How do you know you’re a person who has lived your life, rather than a just-formed brain full of artificial memories, momentarily hallucinating a reality that doesn't actually exist? That may sound absurd, but it’s kept several generations of top cosmologists up at night. They call it the Boltzmann brain paradox.
Si e dini se jeni një njeri që e ka jetuar jetën, në vend të një truri të sapoformuar plot me kujtime artificiale, i cili momentalisht po halucinon një realitet që nuk ekziston në të vërtetë? Mund të tingëllojë absurde, por kjo gjë ka mbajtur gjenerata të tëra kozmologësh zgjuar natën. Ata e quajnë atë paradoksi i trurit Boltzmann.
Its namesake, Ludwig Boltzmann, was a 19th century physicist operating in a period when scientists were passionately debating whether the universe had existed for an infinite or finite time. Boltzmann’s main claim to fame was revolutionizing thermodynamics, the branch of physics that studies energy. He put forward a new interpretation of entropy, which is a measure of the disorder of a system. A glass is an ordered system, whereas a shattered glass is disordered. The second law of thermodynamics states that closed systems tend towards disorder: you won’t see a shattered glass return to its pristine state.
Emërtuesi i tij, Ludwig Boltzmann, ishte një fizikant i shekullit të 19-të që operonte në një periudhë kur shkencëtarët debatonin me pasion mundësinë që universi të kishte ekzistuar për një kohë të pafundme ose të fundme. Marrja kryesore e famës për Boltzmann-in qe nga revolucionarizimi i termodinamikës, degës së fizikës që studion energjinë. Ai parashtroi një interpretim të ri të entropisë, që është një masë e çrregullimit të një sistemi. Një gotë është një sistem i rregullt, ndërsa një gotë e thyer është i çrregullt. Ligji i dytë i termodinamikës thotë që sistemet e mbyllura priren ndaj kaosit: ju nuk shihni një gotë të thyer të kthehet në gjendjen e saj të pacënuar.
Boltzmann’s insight was applying statistical reasoning to this behavior. He found that a system evolves to a more disordered state because it’s more likely. However, the opposite direction isn’t impossible, just so unlikely that we’ll never witness things like scrambled eggs turning raw.
Synimi i Boltzmann ishte të aplikonte një arsyetim statistikor për këtë sjellje. Ai zbuloi se një sistem evoluon në gjendje më të çrregullt se gjasat rriten. Megjithatë, drejtimi i kundërt nuk është i pamundur, thjesht s’ka gjasa të jemi dëshmitarë të dickaje si kthimi i vezëve të fërguara
But if the universe exists over an infinitely long time, extremely unlikely events will happen, including complex things forming out of random combinations of particles. So what does that look like in a hypothetical infinitely old universe? In this unremarkable stretch of near-nothingness, about eight octillion atoms randomly come together to form a replica of the Thinker made of pasta. It instantly dissolves. Over here, these particles suddenly form something like a brain. It’s filled with false memories of a lifetime up to the present moment, when it perceives a video saying these very words, before decaying. And finally, by random fluctuations, all the particles in the cosmos concentrate in a single point, and an entire new universe spontaneously bursts into existence. Of those last two, which is more likely? The brain, by far— despite all its complexity, it’s a blip compared to an entire universe. Every one universe produced by random fluctuations has equivalent odds to heaps upon heaps of insta-brains. So by this reasoning, it seems extremely more likely that everything you believe to exist is actually a brief illusion, soon to be extinguished.
në të gjalla. Por nëse universi ekziston për një kohë pafundësisht të gjatë, ngjarje jashtëzakonisht të pamundura do të ndodhin, duke përfshirë formimin e gjërave komplekse prej kombinimeve të rastësishme grimcash. Pra, si duket kjo në një univers të hamendësuar pafundësisht të vjetër? Në këtë shtrirje të jashtëzakonshme të thuajse asgjëje, rreth tetë oktilion atome bashkohen rastësisht për të formuar një kopje të të Mendimtarit të bërë nga makarona. Ajo shpërndahet menjëherë. Këtu, këto grimca papritmas formojnë diçka si një tru. Është i mbushur me kujtime të rreme të një jete deri në momentin e tanishëm, kur percepton një video që thotë pikërisht këto fjalë përpara se të kalbet. Dhe së fundi, nga luhatjet e rastësishme, të gjitha grimcat në kozmos përqendrohen në një pikë të vetme, dhe një univers i komplet i ri spontanisht shpërthen në ekzistencë. Nga këto dy të fundit, cila ka më shumë gjasa? Truri, deri tani - me gjithë kompleksitetin e tij, është një grimëz krahasuar me një univers të tërë. Çdo univers i prodhuar nga luhatje të rastësishme ka shanse të barazvlefshme me grumbuj e grumbuj trungjesh truri. Pra, me këtë arsyetim, duket jashtëzakonisht më e mundshme që gjithçka që ju besoni të ekzistojë në fakt është një iluzion i shkurtër, që së shpejti do të shuhet.
