АдукацыяНавука

Што такое больцмановский мозг?

Найвялікшым жаданнем ўсяго чалавецтва спакон веку было разгадка таямніц Сусвету. Мноства розных гіпотэз і тэорый бударажаць розумы навукоўцаў ва ўсім свеце. Што такое больцмановский мозг і чаму яго лічаць самым дзіўным і непрыемным прагнозам у гісторыі касмалогіі?

Людвіг Больцмана і яго тэорыі

Людвіг Больцмана быў фізікам, які спэцыялізаваўся ў статыстычнай механіцы, якая злучае фізічныя часціцы Ньютана ў тэрмадынаміцы. Кінэтычная тэорыя Больцмана не толькі тлумачыць, як цёпла, праца і энергія звязаны адзін з адным. Ён таксама даў дакладнае вызначэнне энтрапіі. Хаця яго больцмановский мозг і пераварочвае традыцыйныя ўяўленні аб Сусвету, яго ідэі, нягледзячы на цяжкасці ў іх разуменні, таксама заслугоўваюць увагі.

Ціск, тэмпература і аб'ём з'яўляюцца асноўнымі характарыстыкамі газу. Паколькі яны вызначаюць становішча і хуткасць ўсіх атамаў або малекул, Больцмана параўнаў іх з маленькім газавым дзяржавай, дзе суіснуюць усе мікраскапічныя часціцы. Ёсць шмат спосабаў, каб прымусіць атамы рухацца. Пакуль сярэдняя хуткасць руху ўсіх атамаў прыкладна аднолькавая, ціск, тэмпература і аб'ём газу будуць таксама знаходзіцца ў раўнавазе.

Гэта азначае, што для газу існуе мноства эквівалентных микросостояний. Больцмана прыйшоў да высновы, што энтрапія сістэмы ў той ці іншай дзяржаве залежыць ад колькасці эквівалентных микросостояний, якімі яна мае. Сусвет вучоны таксама называў наборам микросостояний.

таямніца часу

Нягледзячы на шматлікія адкрыцця, зробленыя людзьмі за ўсю гісторыю існавання, многія таямніцы яшчэ доўга будуць заставацца неразгаданымі. Напрыклад, вялікую цікавасць уяўляе глыбокі і стары пытанне: чаму час ідзе толькі ў адным кірунку?

Больцмана патлумачыў гэта так званай стралой часу, у якой энтрапія, мера бязладзіцы ці пусты энергіі, ніколі не зможа зменшыцца ў такой замкнёнай сістэме, як Сусвет. Усё гэта вельмі складана, і адной жыцця не хопіць на тое, каб ва ўсім гэтым як след разабрацца.

Сусвет па Больцману

Больцмановский мозг - гэта розум Сусвету. На працягу вечнасці магчыма ўсё. Па Больцману, Сусвет як мяркуецца існавала заўсёды. Сучасныя астраномы адмаўляюць такую версію. Яна нарадзілася ў выніку Вялікага выбуху, прыкладна 14 мільярдаў гадоў таму. Энергія, якую космас назапашваў доўгі час, змагла вырвацца вонкі, і паступова замест першароднага хаосу аднавіўся парадак.

Больцмановские мазгі і тэрмадынаміка

Зараз пагаворым пра сувязь разгляданага гіпатэтычнага аб'екта з тэрмадынамікі. Што робіць больцмановские мазгі такімі цікавымі? Як адна з тэорый аб стварэнні і існаванні сусветнага розуму яны дапамагаюць вывучыць найбольш мудрагелістыя і загадкавыя аспекты фізічнай тэорыі паходжання. Гэты цікавы і складанае пытанне каго заўгодна можа збіць столку. Не варта разумець тэорыю літаральна. Яе проста можна прадставіць як разумовы эксперымент у тэрмадынаміцы.

