Je to jako ideální přelud pro vlhký a chladný květnový víkend, plný bláta a dokvétajících šeříků. V hlubinách vesmíru pomalu plynou nekonečné zástupy nehmotných inteligentních entit, které o nás určitě přemýšlejí s ledově chladným nadhledem. Jenže to není noční můra ani trip na ketaminu, ale jeden z tajuplných konceptů, které se na nás občas vynoří z temných koutů džungle fyziky. Jde o Boltzmannovy mozky, hypotetické entity s vědomím, které mají vznikat při náhodných fluktuacích časoprostoru.
Kredit: UC Berkeley.
Tahle myšlenka pochází už z konce 19. století, kdy se vynořila z kuchyně Ludwiga Boltzmanna, průkopníka termodynamiky a statistické mechaniky. Fluktuace, při nichž samovolně z chaosu vznikají rozmrzelé Boltzmannovy mozky, by měly být úžasně vzácné, ale v ohromujících rozlohách vesmíru je možné všechno, třeba i občasný vznik inteligentních entit. Doposud se horečnaté úvahy o Boltzmannových mozcích točily tím směrem, že by v nekonečném vesmíru vlastně mělo být nesrovnatelně víc Boltzmannových mozků, než bytostí s vědomím jako jsme my. Dnešní modely vývoje našeho vesmíru obvykle směřují k nekonečné expanzi, která by tedy měla být časem Boltzmannovými mozky doslova prolezlá. A to je pro entity našeho typu poměrně zneklidňující. Měli bychom snad pohlížet na vesmír optikou nějakých uvědomělých vírů chaosu? A je naše vnímání vesmíru vlastně podivné a výjimečné?
Naštěstí, nedávno nám ve věci Boltzmannových mozků podala pomocnou ruku teorie strun. S jejím arzenálem si nepřívětivé mozky vzali na mušku Raphael Bousso a Claire Zukowski z Kalifornské univerzity v Berkeley. V rámci myšlenkového světa teorie strun se objevuje inflační multivesmír, který v mnoha oblastech naráz bublá věčnou inflací.
Až doposud jsme si představovali, že v mladých vesmírech, jako je ten náš, v nichž je zřetelná šipka času a minulost tím pádem slušně rozlišitelná od budoucnosti, spíše převažují bytosti s vědomím, zatímco ve skomírajících stařičkých vesmírech vyplněných mlčenlivou prázdnotou neustále přibývají potměšilé Boltzmannovy mozky a v celkovém součtu nás zase přečíslí.
Bousso a Zukowski ale navrhují, že nebude tak zle. Namodelovali si existenci multivesmíru ve dvou různých variantách. Když vyšli ze staršího modelu, který mají na svědomí Stephen Hawking a James Hartle, tak jim multivesmír skutečně skrz naskrz prolezly Boltzmannovy mozky. Pak ale použili i novější model multivesmíru, který vychází z rovnic teorie strun a modelované vítězství bylo nakonec naše. Bousso a Zukowski nám poskytli naději, že náš pohled na vesmír by mohl být přeci jenom normální, alespoň ve statistickém smyslu slova.
Potíž je pochopitelně v tom, že samotná strunová teorie bývá vnímána jako dost kontroverzní počin, o multiverzu ani nemluvě. Bývá napadána jako příliš komplikovaná a nesmírně obtížně vyvratitelná. Nicméně, pokud se Bousso a Zukowski nepletou a teorie strun skutečně dovede zatočit s otravnými Boltzmannovými mozky, tak jsou to pro struny body k dobru a určitě si tak získají i nějaké další příznivce. Fyzik Daniel Harlow z Princetonu si libuje, že se hned s teorií strun pracuje s větší chutí, když má šanci něco zajímavým způsobem vysvětlit.
Literatura
NewScientist 22.5. 2013, Physical Review D 87: 103504, Wikipedia (Boltzmann brain, Eternal inflation).
