Cerebro de Boltzmann

Ludwig Boltzmann, que da nombre a los cerebros de Boltzmann.

Un Cerebro de Boltzmann es una hipotética entidad consciente de sí misma, que se origina debido a fluctuaciones aleatorias surgidas de un estado caótico. Esta idea toma su nombre del físico Ludwig Boltzmann, el cual propuso que el Universo conocido surgió como una fluctuación aleatoria, similar a los procesos bajo los que pueden darse los Cerebros de Boltzmann.

La paradoja del Cerebro de Boltzmann

Se suele hacer referencia a estas entidades en el contexto de "la paradoja del Cerebro de Boltzmann".

El concepto proviene de la necesidad de explicar por qué observamos tal grado de orden en el Universo. La segunda ley de la termodinámica afirma que la entropía en el Universo siempre se incrementará. Podríamos pensar, pues, que el estado más probable del Universo es uno de alta entropía, casi uniforme y desordenado. Así que, ¿por qué la entropía que observamos es tan baja?

Boltzmann propuso que nosotros y el Universo de baja entropía que observamos somos en realidad una fluctuación aleatoria en un Universo de mayor entropía. Incluso en un estado cercano al equilibro, existirán fluctuaciones estocásticas en el nivel de entropía. Las fluctuaciones más comunes serían relativamente pequeñas, únicamente dando lugar a pequeñas cantidades de orden, mientras que mayores fluctuaciones y sus mayores niveles de organización asociados serían relativamente más raros. Enormes fluctuaciones serían altísimamente improbables, pero esto puede ser explicado por el enorme tamaño del Universo y por la idea de que si somos resultado de una fluctuación, hay un proceso de "selección" implícito: Observamos este universo tan improbable porque tal improbabilidad es necesaria para que estemos aquí.

Todo ello conduce al concepto del Cerebro de Boltzmann: si nuestro actual nivel de organización, dadas muchas entidades conscientes de sí mismas, es el resultado de una fluctuación aleatoria, éste sería mucho más improbable que un nivel de organización que sólo es capaz de crear una entidad consciente de sí misma. Para cada Universo con el nivel de organización que vemos en éste, debería haber una cantidad enorme de solitarios cerebros de Boltzmann vagando en entornos desorganizados. Esto, pues, refuta el argumento previo: la organización que veo es tremendamente mayor de la que es requerida para explicar mi consciencia, y por lo tanto es altamente improbable que yo sea el resultado de una fluctuación estocástica.

La paradoja, en resumen, consiste en que es más probable que un cerebro se forme aleatoriamente desde el caos con recuerdos falsos sobre su vida, a que el Universo que nos rodee tenga billones de cerebros conscientes de sí mismos.

Referencias

• "Disturbing Implications of a Cosmological Constant", Lisa Dyson, Matthew Kleban, y Leonard Susskind, Journal of High Energy Physics 0210 (2002) 011 (en arXiv)

• "Can the universe afford inflation?", Andreas Albrecht y Lorenzo Sorbo, Physical Review D 70 (2004) 063528 (en arXiv)

• "Is Our Universe Likely to Decay within 20 Billion Years?", Don N. Page, (en arXiv)

• "Sinks in the Landscape, Boltzmann Brains, and the Cosmological Constant Problem", Andrei Linde, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 0701 (2007) 022 (en arXiv)

• "Spooks in Space", Mason Inman, New Scientist, Volume 195, Issue 2617, 18 August 2007, Pages 26-29

• "Big Brain Theory: Have Cosmologists Lost Theirs?", Dennis Overbye, New York Times, 15 January 2008