İnsan Bilinci Eşsiz mi?... Boltzmann'ın Beyni

 

Yazan: Mihail Petrov

 Boltzmann'ın beyni, Evrende kendiliğinden oluşan ve kendi varlığını gerçekleştirebilen varsayımsal bir nesnedir. Bazı tahminlere göre böyle bir olayın olasılığı, evrim sürecinde sıradan bir insan beyninin ortaya çıkma olasılığını bile aşıyor. Bu konuda ne yapmalı? Ve Boltzmann'ın beyin hipotezi bilimde nasıl ortaya çıktı? Teoriler ve Uygulamalar, insan bilincinin benzersizliğinin nasıl savunulacağını bulmaya çalıştı.

…

Ağustos 1881'de Friedrich Nietzsche, İsviçre dağ köyünün yakınlarında yürürken sonsuz dönüşü düşündü. Filozofun kendisinin yazdığı gibi, "Hiç ulaşılabilecek en yüksek iddia formülü". Nietzsche'ye göre, zamanın sonsuz akışı, kaçınılmaz olarak tüm olayların kesinlikle kesin bir tekrarına yol açar. İşte bir ağaçtan düşen bir elma ve monitörün önünde donmuş Teoriler ve Uygulamalar okuyucusu ve mistik bir düşünce önsezisiyle sarp bir uçurumun yanında dinlenmek için oturan Nietzsche'nin kendisi. Evrende her şey tam olarak sayısız kez tekrarlanacak.

Çağdaşlarının hatıralarına göre, Nietzsche yeni bir fikre çok hevesliydi. Temel temellerini araştırmak için doğa bilimlerini incelemeye bile başladı, ancak yine de bütünsel bir teorisi yoktu - ebedi dönüş kavramı Alman filozofun eserlerinde sadece ara sıra ortaya çıkıyor. Ve bilincimizi kopyalayabilen yapay bir beynin hikayesinin çok yakınlarda başlaması daha da şaşırtıcıdır - Avusturyalı fizikçi Ludwig Boltzmann'ın 19. yüzyılın sonunda ders verdiği Viyana ve Münih Üniversitesi'nde.

Boltzmann, istatistiksel fiziğin kurucularından biri olarak kabul edilir - mezarında, sistemin sırasının bir ölçüsü olarak entropinin fiziksel miktarını hesaplamasına izin veren, türettiği ünlü formül mezarına bile kazınmıştır: S = k * lnW, burada S entropidir, k Boltzmann sabitidir (sıcaklık ve enerji arasındaki ilişkiyi belirleyen fiziksel bir sabit) ve W makro durumu uygulayan mikro durumların sayısıdır. Mikro durum, sistemin ayrı bir bileşeninin durumudur ve makro durum, bir bütün olarak sistemin durumudur.

Örnek olarak, iki klasörlü soyut bir masaüstünün entropisini hesaplamaya çalışalım. İdeal olarak, bir (herhangi bir) klasörde iki boş sayfa olmalı ve diğerinde - ikisi doldurulmuş olmalıdır. Bu koşullar altında, yalnızca iki mikro durum mümkündür: 1 numaralı klasörde iki boş sayfa ve 2 numaralı klasörde iki yazılı sayfa vardır veya tam tersi. Yani, formüle göre, böyle bir durumun entropisi S = k * ln 2 olacaktır.

Şimdi sayfaların dağınık olduğunu ve üçünün aynı anda bir klasöre ve sadece birinin diğerine düştüğünü hayal edin. Burada dört olası mikro durum belirir: ilk klasörde iki boş sayfa ve biri yazıyla kaplıdır, ilk klasörde iki yazılı sayfa ve bir boş, artı ikinci klasör için aynı durumlardan ikisi vardır). 4 sayısını formülde yerine koyarız : genel olarak, böyle bir durumun entropisi S = k ln 4 olacaktır . Ve ln4 = 2 ln2 olduğundan , düzensizlik arttıkça böyle basit bir sistemin entropisi ortaya çıkıyor. ikiye katlandı.

Boltzmann zamanında, kapalı sistemlerdeki süreçlerin kendiliğinden artan düzensizlik ve entropi yönünde ilerlediğini belirten termodinamiğin ikinci yasası zaten biliniyordu (böylece düzensizlik çok daha farklı konfigürasyonlara karşılık geldiği için masadaki kağıtlar birbirine karışıyor). siparişten daha). Ve sonra Boltzmann'ın bir sorunu vardı: etrafındaki dünya, bu yasaya göre çalışamayacak kadar düzenli bir sistem (bilim adamının DNA çift sarmalı veya atomun yapısı hakkında hiçbir şey bilmediğini belirtmek gerekir) gibi görünüyordu.

Bir Dalgalanma Olarak Dünya

Sonra Boltzmann, entropisi az olan dünyamızın bir dalgalanmadan başka bir şey olmadığını öne sürdü. Evrenin temel kaos durumundan tesadüfen kısacık sapması. Bundan daha genel bir ifade çıktı: kaos, düzenli sistemler üretme yeteneğine sahiptir.