Diskuze:
Boltzmann
Jiří Havránek,2013-05-27 20:53:48
v podstatě navazoval na (antické) starověké představy o eteru jako prostředí bohů, zemřelých duší, andělů atd.. V závalu stupidit, které v dnešní době zahlcují populaci skrz media si málokdo uvědomí vlastní zážitek jako něl třeba Newton a jiní - dotek Božího prstu, stafáž andělů, která ovlivnila osud sv. Václava, Jindřich měl tehdy trochu jiné úmysly atd.. Jeden takový vlastní zážitek na téma blahoslavení chudí duchem, jeden místní blázen od jara 2001 začal , když se ožral, vykřikoval "mrakodrapy nepřiletí" a vystačil si s těmito výkřiky do 11.9.2001, pak přestal. Tedy jeden konkrétní případ mezi nebem a zemí na vlastní oči.
Teorie superstrun
Barak Obava,2013-05-27 10:37:34
Nedá se dokázat, nedá se vyvrátit, nedokáže nic ověřitelného předpovědět, protože je tak složitá, že se s ní nedá nic vypočítat, prostě to má takové atributy náboženství. "V rámci myšlenkového světa teorie strun se objevuje inflační multivesmír", a v rámci myšlenkového světa náboženství se objevuje stvořitel. Nejsvětější membráno, do čehos to duši vrazila? ;-)))
Inteligence musi ziskavat informace, prevest je do
Josef Hrncirik,2013-05-26 14:40:57
pameti, provest logicke operace, vysledek ulozit do pameti nebo poslat do cizi pameti ci do akce. Data v pameti jsou take informace, tj. prostorove ci casove rozlisitelne hmotne a nakonec energeticke impulzy v nenahodnem poradi, to je nizke entropie. Ziskat data, zapsat je, zpracovat je a preposlat je vyzaduje interagovat s hmotou ci energii ci prostorem v realnem case, tj. konecnou dosti vysokou rychlosti. To nezbytne vyzaduje zdroj vyuzitelne energie, a aby to melo aplikace musi to interagovat s hmotou. Kdyz neplati zakon zachovani energie a kauzality tak jsme v pekle nebo nebi. Vyberte si. Pochopitelne nemam prachy ani na software ani na literaturu, hardware, nakonec ani dost casu. Maximalne jen na vykradene cenzurovane a zmatecne site. To je pocit amatera po shlednuti toho neprehledneho cca 70 minutoveho videa.
...
Jan Kment,2013-05-26 14:32:50
Řekl bych, že i naše mozky vznikly na základě určité nenulové pravděpodobnosti i když žádné procento není zárukou, že se něco nějak skutečně stane.
Za další, organizovaný systém versus chaos jsou parametry definované pouze subjektivně na základě pochopitelnosti resp. použitelnosti. Na tom si už vylámal zuby slavný dialektický materialismus a vázne na tom i samotná entropie.
A ještě, pokud je pravděpodobnost spontánního vzniku něčeho, co funguje podobně jako lidský mozek (chápáno subjektivně) opravdu dost vysoká, vznikají v dané oblasti daleko více například paže nebo dvanácterníky nebo s menší na vlas stejné světy, jako je ten náš...
Nakonec, takové výpočty s krutě nepřesným zadáním směřují jen k povzdechu, že možné je všechno, jen usednout na bajonet nelze!
nezávislí struňáci :D
Jaroslav Fišer,2013-05-26 10:49:26
dnešní fyzici si vydobyli takovou nezávislost, že ani na přírodě nejsou závislí
a nejsuverennější jsou matematici, kteří si myslí, že jsou předvoj fyziků
s boltzmanem si nedělejte starosti, jeho myšlenky vás přežijí, struňáci
Marcel Borna,2013-05-28 11:52:45
"...a nejsuverennější jsou matematici, kteří si myslí, že jsou předvoj fyziků". Tak jo. Nebýt matematického aparátu, nevznikly by počítače, jako aplikace matematiky a fyziky. Proč? Zkuste např. vizualizovat vektorový prostor > R^3. To se triviálně, tedy tak, aby to běžný člověk smyly pobral, nedá. Proto má matematika taky všude přednost, ať už chcete nebo ne. Je to jediný způsob, jak vyjádřit to, co nedokážeme vnímat smysly.Nikdo se tu od přírody neodpoutává; naopak smyslem toho všeho je přijít na kloub tomu, jak skutečně funguje. A to bez fyziky a matematiky, chceme-li zachovat alespoň přibližnou přesnost a zamezit filosofickým blábolům, opravdu nejde. Ať už je teorie strun ptákovina nebo ne, vyjadřuje dvě pozitivní věci:
1. chceme pochopit všechno
2. je naštěstí spousta věcí, které zatím nechápeme
Tak si říkám...
