Воспоминания о вчерашнем дне могут быть математической иллюзией — вывод учёных

Трое исследователей — Дэвид Уолперт, Карло Ровелли и Джордан Шарнхорст — опубликовали в журнале Entropy работу, которая ставит под сомнение реальность человеческих воспоминаний. Согласно их математическим выкладкам, вероятность того, что каждый конкретный человек является случайной флуктуацией с ложными воспоминаниями, выше, чем вероятность его существования как результата 14 миллиардов лет космической эволюции.

Что такое мозг Больцмана

Физики исходят из следующего сценария. В тепловом равновесии Вселенная при достаточном количестве времени породит через случайные флуктуации любую возможную конфигурацию материи. В том числе полностью сформированный человеческий мозг, парящий в пустом пространстве, с ложными воспоминаниями о ненастоящей жизни.

Статистическая проблема заключается в следующем. Для Вселенной создать один такой мозг неизмеримо проще, чем выстроить целый космос с низкоэнтропийным Большим взрывом в начале, миллиардами лет формирования структур, Солнечной системой, планетой и затем человеком. Короткий путь почти всегда дешевле. Поэтому случайный мозг математически более вероятен, чем реальный.

Стандартное возражение и новый взгляд на него

Традиционная контраргументация сводилась к тому, что это рассуждение самоуничтожается. Если вы — мозг Больцмана, вы не можете доверять законам физики, которые использовали, чтобы прийти к выводу, что вы — мозг Больцмана. Философы называли это неустойчивым рассуждением и оставляли тему.

Группа из Института Санта-Фе не оставила.

Гипотеза прошлого — не данность, а выбор

Уолперт и его коллеги сосредоточились на том, что называется гипотезой прошлого — предположении, встроенном почти во всю современную физику, что Вселенная началась в определённом низкоэнтропийном состоянии. Это состояние называют Большим взрывом. Оно задаёт стрелу времени, надёжность памяти, всю связную историю.

Исследователи показывают: гипотеза прошлого и гипотеза мозга Больцмана математически эквивалентны. Обе берут стохастический процесс (систему, управляемую вероятностью, а не определённостью) и фиксируют его в один момент времени. Обе утверждают: здесь, в этой конкретной точке, энтропия имела это конкретное значение. Всё остальное следует из этого.

Если зафиксировать Большой взрыв, получается второй закон термодинамики и Вселенная со связным прошлым. Если зафиксировать текущий момент — получается мозг Больцмана с ложными воспоминаниями. Сама физика не указывает, какая фиксация верна.

Мысленный эксперимент с 1000 годом нашей эры

Чтобы показать произвольность выбора, исследователи вводят гипотезу 1000 года нашей эры. Представьте, что Вселенная существовала в полном хаосе до 1000 года. В этот момент мощная случайная флуктуация произвела низкоэнтропийный карман реальности — со средневековым миром, правдоподобной предысторией и всем, что последовало за этим.

При такой модели учебники истории остались бы точными. Эксперименты работали бы. Второй закон термодинамики безупречно выполнялся бы последнюю тысячу лет. Но всё до 1000 года — Римская империя, пирамиды, динозавры — было бы сфабриковано. Флуктуация поставила эту историю «предзагруженной».

Суть не в том, что это правда. Суть в том, что уравнения этого не исключают. Точку старта можно сдвигать вперёд сколь угодно далеко — математика остаётся корректной.

Второй закон становится мягче

Если фиксировать не одну точку, а две одновременно — Большой взрыв и текущий момент — со вторым законом термодинамики происходит нечто странное. На длинных временных масштабах он сохраняется. Но на коротких, в самом недавнем прошлом, энтропия ведёт себя не так чисто, как описано в учебниках. Она может возрастать при приближении к текущему моменту из прошлого.

Закон не разрушается, но смягчается. Исследователи называют это ослабленной версией. Она хотя бы исключает сценарий парящего мозга. Но заменяет его почти столь же странным выводом: второй закон термодинамики в том виде, в котором его преподают, может быть полезным приближением к чему-то более сложному и менее абсолютному.

Выбор, который каждый делает без осознания

Убеждённость человека в реальности прошлого — не вывод из уравнений. Это априорная установка. Выбор. Человек решает, без полного осознания этого, доверять своим воспоминаниям, записям и лабораторным журналам как надёжным свидетельствам непрерывной истории.

Это не иррационально. Это единственный способ функционировать. Но Уолперт, Ровелли и Шарнхорст указывают на глубокую циклическую зависимость. Второй закон нужен, чтобы объяснить, почему память надёжна. Надёжная память нужна, чтобы верить в реальность второго закона. Ни одно из этих положений не подкрепляет другое извне системы.

Вселенная в их изложении — это просто вероятность, перетасовывающая себя через бесконечное время. Каждый человек — последовательность, которая случайно стала самосознающей на мгновение. Есть ли за этим 14-миллиардная история или только убедительная её видимость — зависит исключительно от того, где решено поставить точку фиксации.