Тэрмадынаміка - гэта, па сутнасці, вывучэнне цяпла і яго патокаў. Цёпла - то ўласцівасць матэрыі, якое паводзіць сябе як своеасаблівая вадкасць, перамяшчаючыся з аднаго месца на іншае. Паколькі ўсё, што існуе ў Сусвеце так ці інакш звязана з функцыямі расходу цяпла, шмат даследаванняў было зроблена па тэме тэрмадынамікі, каб лепш зразумець, як паводзіць сябе цеплавая энергія.

тэрмадынамічнай раўнавагі

Адзін з фундаментальных прынцыпаў тэрмадынамікі - ідэя раўнавагі. Калі кінуць кубік лёду ў шклянку з вадой, якая ўзнікла тэмпературная градацыя паступова будзе выраўноўвацца, цяпло вады пачне плавіць лёд і ў выніку ўся вадкасць дасягне раўнамернай тэмпературы.

Адзін з цікавых высноў ідэі тэрмадынамічнай раўнавагі заключаецца ў тым, што сістэме не заўсёды ўдаецца знайсці неабходны баланс, гэта лічыцца вельмі малаверагодным, так што можна смела выказаць здагадку, што гэта ніколі не здарыцца. Няма ніякага фізічнага закона, які дазволіць вадзе ў шклянцы, у якую кінулі кубік люду, самаадвольна астудзіцца і ператварыцца ў лёд.

Парадокс чалавечага існавання

Чалавек - гэта самая складаная і структураваная сукупнасць матэрыі, якая калі-небудзь існавала ў прыродзе. На злосць усім законам тэрмадынамікі людзі існуюць, хоць больцмановский мозг (навуковая фантастыка гэта ці рэальнасць, не ясна да гэтага часу) мае на ўвазе, што чалавечае існаванне - не больш чым парадокс. З'яўленне чалавецтва здаецца яшчэ больш неверагодным, чым кубік лёду, адукаваны ў вадзе адразу пасля таго, як яе налілі з крана.

Людвіг Больцмана быў збянтэжаны існаваннем такіх немагчымых з пункту гледжання тэрмадынамікі рэчаў, як чалавечыя істоты. Ён выказаў ідэю, што людзі - гэта проста кубікі лёду, якія ўтвараюцца спантанна. Але ў бясконцай Сусвету няма нічога немагчымага і малаверагодна.


арыгінальная ідэя

Фізікі 19 і 20 стагоддзя прадставілі некалькі арыгінальных ідэй за гэты час, але паняцце «больцмановский мозг» (розум Сусвету) перасягнула іх усё, высунуўшы здагадка аб тым, што ўсебакова адукаваныя і свядомыя сутнасці фармуюцца спантана ў касмічнай прасторы. На ўсё гэта патрабуецца вялікая колькасць часу.

Больцмановский мозг - гэта дэманстрацыя таго, што Сусвет мае неабмежаваны тэрмін эксплуатацыі. Большасць мадэляў будучага прадказваюць, што яна вечна будзе экспанентна пашырацца.

Жывая Сусвет: мазгі Больцмана

Мае месца таксама меркаванне пра тое, што можа існаваць неабмежаваны лік сусветаў. Усе гэтыя сусветы таксама пастаянна пашыраюцца з неверагоднай хуткасцю. Тэорыя аб мультивселенной застаецца спрэчнай, так як з-за сваёй складанасці яна з'яўляецца труднодоказуемой. Жывая Сусвет з'яўляецца гіпотэзай аб свядомых сутнасць, якая вырабляюцца з выпадковай флуктуацыі ў тканіны прасторы і часу.

Гэта азначае, што стахастычныя ваганні на ўзроўні энтрапіі (бязладзіцы) ў Сусвеце тэарэтычна могуць вырабляць штосьці складанае, калі дадзена дастаткова часу. Фізік 19 стагоддзя Людвіг Больцмана ўпершыню прадэманстраваў, што гэта з'яўляецца верагодным з матэматычнага пункту гледжання.

