Cerbo de Boltzmann

Busto de Ludwig Boltzmann

Cerbo de Boltzmann estas hipoteza memkonscia ento, kiu estiĝus pro hazardaj fluktuoj el kaosa stato. La koncepto ricevis nomon de fizikisto Ludwig Boltzmann (1844–1906), kiu proponis, ke la Universo estiĝis pro hazarda fluktuo, simile al kiel Boltzmannaj cerboj povus estiĝi.

Paradokso de la cerbo de Boltzmann

Boltzmannaj cerboj estas ofte menciataj en kunteksto de paradokso aŭ problemo de Boltzmanna cerbo. La koncepto devenas de neceso klarigi, kial ni observas tiel grandan nivelon da organizo en la Universo. La dua leĝo de termodinamiko deklaras, ke entropio en la Universo neniam malkreskas. Ni povus pensi, ke la plej probabla stato de la Universo estas alta senorda entropio. Do kial observata entropio tiel malaltas?

Boltzmann proponis ke ni kaj observata mondo kun malalta entropio estas hazarda fluktuo en la Universo kun pli alta entropio. Eĉ dum preskaŭ ekvilibra stato estus stokastaj fluktuoj sur la nivelo de entropio. La plejmultaj fluktuoj estus rilate malgrandaj, rezultigante nur malgrangan kvanton da organizo, dum pligrandaj fluktuoj kaj iliaj plialtaj niveloj da organizo estus relative raraj. Grandaj fluktuoj estus preskaŭ netrafeble raraj, sed eblaj pro enorma grandeco de Universo kaj laŭ la ideo ke ni estas rezulto de fluktuo, estas "selekta eraro": ni observas nian tre malprobablan Universon ĉar ni bezonis pri malprobablaj kondiĉoj por estiĝi.

Se nia nuna nivelo de organizo, havanta multajn memkonsciajn entojn, estus rezutlo de hazarda fluktuo, tio estus tre pli malprobabla ol nivelo de organizo, kiu kreas nur memkosciajn entojn. En ĉiu universo kun nivelo de organizo, kiun ni vidas, devus esti grandmultoj da Boltzmannaj cerboj, kiuj flugas en senorganizaj medioj. En senfina universo, la nombro da memkonsciaj cerboj, kiuj spontanee formiĝas el la kaoso kun falsaj memoroj pri vivo simila al la niaj, devus tre supernombri realajn cerbojn, evolvintajn de neimageble rara fluktuo grandece de observebla universo.

La paradokso de Boltzmanna cerbo estas ke iu ajn observantoj (memkonsciaj cerboj kun memoroj simile al kiuj ni havas, inkludante niajn cerbojn) estus tre plibrobable Boltzmannaj cerboj ol realaj evolvintaj cerboj. Tio samtempe refutas argumenton de selekta eraro.

Referencoj

• "Disturbing Implications of a Cosmological Constant", Lisa Dyson, Matthew Kleban, and Leonard Susskind, Journal of High Energy Physics 0210 (2002) 011 (ĉe arXiv)
• "Can the universe afford inflation?", Andreas Albrecht, Lorenzo Sorbo, Physical Review D 0 (2004) 063528 (ĉe arXiv)
• "Is Our Universe Likely to Decay within 20 Billion Years?", Don N. Page, (ĉe arXiv)
• "Sinks in the Landscape, Boltzmann Brains, and the Cosmological Constant Problem", Andrei Linde, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 0701 (2007) 022 (ĉe arXiv)
• "Spooks in Space", Mason Inman, New Scientist, Volume 195, Issue 2617, 18-a de aŭgusto 2007, p. 26-29
• "Big Brain Theory: Have Cosmologists Lost Theirs?", Dennis Overbye, New York Times, 15-a de januaro 2008