Думаю, незачем подробно останавливаться на заслугах и достижениях Людвига Эдуарда Больцмана в области теоретической физики, а именно в той её части, которая ныне носит название физики статистической. Жизнелюб и в общем-то светский человек, он настолько опередил своё время, что при жизни так и не дождался признания от коллег. Видимо и это, а не только тяжёлая болезнь толкнула его на роковой шаг. В возрасте 62-х лет, приехав на отдых в небольшой городок на берегу Адриатического моря, он выбрал момент, когда его жена и дочь плескались в воде, и повесился в гостиничном номере на шнуре от гардин.
Сейчас почти каждому мало-мальски грамотному человеку хотя бы на слух известны слова термодинамика и энтропия. А если даже неизвестны, то достаточно несколько минут пошарить в интернете, чтобы уяснить, пусть даже бегло, в чём там суть. Именно Больцман разработал теорию, благодаря которой эти понятия прочно вошли в фундамент современной физики.
Но и на этом подробно останавливаться я не стану, поскольку термин "больцмановский мозг" имеет под собой вовсе не запоздалое признание его выдающихся мыслительных способностей (к примеру, никому бы в голову не пришло организовать институт мозга Больцмана, как это произошло в случае с Лениным), а отсылку к одной очень экстравагантной гипотезе возникновения всей наблюдаемой Вселенной, по-другому говоря -- Метагалактики. В дальнейшем под словом Вселенная я по умолчанию буду подразумевать именно это.
Представьте себе необъятный чёрный космос, температура критически близка к абсолютному нулю, ни звёзд, ни планет, ни других космических объектов не осталось и в помине, всё исчезло, растворилось в океане чрезвычайно разреженного вакуума (здесь и в дальнейшем такие тонкости, вроде того, что это должен быть положительный вакуум де-ситтеровской модели, я опускаю). Мрачное, безжизненное Ничто. Мироздание умирает молча, без жалоб и сетований, но умирает неотвратимо. Это и есть предсказанная Больцманом тепловая смерть Вселенной.
И тут происходит неслыханное. Разрозненные микрообъекты (в основном это безмассовые частицы, фотоны, гравитоны) вдруг волей случая сталкиваются, начинают взаимодействовать, порождая тем самым более массивные электроны, кварки, протоны, нейтроны, а также соответствующие им пакеты античастиц. Эти частицы в свою очередь начинают взаимодействовать друг с другом и создавать некие первичные структуры, нарушая тем самым непреложный казалось бы закон неубывания энтропии. Такое явление было также предсказано Больцманом и называется флуктуация, многие, наверное, читали повесть "Стажёры" А. и Б. Стругацких и помнят замечательную вставную новеллу, которая так и называется "Рассказ о гигантской флюктуации".
Проходит бессчётное количество лет и в конце концов, как гром среди ясного неба, из этих хаотических структур выстраивается мозг (не обязательно человеческий, это может быть мозг какого-нибудь неведомого пришельца из созвездия Волопаса), то есть нечто такое, что может осознать и осмыслить творящиеся вокруг чудесные дела. Короче говоря -- мозг-наблюдатель (хотя и без глаз).
Ироничный Артур Эддингтон высказался по данному поводу в том смысле, что этот космический мозг обязательно должен быть мозгом физика-математика, ибо мозг обычного человека ни черта в происходящем не поймёт.
Возникает резонный вопрос: почему возник именно мозг? Почему не, скажем, пояснично-ягодичный отдел, не отдельно взятая голова (голова профессора Доуэля), или, наконец, человек целиком? На это легко ответить: нужен а) осмысленный наблюдатель (мыслительные способности ягодичной области находятся под большим сомнением) и б) предпочтителен объект, как можно меньше понижающий общую энтропию, и отдельно взятый мозг является именно таким объектом, в отличие от более сложного по структуре целого человеческого организма.
Таким образом, на наших изумлённых глазах посреди мёртвых просторов почти вырожденной материи возник Разум (мозг -- это не более чем его очень удобный и компактный носитель).
Что за бред? - воскликнут предубеждённые читатели. - Такую чепуху могла выдумать только бестолковая ягодичная область, кому бы она ни принадлежала -- высокоумному учёному-физику или скромному собирателю грибов.
Не спешите со скоропалительными выводами, уважаемые читатели.
Впервые (тут я беру на веру утверждение Брайана Грина) термин "больцмановский мозг" был использован в статье американских физиков Альбрехта и Сорба в 2004 году. Почему они выбрали именно Больцмана, а не кого-нибудь ещё? Вероятно, по той причине, о которой я писал выше: Больцман первым предсказал возникновение упорядоченных структур из океана однородной высокоэнтропийной материи, то есть те самые флуктуации. Это было ещё в 1895 году.
В целом же суть проблемы, рассматриваемой физиками, заключалась вот в чём. Наблюдаемая нами Вселенная (пусть даже Мультивселенная) возникла и развивалась эволюционным путём от так называемого Большого взрыва, через первичный нуклеосинтез, через формирование космических объектов, далее через развитие человеческого разума и по сию секунду. И, напротив, вариант с больцмановским мозгом в основе своей имеет спонтанное, то есть случайное появление разума. Какой из этих двух вариантов предпочтительней, или, точнее выражаясь, более вероятен в реальности?
На первый взгляд, эволюционный вариант не подлежит никакому сомнению. За него говорит всё то, что мы непосредственно видим, чувствуем, осознаём, собственного говоря, это и есть наша текущая реальность. Но не спешите с выводами. Учёные подсчитали (приблизительно, конечно), что вероятность появления больцмановского мозга гораздо выше, чем появление мозга обыкновенного. Но для этого необходимы два условия. Первое -- бесконечное существование времени, а, значит, и материи в каком бы то ни было виде, и второе -- ускоренное расширение Вселенной.
