Κι αν οι αναμνήσεις μας είναι ψεύτικες; – Το παράδοξο που τρομάζει τους επιστήμονες

Μελέτη των David Wolpert, Carlo Rovelli και Jordan Scharnhorst εξετάζει ένα από τα πιο εντυπωσιακά παράδοξα της στατιστικής φυσικής και της κοσμολογίας: την υπόθεση του Boltzmann brain. Σύμφωνα με αυτή, οι αναμνήσεις, οι αντιλήψεις και οι παρατηρήσεις μας μπορεί να προκύπτουν από τυχαίες διακυμάνσεις στην εντροπία του σύμπαντος, αντί να αντικατοπτρίζουν την πραγματική ιστορία του κόσμου. Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Entropy.

Το παράδοξο αναδεικνύει μια θεμελιώδη ένταση στην καρδιά της στατιστικής φυσικής. Η κατανόηση του βέλους του χρόνου βασίζεται στον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής και στο θεώρημα H του Boltzmann, το οποίο όμως είναι χρονικά συμμετρικό, δημιουργώντας ένα φιλοσοφικό και επιστημονικό δίλημμα.

Αυτή η συμμετρία σημαίνει ότι, στατιστικά, είναι πιθανότερο οι αναμνήσεις και οι παρατηρήσεις μας να αποτελούν προϊόντα τυχαίων διακυμάνσεων της εντροπίας, παρά αληθή αρχεία του εξωτερικού κόσμου. Με άλλα λόγια, η φυσική αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο οι μνήμες μας να είναι ψευδαισθήσεις, χωρίς πραγματική σχέση με το παρελθόν – το λεγόμενο παράδοξο του Boltzmann brain.

Η «υπόθεση εντροπίας» και οι αρχικές συνθήκες του σύμπαντος

Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα νέο θεωρητικό πλαίσιο για να αποσαφηνίσουν πώς η υπόθεση του Boltzmann brain, ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής και η λεγόμενη υπόθεση του παρελθόντος εξαρτώνται από τις επιλογές σχετικά με τα χρονικά σημεία που θεωρούνται σταθερά κατά την ανάλυση της εντροπίας του σύμπαντος.

Ορισμένες προσεγγίσεις βασίζονται στην τρέχουσα κατάσταση του σύμπαντος, ενώ άλλες υποθέτουν ότι αυτό ξεκίνησε με χαμηλή εντροπία κατά τη Μεγάλη Έκρηξη. Η φυσική, επισημαίνουν οι συγγραφείς, δεν προσφέρει καθαρή απάντηση για το ποια επιλογή είναι ορθή.

Με βάση ό,τι αποκαλούν «υπόθεση εντροπίας», οι επιστήμονες δείχνουν ότι πολλές από τις παραδοσιακές επιχειρηματολογίες στηρίζονται σε μορφές κυκλικής λογικής. Υποθέσεις για το παρελθόν χρησιμοποιούνται για να δικαιολογήσουν συμπεράσματα, όπως η αξιοπιστία της μνήμης ή η κατεύθυνση της εντροπίας, τα οποία στη συνέχεια επαναχρησιμοποιούνται για να στηρίξουν τις ίδιες υποθέσεις.

Μια νέα ματιά στο παράδοξο του χρόνου

Η μελέτη δεν επιδιώκει να επιλύσει το παράδοξο, αλλά να το αποσαφηνίσει, διαχωρίζοντας τους φυσικούς νόμους από τις λογικές επιλογές συλλογισμού. Με αυτόν τον τρόπο, παρέχει μια καθαρότερη βάση για τη συζήτηση γύρω από τον χρόνο, την εντροπία και την αξιοπιστία της ανθρώπινης εμπειρίας.

Το παράδοξο του Boltzmann brain, τονίζουν οι συγγραφείς, δεν είναι απλώς φιλοσοφική άσκηση. Αντιπροσωπεύει μια πραγματική μαθηματική ένταση στο κέντρο της στατιστικής φυσικής. Η μελέτη υπενθυμίζει ότι η κατανόηση της πραγματικότητας εξαρτάται τόσο από τους φυσικούς νόμους όσο και από τις υποθέσεις που επιλέγουμε να υιοθετήσουμε για το σύμπαν και την αρχή του χρόνου.