ボルツマンの脳のパラドックス：私たちは短い幻想の中に生きているのか？

要約

物理学者ルートヴィヒ・ボルツマンにちなんで名付けられたボルツマンの脳のパラドックスは、無限に古い宇宙では、完全に形成された宇宙が存在するよりも、ランダムな粒子の組み合わせから「脳」が形成される可能性が高いと提唱しています。このパラドックスは、宇宙論者を夜更かしさせ、宇宙の起源や私たちが短い幻想の中に生きている可能性についての議論を引き起こしました。

熱力学第二法則

ボルツマンの物理学への主要な貢献は、系の無秩序を測定するエントロピーの解釈でした。閉じた系は無秩序に向かい、熱力学第二法則は、例えば割れたグラスは自然に元の状態に戻らないと述べています。ボルツマンは統計的な推論をこの振る舞いに適用し、系はより無秩序な状態に進化するため、より可能性が高いことを発見しました。ただし、逆方向は不可能ではなく、単に非常に不可能なだけです。

ボルツマンの脳のパラドックス

無限に古い宇宙では、ランダムな粒子の組み合わせから複雑なものが形成されることがあります。例えば、仮想的なほとんど何もない領域では、8オクティリオンの原子がランダムに集まって、思考者の脳のレプリカが形成され、現在までの人生の偽の思い出で満たされています。この「脳」は、これらの言葉を言っているビデオを認識して、崩壊する前に存在します。ランダムな変動により、宇宙のすべての粒子が単一の点に集中し、完全に新しい宇宙が自発的に誕生することがあります。これらの2つのシナリオのうち、ボルツマンの脳は完全に形成された宇宙よりも可能性が高く、私たちが存在すると信じているすべてが短い幻想であるというパラドックスにつながります。

ビッグバン理論

このパラドックスの解決策は、私たちの宇宙が永遠に存在していないことであり、時間と空間はビッグバンから始まったということです。科学者たちはビッグバンの理論を支持する証拠を見つけましたが、それが先行して引き起こしたものが何であるかは誰も知りません。一部の人々は、私たちの宇宙が創造と崩壊の終わりのないサイクルにあると主張していますが、他の人々は、マルチバース内で拡大している多くの宇宙の1つにいる可能性があると提唱しています。

現代宇宙論とボルツマンの脳のパラドックス

現代の宇宙論者は、ボルツマンの脳のパラドックスに再び興味を持ち、モデルが達成しなければならない基準を作成しています。一部の人々は、宇宙の起源に関する主要なモデルは、依然としてボルツマンの脳が人間の脳よりも可能性が高いことを示唆しており、何かがおかしいと主張しています。他の人々は、宇宙論的モデルのわずかな修正が問題を回避することができると反論しており、また、ボルツマンの脳は物理的に形成できないと主張しています。一部の研究者は、単一の思考をするために十分に長い時間ランダムな量子の波動の変動から脳が出現する確率を計算し、宇宙の星の数よりも約1セプティリオン倍大きい数の分母を持つ信じられない数に到達しました。

結論

ボルツマンの脳のパラドックスは馬鹿げて聞こえるかもしれませんが、宇宙の起源や私たちが短い幻想の中に生きている可能性についての重要な議論を引き起こしました。現在の宇宙の状態は、このパラドックスのような数字と比較すると極めて不可能ですが、それはモデルが達成しなければならない基準を作成しており、モデルの何かが間違っていると言えます。