен увидеть. Позднее, возникает флуктуация и зарождается разумная жизнь, которая оглядывается вокруг и видит, что находится в очень упорядоченном мире.
Больцмановский мозг в бесконечной Вселенной
Больцман выдвинул идею о том, что наш мир с малой энтропией – это флуктуация. Короткое отклонение Вселенной от хаоса. Получилось, что хаос может рождать упорядоченные состояния.
И так, флуктуационные колебания на уровне энтропии во Вселенной в теории способны вызвать зарождение чего – то сложного, если будет много времени. П. Больцман показал, что вероятность такого явления отлична от нуля с точки зрения математики.
Основатель термодинамики полагал, что все возможно в бесконечной Вселенной, если времени для флуктуаций достаточно. В этом случае в некоторое время в некотором месте способно появиться все: человек, животное, машина или разум Вселенной.
Ученые считают, что сознание является иллюзией, которая создается как следствие взаимодействия большого количества простых элементов. В мозге человека этими простыми элементами являются нейроны (мозг человека имеет около 86 млрд. нейронов).
Компьютер может применять простые вычисления для создания сложных систем. Мозг делает аналогично компьютеру: выстраивает действия и воспоминания как результат взаимодействия нейронов.
Мозг Больцмана можно считать мысленным экспериментом, который должен вызвать сомнения в теориях о построении Вселенной. Его считают эфемерным, как и большее число опытов, относящихся к бесконечности и необъятности.
В соответствии с гипотезой мозга Больцмана воспоминания и опыт прошедшего – это иллюзии. Все данные наблюдений и экспериментов созданы памятью.
Большинство ученых не рассматривает эту теорию Больцмана как жизнеспособную.
Квантовая теория поля и мозг Больцмана
С развитием квантовой механики ученые обнаружили квантовые флуктуации вакуума. Физический вакуум – это не абсолютно пустое пространство, в нем всегда возникают виртуальные частицы, существующие крайне малое время. Ряд ученых считают, что квантовые флуктуации способны определять множество важных аспектов жизни.
Рассмотрим следующую ситуацию: пара виртуальных частиц возникли в вакууме, и быстро разошлись в пространстве, далее они встретили миллиарды других таких же частиц и случайно создали точную копию Солнечной системы или конкретного человека, имеющего воспоминания, идеи, переживания – так ученые вернулись к идеям Больцмана.
Однако, возникновение одного мозга человека некоторые считают более вероятным событием, чем появления целого человека. Это будет тот самый мозг Больцмана, который осознает свое существование.
Основатель инфляционной модели развития Вселенной А. Линде писал о том, что логика квантовой теории поля и инфляционной космологии заставляет его думать о том, что в бесконечном удалении по времени в вакууме станут возникать много новых копий его самого, а вернее его сознания. При этом непонятно, где оригинал, а где его копия. Кроме того, если количество копий равно бесконечности, то вероятность быть копией больше, чем оригиналом.
Можно выделить два подхода в науке, которые отстаивают уникальность сознания:
- В первом подходе вакуум распадается раньше, чем возникнет мозг Больцмана.
- Во втором подходе биологическую природу эволюции считают не слепым перебором вариантов. В этом случае большое значение имеет промежуточный отбор вариантов, увеличивающий вероятность «природного» появления мозга человека.