бясконцая Сусвет

Бясконцая Сусвет, дзе выпадковыя канфігурацыі часціц могуць самаадвольна з'яўляцца і знікаць, матэрыялізаваць мозг, які плавае ў касмічнай прасторы, - усё гэта так цяжка для разумення, так як мяжуе на адным узроўні з фантастычнымі ўяўленнямі аб гэтым свеце.

Аб'ект, выпадкова абраны ў Сусвеце, які валодае розумам, з большай верагоднасцю апынецца вынікам флуктуацый, чым прадуктам эвалюцыі. У гэтым і складаецца парадокс. Больцмановский мозг на самай справе можна сустрэць з меншай верагоднасцю, чым прадукт эвалюцыі, бо шчыльнасць верагоднасці адукацыі прадукту эвалюцыі вышэй, чым у яго.

На думку навукоўцаў, свядомасць - гэта ілюзія, створаная ў выніку ўзаемадзеяння вялікай колькасці простых элементаў. У чалавечым мозгу гэта нейроны, якіх у кожнага чалавека каля 86 млрд.

Як кампутар здольны выкарыстоўваць простыя разлікі для пабудовы складаных сістэм, так і мозг выбудоўвае дзеянні і ўспаміны ў выніку ўзаемадзеяння нейронаў. І таму мудрагелісты больцмановский мозг з'яўляецца хутчэй разумовым эксперыментам, закліканым падвергнуць сумневу чалавечыя здагадкі аб будове Сусвету. І як і большасць эксперыментаў, якія закранаюць бясконцасць і неабсяжнасць, з'яўляецца эфемерным.

Мінулае - гэта ілюзія

Пра больцмановский мозг кажуць, што ён называе ўспаміны і мінулы досвед ілюзорнымі. Чалавек лічыць, што назапашаны вопыт вучоных дае важкія доказы таго, што свет з'явіўся ў выніку Вялікага выбуху. Усе эксперыментальныя дадзеныя для ўсіх навук з'яўляюцца сфабрыкаванай памяццю.

Не варта разглядаць тэорыі Больцмана як жыццяздольны аргумент. На сённяшні дзень навука мае дастаткова доказаў для абвяржэння некаторых фантастычных тэорый. Але тое, што здагадкі арыгінальныя і цікавыя, з'яўляецца бясспрэчным.

геніяльнае здагадка

Можна паспрабаваць прадставіць на нейкі час, што Сусвет (больцмановский мозг - гэта аб'ект, самаадвольна ўтварыўся ў ёй) прыйдзе ў цеплавое раўнавагу. З пункту гледжання малекулярнай канстытуцыі, раўнавагу з'яўляецца дынамічным. Газ, напрыклад, раўнамерна размяркоўваецца ў даступным для яго прасторы. Аднак выпадковыя малекулярныя руху могуць прывесці яго на імгненне ледзь да больш шчыльнаму стане ў адным месцы і менш засяроджаны, у іншым.

Буйнейшыя ваганні таксама магчымыя. Празмерная флуктуацыя можа прывесці да сціскання газу. Верагоднасць такога самаадвольнага сціску малая. Звычайны аб'ём газу можа мець 1024 малекулы, якія рухаюцца незалежна адзін ад аднаго. Верагоднасць таго, што ўсе яны могуць апынуцца ў адным месцы, дзіўная і малаверагодная, але з фізічнай пункту гледжання не так ужо і немагчымая.

Але што калі б Сусвет была бясконцай, дзе часу для выпадковых флуктуацый звышдастаткова? Тады ў патрэбны час у патрэбным месцы можа ўзнікнуць што заўгодна, няхай гэта будзе людзі, жывёлы, машыны або сусветны Сверхразум. Як лічыў вядомы фізік і бацька тэрмадынамікі Людвіг Больцмана, усё магчыма ў бясконцай Сусвету.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.birmiss.com. Theme powered by WordPress.