Νέα έρευνα θέτει το ερώτημα εάν η μνήμη αντικατοπτρίζει αξιόπιστα την πραγματικότητα.
Τι θα γινόταν αν ολόκληρο το παρελθόν σας δεν είχε συμβεί ποτέ στην πραγματικότητα;
Αυτή η ανησυχητική ιδέα βρίσκεται στο επίκεντρο μιας νέας μελέτης από τον καθηγητή του SFI, David Wolpert, το μέλος της Σχολής Φρακτάλ του SFI, Carlo Rovelli, και τον φυσικό Jordan Scharnhorst. Επανεξετάζουν την υπόθεση του «εγκέφαλου Boltzmann», ένα νοητικό πείραμα που έχει προκαλέσει τους φυσικούς για πάνω από έναν αιώνα. Η ιδέα, που πήρε το όνομά της από τον φυσικό του 19ου αιώνα, Ludwig Boltzmann, προέρχεται από το έργο του για την εντροπία, ένα μέτρο της αταξίας που τείνει να αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής.
Σε ένα σύμπαν που υπάρχει για εξαιρετικά μεγάλο χρονικό διάστημα, οι τυχαίες διακυμάνσεις της εντροπίας θα μπορούσαν περιστασιακά να παράγουν εξαιρετικά οργανωμένες δομές. Κατ' αρχήν, αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει κάτι τόσο περίπλοκο όσο ένας λειτουργικός εγκέφαλος με λεπτομερείς αναμνήσεις και αντιλήψεις. Εάν συμβαίνει αυτό, τότε αυτό που βιώνουμε ως ένα συνεκτικό παρελθόν μπορεί να μην είναι πραγματικό. Θα μπορούσε αντ' αυτού να είναι ένα σύντομο, τυχαίο γεγονός που φαίνεται μόνο ουσιαστικό.
Το ζήτημα πηγάζει από μια βαθύτερη σύγκρουση εντός της στατιστικής φυσικής. Μια βασική αρχή που χρησιμοποιείται για να εξηγήσει γιατί ο χρόνος φαίνεται να κινείται προς μία κατεύθυνση είναι το θεώρημα H του Boltzmann, το οποίο παίζει κεντρικό ρόλο στη στατιστική μηχανική. Ταυτόχρονα, το ίδιο το θεώρημα είναι συμμετρικό ως προς τον χρόνο.
Λόγω αυτής της συμμετρίας, είναι, με την αυστηρή μαθηματική έννοια, πιο πιθανό σύνθετες δομές όπως οι μνήμες και οι παρατηρήσεις να προκύπτουν τυχαία από διακυμάνσεις της εντροπίας παρά να χρησιμεύουν ως ακριβή αρχεία ενός πραγματικού παρελθόντος. Αυτό οδηγεί σε μια ανησυχητική συνέπεια ότι οι εμπειρίες μας θα μπορούσαν να είναι παραπλανητικές, να σχηματίζονται τυχαία και όχι να βασίζονται σε πραγματικά γεγονότα. Αυτός είναι ο πυρήνας της υπόθεσης του εγκεφάλου Boltzmann.
Οι υποθέσεις διαμορφώνουν τον τρόπο ερμηνείας του χρόνου
Για να κατανοήσουν καλύτερα αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα επίσημο πλαίσιο που εξετάζει πώς η υπόθεση του εγκεφάλου Boltzmann, ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής και η σχετική «υπόθεση του παρελθόντος» εξαρτώνται από υποκείμενες υποθέσεις σχετικά με τον χρόνο. Ορισμένες προσεγγίσεις αναλύουν το σύμπαν καθορίζοντας την παρούσα κατάστασή του, ενώ άλλες ξεκινούν με την υπόθεση ενός σημείου εκκίνησης χαμηλής εντροπίας, όπως η Μεγάλη Έκρηξη. Οι τρέχουσες φυσικές θεωρίες δεν καθορίζουν ποια από αυτές τις προοπτικές είναι σωστή.
Βασιζόμενη σε αυτό που οι συγγραφείς περιγράφουν ως «εικασία της εντροπίας», η μελέτη δείχνει ότι πολλά γνωστά επιχειρήματα σε αυτόν τον τομέα εξαρτώνται από ανεπαίσθητες μορφές κυκλικής συλλογιστικής. Σε αυτές τις περιπτώσεις, υποθέσεις για το παρελθόν χρησιμοποιούνται για να δικαιολογήσουν συμπεράσματα όπως η αξιοπιστία της μνήμης ή η κατεύθυνση της εντροπίας, και τα ίδια αυτά συμπεράσματα χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για να υποστηρίξουν τις αρχικές υποθέσεις.
Αντί να προσπαθήσουν να διευθετήσουν αυτές τις συζητήσεις, οι ερευνητές διευκρινίζουν τον τρόπο με τον οποίο δομούνται. Διακρίνοντας μεταξύ των φυσικών νόμων και των επιλογών που γίνονται κατά την ερμηνεία τους, η εργασία παρέχει μια πιο διαφανή βάση για την εξέταση μακροχρόνιων ερωτημάτων σχετικά με τον χρόνο και την εντροπία.
www.worldenergynews.gr
