Il paradosso del cervello di Boltzmann

Il cervello di Boltzmann è un’ipotetica entità consapevole di sé, nata a causa di fluttuazioni casuali da uno stato di caos.

Boltzmann ha anche avanzato l’ipotesi che l’universo conosciuto fosse nato da una fluttuazione casuale, ovvero nello stesso modo in cui potrebbero sorgere i cervelli di Boltzmann ma con un elevata e più rara possibilità.

Il concetto sorge dal bisogno di chiarire il perché osserviamo un alto grado di organizzazione nell’universo.

Il secondo principio della termodinamica dichiara che l’entropia totale in un universo chiuso non diminuisce mai. Possiamo pensare che lo stato più probabile dell’universo sia quello ad entropia alta, e dunque senza ordine.

Allora perché l’entropia osservata è così bassa?

Più in dettaglio, Boltzmann immaginò che una possibile soluzione fosse nascosta nel caso.

Con un’eternità a disposizione, anche da un sistema in equilibrio può di tanto in tanto saltare fuori dell’ordine.

Il classico esempio che si pone in queste situazione è quelle della scimmia, dove essa premendo a caso dei tasti su un computer, e avendo abbastanza tempo a disposizione (infinito), può scrivere per puro caso la divina commedia o la saga di Twilight (no ok è impossibile che si possa partorire questo aborto, infatti non capisco come il nostro universo non sia già imploso dopo che l’autore finì di scriverlo), allora la disposizione in modo casuale di un insieme di atomi può, aspettando per l’eternità e tutte le infinite combinazioni, dare vita a una regione con le caratteristiche che osserviamo nel nostro universo.

Il punto adesso è che è molto più probabile che noi siamo questo ipotetico cervello solitario, piuttosto che un osservatore che vede intorno a sé un intero universo dotato di ordine e struttura qual è il nostro.

Boltzmann ha supposto che noi e il nostro mondo di entropia bassa siamo una fluttuazione casuale in un universo di entropia alta.
Più ordine crea, più rara è la fluttuazione.

Assumere che la bassa entropia del nostro universo è dovuta alla necessità di permettere la vita intelligente, si porta dietro una conseguenza piuttosto forte: dovremmo infatti trovarci in un universo corrispondente alla fluttuazione più piccola possibile che consenta lo sviluppo della vita.

E la più piccola fluttuazione compatibile con la vita non è altro che un cervello di Boltzmann: nel mare dell’equilibrio termodinamico, per caso una fluttuazione raccoglie qualche grado di libertà dell’universo a formare un cervello cosciente con giusto quel minimo di apparati sensoriali per poter guardarsi intorno e giusto per quell’attimo sufficiente per arrivare a quel grado di consapevolezza e poi sparire nuovamente nel quieto e noioso bagno entropico.

Ma quanto rara sarà mai una tale fortuita fluttuazione?!?

Sicuramente molto più probabile della fluttuazione che invece crea un intero universo come il nostro capace di ospitare la vita.

La teoria di Boltzmann porta a un paradosso, nel quale l'assunto, assai scientifico, che possiamo fidarci di ciò che osserviamo porta alla conclusione che non possiamo fidarci di ciò che osserviamo ...