Vladimir Stanovkin
апрель 2016.
59499

Что такое Больцмановский мозг?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
32
5 ответов
Поделиться

Больцмановский мозг — это гипотетический объект, самопроизвольно собравшийся во Вселенной и способный осознавать свое существование. Вероятность такого события по некоторым оценкам даже превышает вероятность появления обычного человеческого мозга в ходе эволюции.

Больцман предположил, что наш мир с небольшой энтропией — это не что иное, как флуктуация. Случайное мимолетное отклонение Вселенной от ее основного состояния хаоса. Отсюда следовало и более общее утверждение: хаос способен порождать упорядоченные системы.

Прошло больше века, пока ученые нашли реальный механизм, способный подкрепить эту гипотезу — квантовые флуктуации вакуума. Дело в том, что физический вакуум это не просто некое абстрактное и навеки пустое пространство. Как бы хорошо мы не «откачали» всю материю из какого-то объема, в нем все равно постоянно будут появляться виртуальные, существующие бесконечно малое время частицы.

На первый взгляд это явление кажется какой-то физической абстракцией, но вполне материальные подтверждения его реальности уже существуют уже давно — вроде эффекта Казимира (две параллельные зеркальные пластины едва уловимо притягиваются друг к другу — в пространстве между ними рождается меньше виртуальных фотонов, чем снаружи, что создает небольшое избыточное давление). Более того, как считают некоторые физики, именно крошечные квантовые флуктуации определяют многие важные аспекты нашей жизни — подобно тому, как взмах крыла бабочки, скажем, в Буэнос-Айресе, через месяц вызовет ледяной дождь в Москве.

Но что будет, если пара виртуальных частиц — например, электрон и позитрон, из ниоткуда появившиеся в нашем мире — мгновенно разойдется в пространстве? А если они встретятся с миллиардами других таких же частиц и случайно организуются в точную копию Солнечной системы? Или в конкретного человека со всеми его воспоминаниями, идеями и переживаниями? Так физики конца XX века вернулись сразу и к Больцману, и к Ницше.

Впрочем, гораздо более вероятным событием против случайного зарождения целого человека будет появление только одного его мозга. Того самого мозга Больцмана, собравшегося во Вселенной и теперь осознающего свое существование. Более того, вероятность этого события по некоторым подсчетам даже больше, чем вероятность привычного появления точно такого же мозга в результате биологической эволюции. А это уже практически солипсизм. Ведь кто при таком обороте дел способен уверенно сказать, что наш материальный мир реален, а не является только сновидческим порождением какого-нибудь случайного мозга, плавающего в глубинах космоса?

184
-6

Прошу простить мою невежественность, но при чем тут Фридрих Ницше?

+6
Ответить

НАПОЛЕОН БОНАПАРТ, В августе 1881 Ницше озарила идея вечного возвращения: время в его бесконечном течении, в определенные периоды, должно с неизбежностью повторять одинаковое положение вещей. 

ec-dejavu.ru

theoryandpractice.ru

+4
Ответить

Благодарю.

0
Ответить
Ещё 5 комментариев

Небольшое уточнение, тот мозг, который случайно образовался, смог бы просуществовать не более секунды. Сознание может существовать только в данную секунду, в тысячную/сотую долю секунды. Например вы осознаете себя прямо сейчас, речь идет о сотых долях секунды. Только в таком случае вы можете быть сознанием больцмановского мозга. Т.е. пять секунд назад вы начали анализировать реальность своего существования, прошли многие стадии анализа, и бац! вы осознаете момент "сейчас", который длится тысячную долю секунды.  В дальнейшем вам мозг просто распадется и не сможет себя осознавать. Вероятность этого существует все-таки. Надеюсь вы смогли понять о чем я хотел сказать.

+9
Ответить

Верно, прошлого тогда может не быть и этот мозг почти мгновенно распадается.
Все воспоминания такого мозга могут быть ложны - время не идет. Прошлое - это ложные воспоминания.
Такой мозг может существовать мгновение и затем сразу распадётся в ничто.