Tomáš Petrásek,2013-05-25 22:48:55
...jestli je to hodně opožděný apríl, nebo jestli mají v Kalifornii "dobrej matroš".
Jestli to chápu dobře, Boltzmannovi šlo o to, že když je vesmír nekonečný a v různých místech je (náhodně) různá entropie, budou tam místa, kde je entropie extrémně nízká, dokonce tak nízká, že tam vznikne vědomí. To mi přijde jako truismus, jednoduchý popis toho co tu je (co jsme).
Na Wikipedii se k tématu píše: "If our current level of organization, having many self-aware entities, is a result of a random fluctuation, it is much less likely than a level of organization which only creates stand-alone self-aware entities."
To už mi zase přijde jako vyložená spekulace, možná dokonce odporující logice. Jsem snad ochotný připustit, že s nějakou nesmírně malou pravděpodobností se z náhodně kroužících atomů mezi galaxiemi může poskládat mozek, pokud se to ale stane, zase hned zahyne (co jiného by tam dělal, lidský mozek bez těla, letící mrazivým vakuem? Nebo obecněji, vysoce organizovaný systém obklopený čistým chosem?).
Daleko spíš vznikne mozek jako "anomálie" v rámci již před-uspořádaného systému, jako je biosféra, který zase sedí ve větším před-uspořádaném systému planety, planetárního systému, galaxie... Dá se očekávat, že anomálie s nejnižší entropií vzniknou nejčastěji v místech, kde je v širším okolí entropie už snížená, a proto se budou vyskytovat ve shlucích, jako je naše biosféra. Podobně také nejvyšší vrcholky Země najdeme nejčastěji na vyvýšených kontinentech, a to v jejich obzvlášť vysokých partiích (pohoří), což způsobuje, že nejsou rozesety ojediněle, ale ve shlucích.
A to vůbec nemluvím o tom, že vysoce organizované systémy se mohou samoudržovat a reprodukovat (respektive musejí, chtějí-li existovat déle než řádově sekundy). To mohou zase jedině v prostředí s relativně nízkou entropií, tj. v něčem takovém, jako žijeme my (potřebují zdroj energie). A z toho logicky vyplývá jejich tendence objevovat se ve skupinách. Resp. i kdyby na počátku byla jediná taková anomálie (=vznik života), tak buď okamžitě zanikne, nebo se silně pomnoží.
Prostě a jednoduše - nevím, co idea Boltzmannova mozku znamená principiálně jiného, než vulgárně zjednodušený termodynamický pohled na nás a svět. Možná tím Boltzmann chtěl říci ještě cosi jiného, ale to jsem odtud ani z Wikipedie nepochopil. Možná bych si měl opatřit ten kalifornský matroš ;-)
pohled nefyzika
Ivo Přikryl,2013-05-25 22:21:37
Jako klíčovou vidím nehmotnost uvedených entit. Tudíž asi neinteragují s hmotným světem a nemají možnost ho poznávat. Chybí jim možnost realitu kolem sebe olizovat, kousat, rozbíjet ap., takže se o ní moc nedoví. Ta inteligence bude pak jen potenciální a ve skutečnosti nic. A i kdyby snad o mně byly schopné přemýšlet, nemohou-li mně ovlivnit, je mi to šuma fuk. Pravděpodobně by jich ale mohlo být zajímavé množství, až už to bude šuma fuk většině myslících bytostí. Nebudou-li to ovšem rovněž už nehmotné prožívat někde v nebi.
Jenom jestli oni si z nas
František Houžňák,2013-05-25 19:04:30
Bousso se Zukowskim jenom tak nedelaji srandu ...
Nesmilují se nad námi a neodeberou nám ta těla?
Jaroslav Mrázek,2013-05-25 17:47:14
Druhá varianta byla realizována mladým, vysoce inteligenčně nadrůměrným mladým mužem ve věku tuším 16 let, který si spočítal životní možnosti, tj. nemoci, krachy, války, rozchody, stav a možný vývoj společnosti a pod dojmem drtivých dat svůj život raději ukončil (analogicky "mozky"...). No, hodíme si kostkou, Alberte ?
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
