Przy okazji kolejnej *ziew* dyskusji o teorii ewolucji, jak zwykle pojawiła się kwestia (nie)prawdopodobieństwa abiogenezy, czyli niesławny Boeing na złomowisku. Tak się dziwnie składa, iż temat ten jest blisko związany z ciekawym problemem kosmologicznym, zwanym paradoksem mózgu Boltzmanna.
Nazwa brzmi jak wzięta z kiepskiego horroru o zamkniętym w słoju mózgu Hitlera, i faktycznie użyta w nim argumentacja ma przerażające implikacje. Zacznijmy od pytania: czy możliwym jest, że całe Twoje dotychczasowe życie i doświadczenia (w tym również wiedza o historii ludzkości, Ziemi, wszechświata) to złudzenie, a Ty tak naprawdę jesteś kwantową albo termiczną fluktuacją, która zaistniała ćwierć sekundy temu, po czy za chwilę znów zniknie?
Fizycy mówią, że to jest możliwe, tylko mało prawdopodobne. Zanim zaczniesz, Drogi Czytelniku, protestować, wskazując iż przecież czytasz ten tekst dłużej niż kilka sekund - uprzedzam, że być może powstałeś z fałszywymi wspomnieniami i wrażeniami sensorycznymi, zawierającymi opis tego, jak w przeszłości przeglądałeś blogi Salonu 24, a istniejesz dopiero od... teraz! Albo nie, to też tylko wspomnienie...
Jak prawdopodobna jest taka sytuacja? Można to oszacować na kilka sposobów, na przykład rozpatrując 'minimalną świadomą fluktuację', na przykład pozbawiony ciała mózg o masie 1 kilograma (taki mózg, unoszący się gdzieś w próżni, umrze w ułamku sekundy - no ale nas interesuje ta chwila, która ma miejsce tuż przedtem). Sprawdzamy, w jakiej objętości zawarta jest fluktuacja i w jakim zakresie musimy złamać zasadę zachowania energii, by zdarzenie to zaszło w obserwowalnym wszechświecie (czy też wewnątrz sfery Hubble'a), w sensownym czasie kilkunastu miliardów lat.
Okazuje się, że prawdopodobieństwo takie jest, zgodnie z przewidywaniami, małe... I wynosi jakieś 1/10100000000000000000000000000000000000000000000000000. Boeing na złomowisku Hoyle'a - z prawdopodobieństwem 1/1040000 - wygląda przy tej wartości śmiesznie.
Choć szansa jest mała, nie jest zerowa. W nieskończonym wszechświecie nawet takie rzadkie zdarzenia będą się zdarzać. Jak więc możemy być pewni, że nie jesteśmy taką fluktuacją - zwaną mózgiem boltzmannowskim (BB), albo dziwnym obserwatorem?
Na początek, są dwa dobre powody. Po pierwsze, moje - i prawdopodobnie Twoje - myśli i wspomnienia są w miarę spójne (nawet jeśli jesteś w stanie logicznie wytłumaczyć każde działanie J. Kaczyńskiego jako dowód jego geniuszu politycznego). Fluktuacje kwantowe, owocujące mózgami nie zawierającymi spójnych wspomnień, byłyby znacznie bardziej prawdopodobne (to znaczy, mielibyśmy w naszym ułamku tych kilka milionów mniej zer, z całego ich oktyliona), dlatego w nieskończonym wszechświecie pojawiłoby się ich więcej. Wynika stąd, że gdybyś był kwantową fluktuacją, prawie na pewno nie posiadałbyś spójnych wspomnień.
Drugim dobrym powodem jest teoria ewolucji i hipoteza abiogenezy. Jeśli nie jesteś kreacjonistą, masz dobre powody by sądzić, że we wszechświecie spontaniczne powstanie świadomego życia jest możliwe w ramach procesu znacznie bardziej prawdopodobnego, niż fluktuacje kwantowe. Jeśli taki proces istnieje, ogromna większość - prawie wszystkie - świadome istoty we wszechświecie powstały w jego wyniku. Oznacza to, że jeśli jesteś świadomą istotą, prawie na pewno możesz założyć, że nie jesteś kwantową fluktuacją, tylko 'zwykłym obserwatorem'.
Gdzie więc tutaj paradoks, skoro wszystko jest tak, jak być powinno? Problem w tym, że od kilku lat wiemy, iż wszechświat nie tylko się rozszerza, ale rozszerza się coraz szybciej. Co gorsza, wiele wskazuje, że odpowiadający za to tajemniczy czynnik działa dokładnie tak, jak einsteinowska stała kosmologiczna. To najgorszy z możliwych wyborów - bo oznacza, że w miarę jak wszechświat będzie zbliżał się do stanu równowagi termodynamicznej, istotom takim jak by będzie coraz trudniej nie tylko przetrwać, ale i powstać w wyniku ewolucji.
Oznacza to, że mierzona dla danej objętości Hubble'a liczba 'uczciwych ziomków, takich jak my' (jak nazywa 'zwykłych obserwatorów' A. Linde) będzie, w miarę upływu kolejnych miliardów, bilionów i trylionów lat, spadać, a dominującą formą świadomego życia staną się mózgi boltzmannowskie. Co gorsza, ponieważ wszechświat ze stałą kosmologiczną (i z zaniedbywalną szczyptą materii) będzie rozszerzać się wiecznie (a w każdym razie, bardzo długo), niezależnie od tego jaki moment jego historii wybierzemy, z prawie na pewno powinno być w nim znacznie więcej mózgów boltzmannowskich niż 'zwykłych obserwatorów' (to 'prawie' bierze się stąd, że w skończonym okresie czasu, na przykład teraz, 13 miliardów lat po Wielkim Wybuchu, dominują 'zwykli obserwatorowie'. Mózgi boltzmannowskie dominują jednak znacznie dłużej - albo i nieskończenie dłużej).
Z tego wynika, że jeśli kiedykolwiek żyłeś w naszym wszechświecie, to powinieneś być mózgiem boltzmannowskim, który zaistniał biliony lat po Wielkim Wybuchu.
Powinieneś być, a nie jesteś (stosując argument 'spójności wspomnień i doznań'). Jak więc to możliwe?
Najbardziej radykalne rozwiązanie paradoksu (autorstwa Dona Page'a) jest też najbardziej pesymistycznym: mówi ono, że po prostu nasz wszechświat przestanie istnieć - w wyniku rozpadu stanu fałszywej próżni - zanim mózgi boltzmannowskie będą miały szansę zdominować jego intelektualny krajobraz. Nie wiem więc, co gorsze: istnieć przez krótką chwilę w nieskończenie trwającym kosmosie, czy też trochę dłużej, ze świadomością że i tak wszyscy zginiemy w przeciągu kilkudziesięciu miliardów lat.
