Boltzmanni ajud on teoreetiline ennustus Boltzmanni seletusele aja termodünaamilise noole kohta. Kuigi Ludwig Boltzmann ise seda kontseptsiooni kunagi ei arutanud, tekkisid need siis, kui kosmoloogid rakendasid tema ideesid juhuslike kõikumiste kohta, et mõista universumit tervikuna.
Boltzmanni aju taust
Ludwig Boltzmann oli üks termodünaamika XIX sajandil. Üks peamisi mõisteid oli termodünaamika teine seadus, mis ütleb, et entroopia a suletud süsteem suureneb alati. Kuna universum on suletud süsteem, eeldame, et entroopia aja jooksul suureneb. See tähendab, et piisavalt aega arvestades on universumi kõige tõenäolisem seisund selline, kus kõik on termodünaamilises tasakaalus, kuid me selgelt seda tüüpi universumis ei eksisteeri, sest lõppude lõpuks on kõikjal meie ümber mitmesugusel kujul kord, mis pole vähim fakt, et me olemas olema.
Seda silmas pidades võime antropoloogilist põhimõtet oma mõttekäigust teatamiseks kasutada, võttes arvesse, et tegelikult oleme olemas. Siin läheb loogika pisut segaseks, nii et hakkame laenama sõnu paarist üksikasjalikumast olukorrast. Nagu on kirjeldanud kosmoloog Sean Carroll raamatus "Igavikust siia:"
Kutsus Boltzmann antropiline põhimõte (ehkki ta ei nimetanud seda) selgitamaks, miks me ei leiaks end ühest väga levinud tasakaalufaasist: tasakaalus ei saa elu eksisteerida. On selge, et tahame leida sellises universumis kõige levinumad tingimused, mis on elule külalislahked. Või kui tahame olla ettevaatlikumad, peaksime ehk otsima tingimusi, mis pole mitte ainult külalislahked elu, kuid külalislahke sellele konkreetsele arukale ja eneseteadlikule elule, mis meile meeldib mõelda on ...
Saame selle loogika lõpliku järelduseni viia. Kui me tahame ühte planeeti, pole meil kindlasti vaja sada miljardit galaktikat, millel mõlemal on sada miljardit tähte. Ja kui me tahame ühte inimest, siis pole meil kindlasti vaja tervet planeeti. Kuid kui tegelikult on see, mida me tahame, üksainus intelligentsus, mis suudaks maailmale mõelda, pole meil vaja isegi tervet inimest - vajame lihtsalt tema aju.
Seega reductio ad absurdum Selle stsenaariumi kohaselt on valdav enamus intelligentsusi selles multiversioonis üksildased, kehastatud ajud, kes kõiguvad ümbritsevast kaosest järk-järgult välja ja lahustuvad seejärel järk-järgult tagasi sellesse. Selliseid kurbi olendeid on Andreas Albrecht ja Lorenzo Sorbo nimetanud "Boltzmanni ajudeks" ...
2004. aasta artiklis arutasid Albrecht ja Sorbo oma essees "Boltzmanni ajusid":
Sajand tagasi pidas Boltzmann “kosmoloogiat”, kus vaadeldavat universumit tuleks pidada harva esinevaks kõikumiseks mingis tasakaalus olekus. Selle vaatepunkti ennustatakse üsna üldiselt, et me elame universumis, mis maksimeerib süsteemi täieliku entroopia vastavalt olemasolevatele tähelepanekutele. Teised universumid esinevad lihtsalt palju harvemini. See tähendab, et süsteem peaks võimalikult sageli tasakaalus leiduma.
Sellest vaatenurgast on väga üllatav, et leidsime ümbritseva universumi nii madala entroopiaga olekus. Tegelikult on selle mõttekäigu loogiline järeldus täiesti solipsistlik. Kõige tõenäolisem kõikumine, mis vastab kõigele, mida teate, on lihtsalt teie aju (koos "mälestustega") Hubble'i süvaväljad, WMAP-i andmed jne), liikudes kaosest välja ja tasakaalustades seejärel kohe kaosesse jälle. Seda nimetatakse mõnikord “Boltzmanni aju” paradoksiks.
Nende kirjelduste mõte ei tähenda, et Boltzmanni ajud oleksid tegelikult olemas. Omamoodi nagu Schroedingeri kass mõtteeksperimendi puhul on sellise mõtteeksperimendi mõte asjade maksimaalne venitamine äärmuslik järeldus, mis näitab selle viisi potentsiaalseid piiranguid ja vigu mõtlemine. Boltzmanni aju teoreetiline olemasolu võimaldab teil neid kasutada retooriliselt näitena millegi absurdsest, mis avaldub termodünaamiliste kõikumiste korral, nagu siis, kui Carroll ütleb:Soojuskiirguses esinevad juhuslikud kõikumised, mis põhjustavad igasuguseid ebatõenäolisi sündmusi - sealhulgas galaktikate, planeetide ja Boltzmanni ajude spontaanne genereerimine."
Nüüd, kui mõistate Boltzmanni ajusid kui kontseptsiooni, peate siiski natukene edasi liikuma, et mõista "Boltzmanni aju paradoksi", mis on tingitud selle mõtte rakendamisest sellel absurdsel määral. Jällegi, nagu on sõnastanud Carrolli:
Miks leiame end universumist, mis areneb järk-järgult uskumatult madala entroopia seisundist, selle asemel, et olla isoleeritud olendid, kes kõikusid hiljuti ümbritsevast kaosest?
Kahjuks pole selle lahendamiseks selget seletust... seega miks seda ikkagi liigitatakse paradoksiks. Carrolli raamat keskendub sellele püstitatud küsimuste lahendamisele entroopia universumis ja aja kosmoloogiline nool.
Popkultuur ja Boltzmanni ajud
Lõbusalt näitas, et Boltzmann Brains muutis selle populaarkultuuriks paaril erineval viisil. Nad näitasid kiiret nalja a Dilbert koomiks ja tulnukate sissetungijana filmis "Uskumatu Herakles".