ความปรารถนาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของมวลมนุษยชาติมา แต่ไหน แต่ไรหลายศตวรรษได้ไขความลึกลับของจักรวาล สมมติฐานและทฤษฎีต่างๆมากมายกระตุ้นความคิดของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก สมองของ Boltzmann คืออะไรและเหตุใดจึงถือว่าเป็นการทำนายที่แปลกประหลาดและไม่พึงประสงค์ที่สุดในประวัติศาสตร์ของจักรวาลวิทยา
Ludwig Boltzmann เป็นนักฟิสิกส์ที่เชี่ยวชาญในกลศาสตร์สถิติการเชื่อมต่ออนุภาคทางกายภาพของนิวตันในอุณหพลศาสตร์ ทฤษฎีจลน์ของ Boltzmann ไม่เพียง แต่อธิบายว่าความร้อนงานและพลังงานเกี่ยวข้องกันอย่างไร เขายังให้คำจำกัดความที่ชัดเจนของเอนโทรปี แม้ว่าสมอง Boltzmann ของเขาจะเปลี่ยนความคิดแบบเดิม ๆ เกี่ยวกับจักรวาลกลับหัว แต่ความคิดของเขาแม้จะมีปัญหาในการทำความเข้าใจ แต่ก็สมควรได้รับความสนใจ
ความดันอุณหภูมิและปริมาตรเป็นพื้นฐานลักษณะของก๊าซ เนื่องจากพวกมันกำหนดตำแหน่งและความเร็วของอะตอมหรือโมเลกุลทั้งหมด Boltzmann จึงเปรียบเทียบพวกมันกับสถานะก๊าซขนาดเล็กที่อนุภาคขนาดเล็กทั้งหมดอยู่ร่วมกัน มีหลายวิธีที่จะทำให้อะตอมเคลื่อนที่ได้ ตราบใดที่ความเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของอะตอมทั้งหมดใกล้เคียงกันความดันอุณหภูมิและปริมาตรของก๊าซก็จะอยู่ในสภาวะสมดุลเช่นกัน
ซึ่งหมายความว่าสำหรับก๊าซนั้นมีมากมายไมโครสเตตที่เทียบเท่ากัน Boltzmann ได้ข้อสรุปว่าเอนโทรปีของระบบในสถานะที่กำหนดขึ้นอยู่กับจำนวนไมโครสเตตที่เทียบเท่ากัน นักวิทยาศาสตร์ยังเรียกจักรวาลว่าชุดไมโครสเตท
แม้จะมีการค้นพบมากมายผู้คนในประวัติศาสตร์ทั้งหมดของการดำรงอยู่ความลับมากมายจะยังคงไม่ได้รับการแก้ไขเป็นเวลานาน ตัวอย่างเช่นคำถามที่ลึกซึ้งและเก่าแก่เป็นที่สนใจอย่างมาก: ทำไมเวลาจึงไปในทิศทางเดียว?
Boltzmann อธิบายสิ่งนี้ด้วยลูกศรที่เรียกว่าเวลาที่เอนโทรปีซึ่งเป็นหน่วยวัดความผิดปกติหรือพลังงานว่างเปล่าไม่สามารถลดลงในระบบปิดเช่นจักรวาลได้ ทั้งหมดนี้เป็นเรื่องยากมากและชีวิตเดียวไม่เพียงพอที่จะเข้าใจทั้งหมดนี้อย่างถูกต้อง
สมองของ Boltzmann คือจิตใจของจักรวาลสิ่งใดเป็นไปได้ชั่วนิรันดร์ ตามที่ Boltzmann กล่าวว่าจักรวาลนั้นมีอยู่จริงเสมอ นักดาราศาสตร์สมัยใหม่ปฏิเสธเวอร์ชันนี้ เธอเกิดในบิ๊กแบงเมื่อประมาณ 14 พันล้านปีก่อน พลังงานที่สะสมในอวกาศเป็นเวลานานสามารถหลบหนีออกไปข้างนอกได้และค่อยๆกลับมาเป็นระเบียบเรียบร้อยแทนความสับสนวุ่นวายในยุคแรกเริ่ม
ตอนนี้เรามาพูดถึงการเชื่อมต่อของการพิจารณาวัตถุสมมุติกับอุณหพลศาสตร์ อะไรทำให้สมองของ Boltzmann น่าสนใจมาก ในฐานะหนึ่งในทฤษฎีเกี่ยวกับการสร้างและการดำรงอยู่ของจิตสากลพวกเขาช่วยในการสำรวจแง่มุมที่แปลกประหลาดและลึกลับที่สุดของทฤษฎีการกำเนิดทางกายภาพ คำถามที่น่าสนใจและยากนี้อาจทำให้ทุกคนสับสน ไม่ควรยึดทฤษฎีตามตัวอักษร สามารถคิดได้ง่ายๆว่าเป็นการทดลองทางความคิดทางอุณหพลศาสตร์
อุณหพลศาสตร์เป็นการศึกษาความร้อนเป็นหลักและสายน้ำของมัน ความร้อนเป็นคุณสมบัติของสสารที่มีพฤติกรรมเหมือนของเหลวชนิดหนึ่งซึ่งเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เนื่องจากทุกสิ่งทุกอย่างในจักรวาลเกี่ยวข้องกับการทำงานของการใช้ความร้อนจึงมีการวิจัยมากมายในหัวข้ออุณหพลศาสตร์เพื่อให้เข้าใจถึงพฤติกรรมของพลังงานความร้อนได้ดีขึ้น
หลักการพื้นฐานประการหนึ่งของอุณหพลศาสตร์คือความคิดของความสมดุล หากคุณโยนก้อนน้ำแข็งลงในแก้วน้ำการไล่ระดับอุณหภูมิที่ได้จะค่อยๆเท่ากันความร้อนของน้ำจะเริ่มละลายน้ำแข็งและส่งผลให้ของเหลวทั้งหมดมีอุณหภูมิสม่ำเสมอ
หนึ่งในข้อสรุปที่น่าสนใจของความคิดสมดุลทางอุณหพลศาสตร์อยู่ในความจริงที่ว่าระบบไม่ได้จัดการเพื่อค้นหาสมดุลที่จำเป็นเสมอไปซึ่งถือว่าไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่งดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้อย่างปลอดภัยว่าสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น ไม่มีกฎทางกายภาพที่จะอนุญาตให้น้ำในแก้วซึ่งก้อนน้ำแข็งถูกโยนลงไปทำให้เย็นลงตามธรรมชาติและกลายเป็นน้ำแข็ง
มนุษย์มีโครงสร้างที่ซับซ้อนและซับซ้อนที่สุดจำนวนสสารทั้งหมดที่เคยมีอยู่ในธรรมชาติ แม้จะมีกฎของอุณหพลศาสตร์ทุกประการ แต่ก็มีคนอยู่แม้ว่าสมองของ Boltzmann (นิยายวิทยาศาสตร์หรือความจริงยังไม่ชัดเจน) ก็บอกเป็นนัยว่าการดำรงอยู่ของมนุษย์ไม่มีอะไรมากไปกว่าความขัดแย้ง การเกิดขึ้นของมนุษยชาติดูเหมือนจะเหลือเชื่อยิ่งกว่าก้อนน้ำแข็งที่ก่อตัวขึ้นในน้ำทันทีหลังจากที่มันถูกเทลงจากก๊อกน้ำ
Ludwig Boltzmann รู้สึกงงงวยกับการมีอยู่ของสิ่งนี้เป็นไปไม่ได้จากมุมมองของสิ่งที่เกี่ยวกับอุณหพลศาสตร์เช่นเดียวกับมนุษย์ เขาเกิดความคิดที่ว่ามนุษย์เป็นเพียงก้อนน้ำแข็งที่ก่อตัวขึ้นเองตามธรรมชาติ แต่ในจักรวาลที่ไม่มีที่สิ้นสุดไม่มีสิ่งใดที่เป็นไปไม่ได้หรือไม่น่าจะเป็นไปได้
นักฟิสิกส์ในศตวรรษที่ 19 และ 20 ได้นำเสนอหลาย ๆความคิดดั้งเดิมในช่วงเวลานี้ แต่แนวคิดเรื่อง "สมองของ Boltzmann" (ความคิดของจักรวาล) เหนือกว่าพวกเขาทั้งหมดทำให้เกิดสมมติฐานที่ว่าเอนทิตีที่มีการศึกษาและมีสติสัมปชัญญะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติในอวกาศ ทั้งหมดนี้ใช้เวลามาก
สมองของ Boltzmann เป็นการแสดงให้เห็นว่าจักรวาลมีชีวิตที่ไม่ จำกัด แบบจำลองในอนาคตส่วนใหญ่คาดการณ์ว่าจะขยายแบบทวีคูณตลอดไป
นอกจากนี้ยังมีข้อสันนิษฐานที่อาจมีจักรวาลไม่ จำกัด จำนวน จักรวาลทั้งหมดนี้ยังขยายตัวอย่างต่อเนื่องในอัตราที่เหลือเชื่อ ทฤษฎีลิขสิทธิ์ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่เนื่องจากความซับซ้อนจึงเป็นเรื่องยากที่จะพิสูจน์ จักรวาลที่มีชีวิตเป็นสมมติฐานเกี่ยวกับเอนทิตีที่มีสติซึ่งเกิดจากความผันผวนแบบสุ่มในโครงสร้างของพื้นที่และเวลา
ซึ่งหมายความว่าความผันผวนแบบสุ่มบนระดับของเอนโทรปี (ความผิดปกติ) ในจักรวาลสามารถสร้างสิ่งที่ซับซ้อนได้ในทางทฤษฎีหากมีเวลาเพียงพอ Ludwig Boltzmann นักฟิสิกส์ในศตวรรษที่ 19 แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าสิ่งนี้เป็นไปได้ทางคณิตศาสตร์
จักรวาลที่ไม่มีที่สิ้นสุดที่การกำหนดค่าแบบสุ่มอนุภาคสามารถปรากฏและหายไปได้เองโดยธรรมชาติเป็นสมองที่ลอยอยู่ในอวกาศ - ทั้งหมดนี้เป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจเนื่องจากมันอยู่ในระดับเดียวกันกับแนวคิดที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับโลกนี้
วัตถุที่สุ่มเลือกในจักรวาลคนที่มีสติปัญญามักจะเป็นผลมาจากความผันผวนมากกว่าผลของวิวัฒนาการ นี่คือความขัดแย้ง สมองของ Boltzmann มีโอกาสน้อยที่จะพบได้น้อยกว่าผลของวิวัฒนาการเนื่องจากความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของการก่อตัวของผลพลอยได้จากวิวัฒนาการนั้นสูงกว่าของมัน
ตามที่นักวิทยาศาสตร์สติสัมปชัญญะเป็นภาพลวงตาที่สร้างขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบง่ายๆจำนวนมาก ในสมองของมนุษย์สิ่งเหล่านี้คือเซลล์ประสาทซึ่งแต่ละคนมีประมาณ 86 พันล้าน
คอมพิวเตอร์สามารถใช้งานได้ง่ายเพียงใดการคำนวณเพื่อสร้างระบบที่ซับซ้อนดังนั้นสมองจึงสร้างการกระทำและความทรงจำอันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของเซลล์ประสาท ดังนั้นสมองของ Boltzmann ที่แปลกประหลาดจึงเป็นการทดลองทางความคิดที่ออกแบบมาเพื่อท้าทายสมมติฐานของมนุษย์เกี่ยวกับโครงสร้างของจักรวาล และเช่นเดียวกับการทดลองส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับความไม่มีที่สิ้นสุดและความใหญ่โตมันเป็นสิ่งที่ไม่จีรัง
พวกเขาพูดเกี่ยวกับสมองของ Boltzmann ว่ามันเรียกว่าอะไรความทรงจำและประสบการณ์ในอดีตเป็นภาพลวงตา บุคคลนี้เชื่อว่าประสบการณ์ที่สะสมมาของนักวิทยาศาสตร์เป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่าโลกปรากฏขึ้นเนื่องจากบิ๊กแบง ข้อมูลการทดลองทั้งหมดสำหรับวิทยาศาสตร์ทั้งหมดเป็นหน่วยความจำที่ประดิษฐ์ขึ้น
ไม่ควรมองทฤษฎีของ Boltzmann เป็นอาร์กิวเมนต์ที่ทำงานได้ ปัจจุบันวิทยาศาสตร์มีหลักฐานเพียงพอที่จะหักล้างทฤษฎีที่น่าอัศจรรย์บางอย่างได้ แต่ความจริงที่ว่าสมมติฐานเป็นของดั้งเดิมและน่าสนใจนั้นไม่อาจปฏิเสธได้
คุณลองนึกภาพดูสักพักว่าจักรวาล (สมองของ Boltzmann เป็นวัตถุที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ) จะเข้าสู่สภาวะสมดุลทางความร้อน ในแง่ของรัฐธรรมนูญระดับโมเลกุลสมดุลเป็นแบบไดนามิก ตัวอย่างเช่นก๊าซมีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในพื้นที่ที่มีอยู่ อย่างไรก็ตามการเคลื่อนที่ของโมเลกุลแบบสุ่มสามารถนำไปสู่สถานะที่หนาแน่นขึ้นเล็กน้อยในที่แห่งหนึ่งและมีความเข้มข้นน้อยกว่าในอีกที่หนึ่ง
ความผันผวนที่มากขึ้นก็เป็นไปได้เช่นกันความผันผวนที่มากเกินไปอาจทำให้ก๊าซหดตัว ความเป็นไปได้ของการบีบอัดที่เกิดขึ้นเองนั้นมีน้อย ปริมาตรของก๊าซโดยทั่วไปสามารถมีโมเลกุล 1,024 โมเลกุลที่เคลื่อนที่เป็นอิสระจากกัน ความเป็นไปได้ที่พวกเขาทั้งหมดอาจจะจบลงในที่แห่งเดียวนั้นเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจและไม่น่าเป็นไปได้ แต่จากมุมมองทางกายภาพมันไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้
แต่จะเป็นอย่างไรถ้าจักรวาลไม่มีที่สิ้นสุดที่ไหนมีเวลาเพียงพอสำหรับความผันผวนแบบสุ่มหรือไม่? จากนั้นในเวลาที่เหมาะสมในสถานที่ที่เหมาะสมสิ่งใด ๆ ก็สามารถเกิดขึ้นได้ไม่ว่าจะเป็นคนสัตว์เครื่องจักรหรืออัจฉริยะที่เป็นสากล ในฐานะนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงและบิดาแห่งอุณหพลศาสตร์ Ludwig Boltzmann เชื่อว่าทุกอย่างเป็นไปได้ในจักรวาลที่ไม่มีที่สิ้นสุด