Boltzmann didn’t get quite that far in his thinking; the brains themselves were introduced by later cosmologists building on his work. But they, like just about everyone else, were pretty sure that they themselves weren't just ephemeral brains. So the paradox was: how could they be correct and the universe be eternal? The resolution is something most take for granted today: that our universe has not existed forever, but rather time and space started with a Big Bang.
Boltzmann nuk shkoi aq larg në të menduarit e tij; vetë truri u prezantua nga kozmologët e mëvonshëm që u bazuan në punën e tij. Por ata, si pothuajse gjithë të tjerët, ishin shumë të sigurt se ata vetë nuk ishin thjesht trura kalimtarë. Paradoksi ishte: si mund të kishin ata të drejtë dhe universi të ishte i përjetshëm? Rezoluta është diçka që merret si e mirëqenë sot: se universi ynë nuk ka ekzistuar përgjithmonë, por koha dhe hapësira filluan me Big Bengun.
So that’s the paradox over and done with, right? Well, maybe not. In the last century, scientists have found evidence supporting the theory of the Big Bang everywhere we look. Yet while we know that the Big Bang happened, no one knows what, if anything, preceded and caused it. Why did the universe begin in such an extremely ordered, and unlikely, state? Is our universe in an unending cycle of creation and collapse? Or might we be in one of many universes expanding within a multiverse?
Pra, kjo i jep fund dhe e mbyll paradoksin, apo jo? Epo, ndoshta jo. Në shekullin e kaluar, shkencëtarët kanë gjetur prova që mbështesin teorinë e Big Bengut kudo që shohim. Megjithatë, teksa ne e dimë që Big Bengu ndodhi, askush nuk e di se çfarë, nëse diçka, e parapriu dhe e shkaktoi atë. Pse filloi universi në një stad kaq eks- tremisht të rregullt por dhe të pamundur? A është universi ynë në një cikël të pafund krijimi dhe shkatërrimi? Apo mund të jemi në një nga shumë univer- set që zgjerohen brenda një multiversi?
In this context, Boltzmann’s paradox has found renewed interest by contemporary cosmologists. Some argue that leading models for where the universe came from still imply that Boltzmann brains are more likely than human brains, suggesting something’s amiss. Others counter that slight modifications of the cosmological models would avoid the problem, or that Boltzmann’s brains can’t actually physically form. Some researchers even attempted to calculate the probability of a brain popping out of random quantum fluctuations long enough to think a single thought. They got this incredible number whose denominator is 10 to a number about a septillion times larger than the number of stars in the universe. The Boltzmann brain paradox, despite its absurdity, is useful because it creates a bar that models have to rise to. If, compared to numbers like this one, the current state of the universe is exceedingly unlikely, something in the model is almost certainly wrong. Unless you’re the one who is wrong...
Në këtë kontekst, paradoksi Boltzmann ka gjetur interesim të ri nga kozmologët bashkëkohorë. Disa argumentojnë se modelet kryesore për nga erdhi universi ende nënkuptojnë se trurët Boltzman kanë më shumë gjasa se trurët njerëzorë duke sugjeruar se diçka nuk shkon. Të tjerë kundërshtojnë se modifikimet e lehta të modeleve kozmologjike do ta shmangnin problemin, ose që trurët Boltzmann nuk mund të formohen fizikisht. Disa studiues madje u përpoqën të llogaritnin probabilitetin që një tru të dalë nga luhatjet kuantike të rastësishme aq gjatë sa për të menduar një mendim të vetëm. Ata morën këtë numër të pabesueshëm, emëruesi i të cilit është 10 me një numër rreth një septilion herë më i madh se numri i yjeve në univers. Paradoksi i trurit Boltzmann, pavarësisht absurditetit të tij, është i dobishëm sepse krijon një limit që modelet duhet ta arrijnë. Nëse, krahasuar me numra si ky, gjendja aktuale e universit është jashtëzakonisht e pamundur, diçka në model është pothuajse me siguri e gabuar. Por jo nëse jeni ju ata që e keni gabim...