+1
Ответить

Почему больцмановский мозг должен распасться за несколько секунд? Что не дает ему существовать так долго как нашим?

0
Ответить
  1. частицы возможно сразу анигилируют. Эти флуктуации, насколько я знаю, - сразу анигилируют.
  2. если не анигилируют - то нашему мозгу нужны вещества для того, чтобы он во времени функционировал. У больцмановского мозга нету источника питательных веществ и по этому он сразу умрет - ибо нету кровеносной системы с питательными веществами. Если мы не получаем кислород больше 5 минут в среднем - мы теряем сознание. Также в космосе кровь сильно расширится в самом этом мозгу и мозг разбухнет сильно и скорее всего сразу будет непригодным для жизни и наступит его смерть. Тогда нужна больцмановская солнечная система и больцмановская планета земля - чтобы больцмановский мозг мог существовать во времени.
    Тогда возможно нужен больцмановский мир. Либо больцмановский мозг должен состоять из кибер нейронов, но ведь энергия для работы такого мозга тоже будет нужна - нужен тогда и больцмановский источник энергии для больцмановского кибер мозга.

Тогда это получается - что возможно такой мозг вообще - фейк. Это тогда возможно нужно будет тупо чтобы создалась больцмановская вселенная. Ибо только в похожей на нашу вселенной может и только при определенном раскладе вещей(планета + воздух + кровеносная система + солнечная система + галактика....) может существовать мозг. Но как тогда может возникнуть больцмановская вселенная в обычной вселенной? Куда тогда денется обычная вселенная, которая породила больцмановскую. Как эти две вселенный рядом могут ужиться? Это тогда будет уже просто вселенная. Которая как и наша - непонятно вообще как и почему появилась.

А если пойти дальше - то раз в нашей могут генерироваться эти больмановские вселенные - то раз больцмановская веленная - такая как наша - то в ней тоже могут генерироваться больцмановские вселенные. Получается одна вселенная может породить бесконечность вложенных друг в друга больцмановских вселенных? Как эти все вселенные уживутся вместе? Раз они друг друга порождают в одной системе координат и базовая вселенная накопит бесконечность этих больцмановских вложенных копий. Как они поместятся в базовой вселенной. Что будет если две частицы будут находится с одной и той же точке пространства? Тут уже кстати и парадокс путешествий во времени. Если Путешественник во времени попадет в точку, в которой были другие частицы - то что будет в этой точке пространства, когда две частицы будут в одной и той же координате? Тогда если возможно путешествие во времени - то частиц не существует? Так же и с этими больцмановскими вселенными - они бесконечно будут накапливаться в базовой вселенной?
Тогда либо эти больмановские миры - это фейк либо я пока не могу осознать до конца как оно работает.

-1
Ответить

По всей вероятности, речь идёт не о мозге, как об изолированном физиологическом объекте.
Имеется ввиду феномен сознания и осознания бытия, что есть результат интерактивной деятельности организма со средой + средой социальной.
Что в свою очередь есть результат галактического процесса
В таком случае можно предположить, что наше бытие и есть сон Больтцмановского мозга.(«Мы созданы из вещества того же, Что наши сны. И сном окружена. Вся наша маленькая жизнь. » Уильям Шекспир )

+3
Ответить
Прокомментировать
Этот видеоответ загружен и доступен на Яндекс.Кью
Посмотреть
26
0

Странно, что хороший видеоответ от Побединского был всё это время скрыт. С удовольствием исправляю эту несправделивость.

