A Boltzmann-féle agy Boltzmann magyarázatának elméleti előrejelzése az idő termodinamikai nyílára vonatkozóan. Bár maga Ludwig Boltzmann soha nem vitatta meg ezt a fogalmat, ők akkor merültek fel, amikor a kozmológusok a véletlenszerű ingadozásokról alkotott ötleteit alkalmazták, hogy megértsék az egész világegyetem egészét.
Boltzmann agy háttér
Ludwig Boltzmann volt az egyik alapítója a termodinamika a tizenkilencedik században. Az egyik kulcsfogalom a a termodinamika második törvénye, amely azt mondja, hogy a entrópia a zárt rendszer mindig növekszik. Mivel az univerzum zárt rendszer, arra számíthatnánk, hogy az entrópia idővel növekszik. Ez azt jelenti, hogy elegendő idő mellett az univerzum legvalószínűbb állapota az, ahol minden termodinamikai egyensúlyban van, de egyértelműen nem léteznek ilyen típusú univerzumban, mivel végül is rendünk van körülöttünk különféle formákban, nem utolsósorban az a tény, hogy mi létezik.
Ezt szem előtt tartva alkalmazhatjuk az antropikus elvet az érvelésünk megalapozásához, figyelembe véve azt, hogy valójában léteznek. Itt a logika kissé zavaróvá válik, ezért kölcsön fogjuk venni a szavakat néhány, a helyzet részletesebb áttekintéséből. Ahogyan Sean Carroll kozmológus írta "Az örökkévalóságtól kezdve ide:"
- kiáltotta Boltzmann az antropikus elv (bár nem hívta ezt) annak magyarázatára, hogy miért nem kerülnénk magunkat az egyik leggyakoribb egyensúlyi szakaszba: Az egyensúlyban az élet nem létezhet. Nyilvánvaló, hogy azt akarjuk elérni, hogy megtaláljuk a leggyakoribb feltételeket egy ilyen univerzumban, amelyek vendégszeretőek az élet számára. Vagy ha óvatosabbak akarunk lenni, akkor talán olyan feltételeket kell keresnünk, amelyek nemcsak vendégszeretőek életét, de vendégszerető az intelligens és öntudatos élet sajátos fajtája iránt, amelyet szeretünk gondolni vannak...
Ezt a logikát a végső következtetéshez vehetjük. Ha azt akarjuk, hogy egy bolygó legyen, akkor nincs szükségünk száz milliárd galaxisra, amelyek mindegyike száz milliárd csillagot tartalmaz. És ha azt akarjuk, hogy egy ember legyen, akkor nincs szükségünk egy teljes bolygóra. De ha valójában egyetlen intelligenciát akarunk, amely képes a világra gondolkodni, akkor még egy egész emberre sem szükségünk van - csak az agyára.
Így a reductio ad absurdum e forgatókönyv szerint az intelligens emberek túlnyomó többsége magányos lesz, testtelen agy, amely fokozatosan ingadozik a környező káoszból, majd fokozatosan feloldódik bele. Az ilyen szomorú lényeket Andreas Albrecht és Lorenzo Sorbo "Boltzmann agynak" nevezték ...
Egy 2004-es cikkben Albrecht és Sorbo az "Boltzmann agy" témáját tárgyalták esszéjükben:
Boltzmann egy évszázaddal ezelőtt „kozmológiának” tekintett, ahol a megfigyelt világegyetemet ritka eltérésnek kell tekinteni valamilyen egyensúlyi állapotból. Ennek a szempontnak a megfogalmazása meglehetősen általános módon az, hogy egy olyan világegyetemben élünk, amely a meglévő megfigyelésekkel összhangban a rendszer teljes entrópiáját maximalizálja. Más univerzumok egyszerűen sokkal ritkább ingadozásokkal fordulnak elő. Ez azt jelenti, hogy a rendszer lehető legnagyobb részét az egyensúlyban kell megtalálni a lehető leggyakrabban.
Ebből a szempontból nagyon meglepő, hogy egy olyan alacsony entrópiájú állapotban találtuk meg a körülvevő világegyetemet. Valójában az érvelés ezen logikai következtetése teljesen szolipszista. A legvalószínűbb ingadozás, amely összhangban áll mindennel, amit tudsz, egyszerűen az agyad (kiegészítve az „emlékekkel”) Hubble mélységű mezők, WMAP-adatok stb.) A káoszból ingadozik, majd azonnal kiegyenlül a káoszba újra. Ezt néha „Boltzmann agyának” paradoxonnak hívják.
A leírás lényegében nem azt sugallja, hogy a Boltzmann agy valóban létezik. Olyan mint a Schroedinger macska gondolatkísérlet, ennek a gondolatkísérletnek az a lényege, hogy a dolgokat a legjobban meghosszabbítsák szélsőséges következtetés, mint eszköz ezen módszer lehetséges korlátainak és hibáinak bemutatására gondolkodás. A Boltzmann agy elméleti léte lehetővé teszi, hogy retorikusan használják őket valami abszurd példának, amely a termodinamikai ingadozásokból nyilvánul meg, például amikor Carroll azt mondja: "Véletlenszerűen ingadoznak a termikus sugárzás, ami mindenféle valószínűtlen eseményhez vezet - beleértve a galaxisok, bolygók és a Boltzmann agyak spontán generációját."
Most, hogy megértette a Boltzmann agyát mint fogalmat, azonban kissé tovább kell lépnie ahhoz, hogy megértse a "Boltzmann agyi paradoxont", amelyet ennek a gondolkodásnak az abszurd abszolút mértékű alkalmazása okoz. Ismét Carroll megfogalmazása szerint:
Miért találunk magunkat egy univerzumban, amely fokozatosan fejlődik ki a hihetetlenül alacsony entrópiájú állapotból, ahelyett, hogy izolált lények lennének, akik a közelmúltban ingadoztak a környező káosztól?
Sajnos nincs világos magyarázat ennek megoldására... ezért miért még mindig paradoxonnak tekintjük. Carroll könyve az általa felvetett kérdések megoldására összpontosít entrópia az univerzumban és az idő kozmológiai nyila.
Népszerű kultúra és a Boltzmann Brains
Szórakoztatóan a Boltzmann Brains néhány különböző módon tette a népi kultúrává. Gyors viccként jelentkeztek be egy Dilbert képregény és idegen betolakodóként a "Hihetetlen Herkules" példányban.