Bilim adamlarının bu hipotezi destekleyebilecek gerçek bir mekanizma bulmasına kadar bir yüzyıldan fazla zaman geçti - vakumun kuantum dalgalanmaları. Gerçek şu ki, fiziksel boşluk sadece soyut ve sonsuza kadar boş bir alan değildir. Tüm maddeleri bir  hacimden ne kadar iyi “pompalamış olursak olalım”  , sonsuz küçük bir süre için var olan sanal parçacıklar sürekli olarak içinde görünecektir.

İlk bakışta, bu fenomen bir tür fiziksel soyutlama gibi görünüyor, ancak gerçekliğinin oldukça maddi doğrulaması uzun süredir zaten var - Casimir etkisi gibi (iki paralel ayna plakası birbirine zar zor algılanır - daha az sanal foton dıştan ziyade aralarındaki boşlukta doğarlar, bu da hafif bir aşırı basınç oluşturur). Dahası, bazı fizikçilere göre, hayatımızın birçok önemli yönünü belirleyen küçük kuantum dalgalanmalarıdır - tıpkı Buenos Aires'te bir kelebeğin kanat çırpmasının  bir ay içinde Moskova'da dondurucu yağmura neden olması gibi.

Ancak bir çift sanal parçacık - örneğin, bir elektron ve bir pozitron, dünyamızda birdenbire ortaya çıktıysa - anında uzayda dağılırsa ne olur? Ya bu tür milyarlarca başka parçacıkla karşılaşırlarsa ve yanlışlıkla kendilerini güneş sisteminin tam bir kopyası halinde düzenlerlerse? Yoksa tüm anıları, fikirleri ve deneyimleri olan belirli bir kişi mi? Böylece 20. yüzyılın sonlarındaki fizikçiler hemen hem Boltzmann'a hem de Nietzsche'ye döndüler.

Bununla birlikte, bütün bir kişinin kazara doğmasına karşı çok daha olası bir olay, beyninden sadece birinin ortaya çıkması olacaktır. Boltzmann'ın beyni, Evrende toplandı ve şimdi onun varlığının farkında. Üstelik bu olayın olasılığı, bazı tahminlere göre, biyolojik evrimin bir sonucu olarak tıpatıp aynı beynin alışılmış olarak ortaya çıkma olasılığından bile daha fazladır. Ve bu neredeyse tekbenciliktir. Sonuçta, kim böyle bir dönüşle, maddi dünyamızın gerçek olduğunu ve uzayın derinliklerinde süzülen rastgele bir beynin rüya gibi bir ürünü olmadığını güvenle söyleyebilir?

Evrim Ve Rastgelelik

Böyle bir akıl yürütme saf fantezi gibi görünebilir. Ama artık en ciddi bilim adamları bile Boltzmann'ın beyninin bu paradoksunu hesaba katıyorlar.

Stanford Üniversitesi fizik profesörü Andrei Linde , "Kuantum alan teorisinin ve şişme kozmolojisinin mantığı, sonsuz uzak gelecekte kendimin daha fazla kopyasının veya daha doğrusu şu anki bilincimin bir boşlukta doğacağını kabul etmeye zorluyor" diyor. . - Ama öyleyse, neden şu anki olduğuma inanayım - bu orijinal, kopyalardan biri değil? Üstelik kopya sayısı sonsuz olduğu için bu olasılık orijinal kaynak olma olasılığından daha fazladır."

Tabii ki, bu paradoks aşılabilir: Boltzmann beyninin ve sıradan insan beyninin uzun zincirin bir sonucu olarak ortaya çıkma olasılıklarını ayarlayın "Büyük Patlama - Evrenin evrimi - biyomakromoleküllerin ortaya çıkışı - yaşamın kökeni - biyolojik evrim", benzersiz öz bilinçli nesneler olma sezgisel arzumuza. Bu alanda en çok alıntı yapılan bilimsel çalışmalardan birini yazan Andrei Linde'nin kendisi de dahil olmak üzere birçok bilim insanı bu görevle oldukça ciddi bir şekilde ilgileniyor .

Basitleştirilmiş olarak, bilincimizin benzersizliğini savunabilecek iki ana yaklaşımdan bahsedebiliriz. Bunlardan ilki, vakumun erken bozulmasına hitap ediyor. Evrenimiz tüm fiziksel yasalarıyla birlikte var olmaktan çıktı, çünkü doğası gereği kararsızdı ve Boltzmann'ın beyinlerinin ortaya çıkacak zamanı yok. İnsanlık mutlu.

İkincisi, ideal bir rastgele kombinasyon arayışında seçeneklerin körü körüne bir şekilde sıralanması olmayan biyolojik evrimin doğasını kendine çeker (bir proteini kodlayan belirli bir genin yapısını, nükleotid kombinasyonlarının kör bir şekilde numaralandırılmasıyla kurmak bile zordur). tüm yaşam boyu). Gerçekten de evrimde, bir ara varyant seçimi çok önemlidir, bu da insan beyninin "doğal" oluşum olasılığını açıkça artırır. Fakat olasılıkların hesaplanmasında nasıl dikkate alınabilir? Bu soruyu bilim adamlarına bırakalım.

Not: Bazen Büyük Dosyaları tarayıcı açmayabilir...İndirerek okumaya Çalışınız.

Benzer Yazılar