0
Ответить

Это чудесно👍 браво.... Проблема только в том что "Ури, Ури, где у него кнопка? "

0
Ответить
Прокомментировать

На эту тему есть отличное видео проекта "Наука за минуту" от БФУ имени И.Канта о Больцмановском мозге: объяснено, то такое естественная «матрица» и что такое мозг наблюдателя и какова вероятность того, что мы только воображаем себя людьми: http://chrdk.ru/weekend/2015/8/7/boltzman_brain/

17
-1

Что-то я не поняла за эту одну минуту. По условию там можно все что угодно доказать

0
Ответить
Прокомментировать

Больцмановский мозг — это гипотетический объект, самопроизвольно собравшийся во Вселенной и способный осознавать свое существование. Вероятность такого события по некоторым оценкам даже превышает вероятность появления обычного человеческого мозга в ходе эволюции. Что с этим делать? И как в науке появилась гипотеза Больцмановского мозга? «Теории и практики» попытались разобраться, как отстоять уникальность человеческого сознания.

Все повторяется

В августе 1881 года на прогулке в окрестностях горной швейцарской деревушки Фридриха Ницше посетила мысль о вечном возвращении. «Высшая формула утверждения, которая вообще может быть достигнута», — как писал сам философ. По мысли Ницше, бесконечное течение времени с неизбежностью приводит к абсолютно точному повторению всех событий. Здесь и падающее с дерева яблоко, и застывший перед монитором читатель «Теорий и практик», и сам Ницше, в мистическом предчувствии мысли присевший отдохнуть у отвесной скалы. Все в точности повторится во Вселенной еще бесчисленное количество раз.

По воспоминаниям современников Ницше был очень увлечен новой идей. В поисках ее фундаментальных оснований он даже стал изучать естественные науки, но цельной теории у него так и не появилось — концепция вечного возвращения появляется в трудах немецкого философа только эпизодически. И тем удивительнее, что история про искусственный мозг, способный продублировать наше сознание, начинается совсем неподалеку — в Венском и Мюнхенском университетах, где в конце XIX века преподавал австрийский физик Людвиг Больцман.

Больцмана считают одним из создателей статистической физики — на его могиле даже выбита выведенная им знаменитая формула, позволяющая рассчитать физическую величину энтропию как меру упорядоченности системы: S=k*lnW, где S — энтропия, k — постоянная Больцмана (физическая постоянная, определяющая связь между температурой и энергией) , а W — количество микросостояний, реализующих макросостояние. Микросостояние — это состояние отдельной составляющей системы, а макросостояние — состояние системы в целом.

В качестве примера попробуем посчитать энтропию абстрактного рабочего стола, на котором лежит две папки. В идеале в одной (любой) папке должно быть два чистых листа, а в другой — два исписанных. При таких условиях возможны только два микросостояния: либо в папке №1 два чистых листа, а в папке №2 два исписанных, либо наоборот. А значит, по формуле энтропия такого состояния будет S = k*ln 2

Теперь представим, что листы перепутались, и в одну папку попало сразу три из них, а в другую только один. Тут появляется четыре возможных микросостояния: в первой папке два чистых листа и один исписанный, в первой папке два исписанных листа и один чистый, плюс два таких же состояния для папки второй). Подставляем число 4 в формулу: в целом энтропия такого состояния будет S=kln 4. А поскольку ln4 = 2ln2, получается, что с увеличением беспорядка энтропия такой простой системы удвоилась.

Во времена Больцмана уже был известен второй закон термодинамики, который утверждает, что процессы в закрытых системах самопроизвольно протекают в сторону увеличения беспорядка и энтропии (так и бумаги на столе запутываются, поскольку беспорядку соответствует гораздо больше различных конфигураций, чем порядку). И тут у Больцмана возникла проблема: окружающий мир казался слишком упорядоченной системой (надо отметить, что ученый тогда еще ничего не знал о двойной спирали ДНК или строении атома), чтобы функционировать по этому закону.

Мир как флуктуация

Тогда Больцман предположил, что наш мир с небольшой энтропией — это не что иное, как флуктуация. Случайное мимолетное отклонение Вселенной от ее основного состояния хаоса. Отсюда следовало и более общее утверждение: хаос способен порождать упорядоченные системы.

