Boltzmann poate că nu a lăsat un bilet, dar el este înscris pentru totdeauna în formula lui Boltzmann pentru entropie.
Formula descrie a doua lege a termodinamicii. Aceasta spune că entropia într-un sistem închis trebuie să fie întotdeauna în creștere până când acesta ajunge la o stare de echilibru. Acest lucru se întâmplă deoarece există mult mai multe moduri în care un sistem poate fi dezordonat decât în care poate fi ordonat. Adesea, entropia este descrisă ca fiind o tendință a universului de a deveni mai haotic, însă, în esență, entropia se referă la statistică. Există mult mai multe configurații dezorganizate decât cele organizate, astfel încât este mai probabil ca moleculele să fie găsite într-o stare dezorganizată. Entropia este la lucru de fiecare dată când un obiect se încălzește sau se răcește. De exemplu, topirea cuburilor de gheață sau răcirea pâinii coapte la aburi până la temperatura camerei. Aceste obiecte au fost cândva într-o stare organizată – cuburile de gheață fiind mai reci decât mediul înconjurător, iar pâinea fiind mai fierbinte – dar au ajuns treptat în echilibru cu temperatura mediului înconjurător. Cu cât entropia este mai mare, cu atât echilibrul este mai mare. Cuburile de gheață au început într-o stare de entropie scăzută și au coborât într-una de entropie ridicată.
Dar acest lucru se aplică la ceva mult, mult mai măreț.
Big Bang-ul a fost un moment de entropie scăzută. Toate particulele universului nostru au fost concentrate într-un singur punct fierbinte și dens înainte de a erupe în cosmosul gargantuos care a devenit astăzi. De atunci, ne îndreptăm spre o entropie din ce în ce mai mare, ceea ce înseamnă că ne apropiem din ce în ce mai mult de echilibru – o perspectivă care ar putea duce la moartea tuturor formelor de viață din univers.
Așa că entropia unui sistem crește întotdeauna. Dar există și excepții la acest lucru. Fluctuațiile statistice fac, din când în când, ca un sistem să aibă o entropie mai mică. Este posibil ca organizarea să aibă o șansă mult mai mică de a se manifesta decât dezorganizarea, dar această șansă există oricum. Scăderea entropiei este improbabilă, nu imposibilă.
De aici derivă ideea unui creier Boltzmann.
Este mult mai probabil ca universul să se afle într-o stare de entropie ridicată. Atunci, de ce am apărut noi dintr-o stare de entropie atât de scăzută? O modalitate de a rezolva această problemă este să ne imaginăm că universul se află în echilibru la o scară mai mare. Big Bang-ul nostru a fost o fluctuație statistică într-o regiune a unui univers mai vechi, cu entropie mai mare. Unele particule s-au întâlnit din întâmplare și au creat începuturile explozive ale lumii noastre. Acest lucru ar implica, de asemenea, multiversul în care un univers fiică cu entropie scăzută a luat naștere dintr-un univers mamă cu un echilibru mai ridicat. Dacă acest univers mamă este infinit, atunci orice aranjament de particule capabil să se întâmple se va întâmpla în cele din urmă.
Dar există o problemă statistică în acest sens. Cel mai probabil, fluctuațiile ar devia cât mai puțin posibil de la echilibrul general. În loc să se creeze un univers complet nou, încărcat cu noi galaxii sclipitoare și găuri negre diabolice, este mai probabil ca doar creierul nostru să se fi manifestat.
Un creier, imaginându-și existența sa și existența întregului univers, completat cu amintirile unei vieți care nu a avut loc niciodată. Conform acestui experiment de gândire, este mai probabil ca un observator inteligent să fi apărut în existență cu toate cunoștințele și amintirile sale decât ca un întreg univers să se fi născut. Observatorul crede doar că există în acest univers, dar acest univers nu este decât un produs al imaginației observatorului.
Toate aspectele propriei persoane provin dintr-un simplu aranjament întâmplător de particule.
Acest lucru este paradoxal. După cum au subliniat fizicieni precum Sean Carroll, teoria creierului lui Boltzmann este înfrântă de la sine. Observațiile noastre asupra lumii ne fac să credem că nu putem avea încredere în observațiile noastre. Toată tatonarea noastră cu instrumente și formule ne conduce la un univers care este doar o iluzie a minții noastre. Nu numai că amintirile noastre sunt false, dar la fel este și înțelegerea noastră a fizicii și logica pe care o folosim pentru a înțelege realitatea în care trăim. Aceasta ne-ar aduce într-o stare pe care Boltzmann a găsit-o la sfârșitul vieții sale – dorind, dar incapabil să facă știință.
Nu există, de asemenea, nicio modalitate reală de a infirma teoria, deoarece orice dovadă pe care o găsim împotriva faptului că suntem un creier Boltzmann ar putea să nu fie nimic mai mult decât o parte a fluctuației statistice care a generat mintea noastră. De asemenea, este mai probabil din punct de vedere statistic ca o astfel de minte să vină cu pure iluzii în loc să aibă o inteligență reală.
Ideea creierelor Boltzmann sunt menite mai mult ca un exercițiu mental de a duce lucrurile la extrem. Nu există nici un motiv să credem că suntem creiere neînsuflețite sau că oricare dintre amintirile noastre sunt artificiale. De asemenea, nu există prea multe motive pentru a ne gândi la această idee, având în vedere că nu am putea niciodată să o abordăm din punct de vedere științific sau să încercăm să dezaprobăm faptul că este reală. Suntem forțați într-un impas inconfortabil.
Aceste creiere au un ecou cam același sentiment ca și teoria că suntem o simulare sau o hologramă. Este interesant să ne gândim la ele și este foarte posibil să fie adevărate, dar nu putem să ne atașăm de aceste idei și să împiedicăm progresul științei noastre. Chiar dacă toate acestea nu sunt nimic mai mult decât o iluzie, este mai bine pentru noi să mergem înainte.
Astăzi, universul își continuă coborârea într-o stare de echilibru termic, o stare pe care Boltzmann o asemăna cu a fi „mort”. Dar nu a ajuns încă la acest moment. Până atunci ne punem încrederea în observațiile noastre. Mai este încă o viață de trăit.
.