Болцман мозъците е теоретично предсказване на обяснението на Болтман за термодинамичната стрелка на времето. Въпреки че самият Людвиг Болцман никога не е обсъждал тази концепция, те възникват, когато космолозите прилагат идеите му за случайни колебания, за да разберат Вселената като цяло.
Мозъчен фон на Boltzmann
Лудвиг Болцман беше един от основателите на областта термодинамика през XIX век. Едно от ключовите понятия беше втори закон на термодинамиката, което казва, че ентропия на a затворена система винаги се увеличава. Тъй като Вселената е затворена система, бихме очаквали ентропията да се увеличи с времето. Това означава, че предвид достатъчно време, най-вероятното състояние на Вселената е такова, в което всичко е в термодинамичното равновесие, но ние ясно не съществуват във вселена от този тип, тъй като в края на краищата има ред около нас под различни форми, не най-малкото от които е фактът, че ние съществува.
Имайки това предвид, можем да приложим антропния принцип, за да информираме своите разсъждения, като вземем предвид, че ние действително съществуваме. Тук логиката става малко объркваща, така че ще заемем думите от няколко по-подробни разгледа на ситуацията. Както е описано от космолога Шон Карол в "От вечността до тук:"
- извика Болцман антропния принцип (въпреки че той не го е нарекъл така), за да обясни защо няма да се окажем в една от много често срещаните фази на равновесие: В равновесие животът не може да съществува. Ясно е, че това, което искаме да направим, е да намерим най-често срещаните условия в такава вселена, гостоприемни за живота. Или, ако искаме да бъдем по-внимателни, може би трябва да търсим условия, които не са само гостоприемни живот, но гостоприемна към конкретния вид интелигентен и самосъзнателен живот, за който обичаме да мислим, че ние са ...
Можем да вземем тази логика до нейното окончателно заключение. Ако това, което искаме, е една единствена планета, със сигурност нямаме нужда от сто милиарда галактики със сто милиарда звезди всяка. И ако това, което искаме, е един човек, със сигурност нямаме нужда от цяла планета. Но ако всъщност това, което искаме, е единична интелигентност, способна да мисли за света, ние дори не се нуждаем от цял човек - просто се нуждаем от неговия или нейния мозък.
Така че reductio ad absurdum от този сценарий е, че по-голямата част от интелегенциите в този мултиленс ще бъдат самотни, безмозъчни мозъци, които се колебаят постепенно от заобикалящия хаос и след това постепенно се разтварят обратно в него. Такива тъжни същества бяха наречени „мозъци на Болцман“ от Андреас Албрехт и Лоренцо Сорбо ...
В статия от 2004 г. Албрехт и Сорбо обсъждат "Болцман мозъците" в своето есе:
Преди век Болтцман смята за „космология“, където наблюдаваната вселена трябва да се разглежда като рядка фигурация от някакво равновесно състояние. Прогнозата на тази гледна точка, общо казано, е, че живеем във вселена, която максимално увеличава ентропията на системата в съответствие със съществуващите наблюдения. Други вселени просто се срещат като много по-редки колебания. Това означава, че колкото е възможно повече от системата трябва да се намира в равновесие възможно най-често.
От тази гледна точка е много изненадващо, че намерихме Вселената около нас в толкова ниско ентропийно състояние. Всъщност логичното заключение на този ред на разсъждения е крайно солипсистично. Най-вероятното изменение, съвместимо с всичко, което знаете, е просто вашият мозък (допълнен със „спомени“ на Хъбъл дълбоки полета, WMAP данни и т.н.) fl променят се от хаоса и след това веднага се уравновесяват обратно в хаоса отново. Това понякога се нарича парадокс на „мозъка на Болтман“.
Смисълът на тези описания не е да се предполага, че мозъците на Болцман действително съществуват. Подобно на Котката на Шрьодингер мисловен експеримент, смисълът на този вид мисловен експеримент е да разтегне нещата до най-доброто от тях краен извод като средство за показване на потенциалните ограничения и недостатъци на този начин на мислене. Теоретичното съществуване на мозъците на Болцман ви позволява да ги използвате риторично като пример за нещо абсурдно, което да се прояви от термодинамичните колебания, както когато Карол казва „Ще има случайни колебания в топлинното излъчване, които водят до всякакви малко вероятни събития - включително до спонтанното генериране на галактики, планети и мозъци на Болцман."
Сега, когато разбирате мозъците на Болтцман като концепция, трябва да пристъпите малко към разбирането на „парадокса на мозъка на Болтцман“, който се причинява от прилагането на това мислене до тази абсурдна степен. Отново, както е формулирано от Карол:
Защо се оказваме във вселена, развиваща се постепенно от състояние на невероятно ниска ентропия, вместо да сме изолирани същества, които наскоро се колебаеха от заобикалящия хаос?
За съжаление няма ясно обяснение, което да разреши това... така че все още е класифициран като парадокс. Книгата на Карол се фокусира върху опита да разреши въпросите, които поставя ентропия във Вселената и космологичната стрелка на времето.
Популярна култура и болцмански мозъци
Забавно, Болцман Мозъците го превърнаха в популярна култура по няколко различни начина. Те се показаха като бърза шега комикс на Дилберт и като извънземния нашественик в копие на „Невероятният Херкулес“.