Прошло больше века, пока ученые нашли реальный механизм, способный подкрепить эту гипотезу — квантовые флуктуации вакуума. Дело в том, что физический вакуум это не просто некое абстрактное и навеки пустое пространство. Как бы хорошо мы не «откачали» всю материю из какого-то объема, в нем все равно постоянно будут появляться виртуальные, существующие бесконечно малое время частицы.

На первый взгляд это явление кажется какой-то физической абстракцией, но вполне материальные подтверждения его реальности уже существуют уже давно — вроде эффекта Казимира (две параллельные зеркальные пластины едва уловимо притягиваются друг к другу — в пространстве между ними рождается меньше виртуальных фотонов, чем снаружи, что создает небольшое избыточное давление). Более того, как считают некоторые физики, именно крошечные квантовые флуктуации определяют многие важные аспекты нашей жизни — подобно тому, как взмах крыла бабочки, скажем, в Буэнос-Айресе, через месяц вызовет ледяной дождь в Москве.

Но что будет, если пара виртуальных частиц — например, электрон и позитрон, из ниоткуда появившиеся в нашем мире — мгновенно разойдется в пространстве? А если они встретятся с миллиардами других таких же частиц и случайно организуются в точную копию Солнечной системы? Или в конкретного человека со всеми его воспоминаниями, идеями и переживаниями? Так физики конца XX века вернулись сразу и к Больцману, и к Ницше.

Впрочем, гораздо более вероятным событием против случайного зарождения целого человека будет появление только одного его мозга. Того самого мозга Больцмана, собравшегося во Вселенной и теперь осознающего свое существование. Более того, вероятность этого события по некоторым подсчетам даже больше, чем вероятность привычного появления точно такого же мозга в результате биологической эволюции. А это уже практически солипсизм. Ведь кто при таком обороте дел способен уверенно сказать, что наш материальный мир реален, а не является только сновидческим порождением какого-нибудь случайного мозга, плавающего в глубинах космоса?

Эволюция vs случайность

Такие рассуждения могут показаться чистой фантазией. Но даже самые серьезные ученые теперь берут в расчет этот парадокс мозга Больцмана.

«Логика квантовой теории поля и инфляционной космологии заставляет меня признать, что в бесконечно отдаленном будущем в вакууме будут рождаться все новые и новые копии меня самого, точнее, моего нынешнего сознания, — говорит профессор физики Стэнфордского университета Андрей Линде. — Но если это так, почему я должен верить, что я нынешний — это и есть оригинал, а не одна из копий? Более того, коль скоро число копий бесконечно, такая вероятность больше, чем вероятность быть первоисточником».

Конечно, этот парадокс можно обойти: подогнать вероятности возникновения мозга Больцмана и обычного человеческого мозга в результате длинной цепочки «Большой Взрыв — эволюция Вселенной — появление биомакромолекул — зарождение жизни — биологическая эволюция» под наше интуитивное желание быть уникальными самосознающими объектами. Такой задачей вполне серьезно занимаются многие ученые — и в том числе сам Андрей Линде, написавший одну из самых цитируемых научных работ этой области.
Упрощенно же можно говорить о двух основных подходах, способных отстоять уникальность нашего сознания. Первый из них апеллирует к преждевременному распаду вакуума. Наша Вселенная со всеми ее физическим законами перестает существовать, поскольку по природе своей была нестабильна, а Больцмановские мозги просто не успевают возникнуть. Человечество счастливо.

Второй же привлекает саму природу биологической эволюции, которая не является слепым перебором вариантов в поисках идеальной случайной комбинации (слепым перебором комбинаций нуклеотидов за все время жизни даже сложно установить структуру одного конкретного гена, кодирующего один белок). Ведь в эволюции очень важен промежуточный отбор вариантов, который явно повышает вероятность «природного» возникновения человеческого мозга. Но как его учитывать в расчете вероятностей? Оставим этот вопрос ученым.

0
-1
Прокомментировать

Хорошо бы, если бы такие серьезные тексты публиковались БЕЗ грамматических ошибок, которые явно снижают серьезность написанного. Большая просьба вычитывать публикуемое

0
-4
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью