Boltzmann mógł nie zostawić notatki, ale na zawsze zapisał się we wzorze Boltzmanna na entropię.
Wzór ten opisuje drugie prawo termodynamiki. Mówi ono, że entropia w układzie zamkniętym musi zawsze wzrastać, dopóki nie osiągnie on stanu równowagi. Dzieje się tak, ponieważ istnieje o wiele więcej sposobów na to, aby system był nieuporządkowany, niż na to, aby był uporządkowany. Entropia jest często określana jako wszechświat mający tendencję do bycia bardziej chaotycznym, ale w swoim sercu entropia jest o statystyce. Istnieje o wiele więcej nieuporządkowanych konfiguracji niż uporządkowanych, więc jest bardziej prawdopodobne, że molekuły znajdą się w stanie nieuporządkowanym. Entropia działa za każdym razem, gdy obiekt się rozgrzewa lub ochładza. Na przykład, kostki lodu topią się lub pieczony na parze chleb stygnie do temperatury pokojowej. Te obiekty były kiedyś w stanie zorganizowanym – kostki lodu były zimniejsze niż ich otoczenie, a chleb był gorętszy – ale stopniowo doszły do równowagi z temperaturą otoczenia. Im wyższa entropia, tym wyższa równowaga. Kostki lodu zaczynały w stanie niskiej entropii i schodziły do stanu wysokiej entropii.
Ale to dotyczy czegoś znacznie, znacznie większego.
Wielki Wybuch był momentem niskiej entropii. Wszystkie cząstki naszego wszechświata były skupione w jednym gorącym, gęstym punkcie, zanim wybuchły w gargantuiczny kosmos, którym stały się dzisiaj. Od tego czasu poruszamy się w kierunku coraz wyższej entropii, co oznacza, że zbliżamy się do coraz większej równowagi – perspektywy, która może przynieść śmierć wszelkiego życia we wszechświecie.
Tak więc entropia systemu zawsze wzrasta. Ale są od tego wyjątki. Fluktuacje statystyczne powodują, od czasu do czasu, że system ma niższą entropię. Organizacja może mieć znacznie mniejszą szansę na manifestację niż dezorganizacja, ale ta szansa wciąż tam jest. Spadek entropii jest nieprawdopodobny, nie niemożliwy.
To stąd wywodzi się idea mózgu Boltzmanna.
O wiele bardziej prawdopodobne jest, że wszechświat znajdował się w stanie wysokiej entropii. Dlaczego więc wyłoniliśmy się ze stanu o tak niskiej entropii? Jednym ze sposobów na rozwiązanie tego problemu jest wyobrażenie sobie, że wszechświat jest w stanie równowagi w większej skali. Nasz Wielki Wybuch był statystyczną fluktuacją w regionie starszego wszechświata o wyższej entropii. Niektóre cząstki przypadkowo spotkały się razem i stworzyły wybuchowy początek naszego świata. To sugerować, zbyt, the multiverse dokąd niski entropia córka wszechświat powstawać od matka wszechświat wysoki równowaga. Jeżeli ten matka wszechświat jest nieskończony wtedy jakaś układ cząstek zdolny zdarzać się zdarzać się w końcu.
Ale tam jest statystyczny problem z tym. Fluktuacje najprawdopodobniej w jak najmniejszym stopniu odbiegałyby od ogólnej równowagi. Zamiast tworzyć całkowicie nowy wszechświat obładowany iskrzącymi się nowymi galaktykami i diabelskimi czarnymi dziurami, bardziej prawdopodobne jest, że zamanifestowały się tylko nasze mózgi.
Mózg, wyobrażający sobie swoje istnienie i istnienie całego wszechświata, uzupełniony wspomnieniami o życiu, które nigdy nie miało miejsca. Zgodnie z tym eksperymentem my±lowym jest bardziej prawdopodobne, „e inteligentny obserwator pojawił się w yciu z cał± wiedz± i wspomnieniami, ni” e jest bardziej prawdopodobne, „e narodził się cały wszech±wiat. The obserwator tylko wierzyć ono istnieć w ten wszechświat ale ten wszechświat być tylko figment the obserwator’s imagination.
Wszystkie aspekt jeden’s jaźń wynikać od prosty szansa układ cząsteczka.
To jest paradoksalne. Jak zauważyli fizycy tacy jak Sean Carroll, teoria mózgu Boltzmanna jest samounicestwiająca się. Nasze obserwacje świata prowadzą nas do przekonania, że nie możemy ufać naszym obserwacjom. Całe nasze majstrowanie przy narzędziach i formułach prowadzi nas do wszechświata, który jest jedynie urojeniem naszych umysłów. Nie tylko nasze wspomnienia s¡ fałszywe, ale tak „e nasze rozumienie fizyki i logika, której u „ywamy do zrozumienia rzeczywisto±ci, w której „yjemy. To sprawiłoby, że znaleźlibyśmy się w stanie, w jakim Boltzmann znalazł się pod koniec swojego życia – chcąc, ale nie mogąc zajmować się nauką.
Nie ma też prawdziwego sposobu na obalenie tej teorii, ponieważ każdy dowód, jaki znajdziemy przeciwko byciu mózgiem Boltzmanna, może być niczym więcej niż częścią fluktuacji statystycznej, która wygenerowała nasz umysł. Jest też statystycznie bardziej prawdopodobne, że taki umysł miałby czyste urojenia, a nie rzeczywistą inteligencję.
Pomysł mózgów Boltzmanna to bardziej ćwiczenie umysłowe polegające na doprowadzeniu rzeczy do skrajności. Nie ma powodu, aby wierzyć, że jesteśmy bezcielesnymi mózgami lub że którekolwiek z naszych wspomnień są sztuczne. Nie ma też powodu, by bawić się tym pomysłem, zważywszy, że nigdy nie moglibyśmy podejść do tego naukowo lub spróbować zaprzeczyć, że jest to prawdziwe. Jesteśmy zmuszeni do niewygodnego zastoju.
Te mózgi są echem wielu tych samych odczuć, co teoria, że jesteśmy symulacją lub hologramem. Są one interesujące do przemyślenia i bardzo dobrze mogą być prawdziwe, ale nie możemy przywiązywać się do tych idei i hamować postępu naszej nauki. Nawet jeśli wszystko to jest niczym więcej niż złudzeniem, lepiej dla nas jest iść naprzód.
Wszechświat kontynuuje dziś swoje zejście do stanu równowagi termicznej, stanu, który Boltzmann przyrównał do bycia „martwym”. Ale nie osiągnął jeszcze tego momentu. Do tego czasu pokładamy zaufanie w naszych obserwacjach. Jest jeszcze życie do przeżycia.