Мізки з вакууму: Наука неможливого

Фантасти давно обговорюють можливість мислячого космосу. Нещодавно про щось подібне заговорили космологи і фізики зі світовими іменами. У цієї ідеї вже з’явилося і власне ім’я — гіпотеза больцманівського мозку.

Наш Всесвіт на сім десятих складається з темної енергії, специфічного вакуумного поля з негативним тиском, який змушує його роздуватися зі зростаючою швидкістю. Згідно стандартної космологічної моделі, заснованої на теорії інфляції, це розширення продовжиться до померлості часів, зводячи до нуля щільність як звичайної, так і темної матерії.

Так що ж, попереду вселенська порожнеча? Не поспішайте з висновками, темна енергія має температуру надзвичайно низьку, близько 10^-30 К, але все ж не нульову. Тому в ній зобов’язані виникати квантові флуктуації, що призводять до спонтанної появи і зникнення різних структур. Наприклад, з вакууму можуть народитися електрон і позитрон, які завдяки розширенню Всесвіту, розлетяться на велику відстань і знайдуть самостійне існування. Але може з’явитися і точна копія Сонячної системи в її нинішньому стані — навіть з усіма космічними апаратами. Звичайно, ймовірність такої події неймовірно мала, але вона все ж існує. А коли космос, що розширюється, приречений на нескінченне життя, це неодмінно станеться, причому аж ніяк не раз. Однак ті ж флуктуації можуть породити і безтелесні людські мізки з будь-якими міжнейронними зв’язками. Можна уявити виникнення мозку, який буде вважати себе мешканцем Землі, наприклад біологом, який працює зі стовбуровими клітинами, або астрономом, що вивчає Всесвіт, або навіть читачем, який читає «ПМ». Ці «вакуумні мислителі» названі на честь одного з батьків статистичної механіки — Людвіга Больцмана, який займався теорією теплових флуктуацій.

«Логіка квантової теорії поля та інфляційної космології змушує мене визнати, що в нескінченно віддаленому майбутньому у вакуумі будуть народжуватися все нові і нові копії мене самого, точніше, моєї нинішньої свідомості, — каже професор фізики Стенфордського університету Андрій Лінде. чому я повинен вірити, що я нинішній — це і є оригінал, а не одна з копій? Більш того, коли скоро кількість копій нескінченно, така ймовірність більша, ніж ймовірність бути першоджерелом. Звичайно, цей парадокс можна обійти. Наприклад, можна припустити, що темна енергія, що викликає експоненціальне розширення Всесвіту, розпадеться перш, ніж з’являться хоч якісь шанси на народження всього лише однієї моєї копії. У такому випадку я маю право вважати себе оригіналом, але змушений передбачити, що Всесвіт приречений на зникнення «.

Втім, за словами Андрія Лінде, з цієї ситуації є й інший вихід. Інфляційна космологія наполягає на постійному народженні нових всесвітів з різними фізичними законами. Це найскладніша мережа з нескінченної безлічі світів, фрактальна структура все нових і нових всесвітів. Тоді виникає можливість, що в кожному з нових світів народжується багато нових оригіналів. Якщо вдасться показати, що їх число сильно перевершує число копій, що народжуються з вакууму, то стане зрозуміло, чому ми реальні люди, а не больцманівські мізки.

Як влаштований людський мізок

кору головного мозку, яка, власне, і несе відповідальність за вищу нервову діяльність — особистість, поведінку, мислення і свідомість, — налічується, за різними оцінками, від 10 до 25 млрд нейронів. Нервові імпульси передаються хімічним шляхом через спеціальні ділянки мембран — синапси. Кожен нейрон має більше тисячі синаптичних зв’язків (а є й такі, у яких це число досягає 10 000) з іншими нейронами, і таким чином нейрони виявляються пов’язані один з одним у величезну розгалужену мережу. Зображення: «Популярна механіка»

«Фактично мова йде про те, — продовжує Андрій, — як співставляти ймовірності різних процесів у вічно оновлюваному фрактальному світобудові. Це цілком реальна і дуже серйозна проблема космології. В принципі таке порівняння можна робити різними способами. Однак якщо ми захочемо, щоб результати відповідали нашій інтуїтивній вірі у власну реальність, дуже багато алгоритмів порівняння доведеться відкинути, ось і виходить, що начебто чисто фантастична ідея больцманівського мозку виконує в космології дуже серйозну роль.

І мова йде навіть про більше. Зараз ми починаємо цілком раціонально обговорювати проблеми, які раніше нам і на думку не приходили. Наприклад, що таке свідомість і чи може вона розвинутися з вакууму? Чи треба вважати, що для цього вакуум неодмінно повинен творити високомолекулярні біоструктури, або ж він може обійтися електронними комп’ютерами? Більш того, можна показати, що вакууму найвигідніше народжувати не великих людей, а комп’ютери розміром з маленьку чорну діру. Так може, ми і є такі комп’ютери і тільки думаємо, що ми люди? Ми віримо, що це не так, і намагаємося побудувати картину світу, в якій така можливість була б виключена. Але щоб у цьому всерйоз розібратися, потрібно не боятися залазити в питання, які межують і з фізикою, і з психологією, і з філософією. Раніше такі дискусії визнали б негідними вчених, а ось зараз вони поступово стають частиною науки «.