Второе условие не так давно получило убедительные (но не исчерпывающие) доказательства в работе американских физиков Перлмуттера, Шмидта и Рисса, за что в 2011 году они и получили Нобелевскую премию. В интересующем нас контексте ускоренное расширение важно тем, что создаёт так называемый космологический горизонт, некий эквивалент горизонта событий вблизи чёрных дыр. Этот горизонт постоянно расширяется, отодвигается, и мы никогда не сможем узнать, что происходит по ту его сторону.
В полной аналогии с испарением чёрных дыр, космологический горизонт постоянно испускает в нашу область Вселенной различные частицы, которые и могут служить строительным материалом для образования больцмановского мозга. Правда, и времени для этого понадобится невообразимо много. По образному выражению того же Б. Грина, если бы кто-нибудь решил выразить в простом арифметическом числе количество лет, необходимых для появления больцмановского мозга, этому труженику науки пришлось бы ставить после единицы столько нулей, сколько когда-либо во всём мире отпечатано типографских знаков со времён Гутенберга. И то не хватило бы.
Ещё раз хочу повторить, все эти прикидки имеют не количественный, а качественный характер, поскольку произвести более-менее точные расчёты не позволяет отсутствие на данный момент хоть какой-нибудь внятной теории квантовой гравитации. Но это совсем другая проблема, поэтому не буду её касаться.
Итак, существование больцмановского мозга не противоречит основным законам, по которым существует наша Вселенная. Это понятно. Посему перехожу из области чистой физической науки в область, скорее, метафизическую.
Ну вот возник этот космический мозг. Висит один-одинёшенек посреди безмолвной бездны, где не светится ни один огонёк. Ни рук, ни ног у него не наблюдается. Предельная изоляция. А чем он, собственно говоря, станет заниматься? "В лунные ночи лежит, колыхаясь на волнах, устремив глаза в поднебесье, и размышляет о пучине вод, откуда извергнут" (цит. Из АБС "Волны гасят ветер") Очевидно, что долго так продолжаться не может. Скучноватое это занятие -- размышлять о звёздных пучинах и безднах. Сам собой напрашивается вывод, что эти бездны он постарается чем-то заполнить. Поскольку всякий мозг это высокоэнергетический объект, то он, видимо, не пожалеет использовать толику своей энергии на создание неких вымышленных или, как принято нынче говорить, виртуальных сущностей. Ну что ж, за дело! "В начале сотворил Бог небо и землю. Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною, и Дух Божий носился над водой" и далее по тексту. Думаю, что источник этой цитаты указывать излишне.
Конечно, мне могут возразить, что такой гипотетический мозг может существовать лишь ничтожную терцию времени. Отвечу так: не существует единой шкалы, единого масштаба для сравнения столь различных явлений. Для человеческого масштаба это может быть и мгновение, а для масштабов больцмановского мозга -- вечность. Или наоборот. Как говорил Коровьев у Булгакова "А бывает и наоборот, почтеннейший Никанор Иваныч, и ещё как бывает".
А дальше возникает целый веер возможностей. Осознавший своё бытие мозг, чтобы защититься от внешних неблагоприятных воздействий, может выстроить вокруг себя несокрушимую энергетическую защиту. Именно энергетическую, поскольку я объединяю под этим словом и частицы, и волны, и поля, и разнообразные взаимодействия. Или даже -- информационно-энергетическую, ибо, опять-таки на мой личный взгляд, информация -- это наиболее полное выражение энергии. А может быть больцмановский мозг поступит по-другому и возьмётся за преобразование окружающего пространства под свои, больцмановские, потребности. Да он вообще много чего может. Ну, чего не видел, того не видел, а врать не хочу.
Мне всё-таки кажется, что больцмановский мозг сосредоточится на созданной им же внутренней Вселенной, которую он для пущего интереса наделил способностью к саморазвитию. Поочерёдно или даже одномоментно пребывает он во всех измышленных созданиях, наблюдает, оценивает, негодует, печалится и радуется вместе с ними. И, конечно, он любит их всех. Да и как же не полюбить своих собственных детищ? Свобода воли, которой он их наделил чтобы не выглядели совсем уж безмозглыми марионетками, иногда выливается в чудовищные формы. Ну что же, видимо, они желают видеть свой мир именно таким, не лучше, но и не хуже.
Так или примерно так мог бы рассуждать этот непостижимый больцмановский мозг.
Мне приходит на ум параллель с индуистским божеством Вишну в его ипостаси Миросоздателя, который возлежит на вечном змее Шешу и измышляет в своих сновидениях бесчисленные миры один за другим. И над всеми ними простёрта непреодолимая пелена иллюзии -- Майя.
Тем более замечательно, что находятся смельчаки вроде наших физиков-теоретиков, которые прилагают воистину титанические усилия, чтобы эту пелену приподнять.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ И РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
По метафизической тематике:
Библия. Коран. Трипитака. И-Цзин. Авеста.
Веды, пураны, упанишады, сунна, хадисы и так далее.
А также мифы, легенды и предания всех стран и народов
По физической тематике:
Кэрролл, Шон. Вечность. В поисках окончательной теории времени. 2016
Грин, Брайан. До конца времен: Сознание, материя и поиск смысла в меняющейся Вселенной. 2021
Произведения М. Булгакова, А. и Б. Стругацких я рекомендую вне всякой тематики.
