Una breve introducción a la teoría del cerebro de Boltzmann

La segunda ley de la termodinámica establece que el desorden (entropía) de un sistema aislado aumentará con el tiempo. Este principio es tan fundamental en nuestras vidas que es posible que muchas personas ni siquiera sean conscientes de ello, pero es la razón, por ejemplo, de que un huevo puede convertirse en huevos revueltos, pero nunca vemos que los huevos revueltos de repente se vuelvan a formar en un huevo. Ludwig Boltzmann explicó el aumento continuo de la entropía afirmando que las partículas que se mueven aleatoriamente siempre tienen a su disposición muchos más arreglos desordenados que ordenados, razón por la cual es mucho más probable que todo el sistema termine en un estado desordenado que en uno ordenado. Dado que el Universo también es un sistema aislado, se deduce que su entropía también aumenta constantemente. Esto implica que al comienzo del mundo, el Universo se encontraba en un estado "superordenado". Pero, ¿cómo surgió el Universo?

Los modelos científicos actuales pueden describir la historia del Universo hasta el momento del Big Bang. La pregunta más crucial es: ¿qué pasó en el momento del Big Bang? Según la teoría más aceptada, el Universo simplemente surge de la nada, ya que la mecánica cuántica permite que esto ocurra, aunque con muy baja probabilidad. Así, el Universo surgió de la nada en este estado superordenado. Desde entonces, se ha ido expandiendo y su entropía ha ido aumentando. Pero si el Universo puede surgir de la nada, ¿por qué un cerebro humano no podría surgir de la nada de la misma manera?

Ésta es la esencia de la teoría del cerebro de Boltzmann . ¿Y si tú, querido lector, eres un cerebro surgido de la nada? Este cerebro fue creado en este mismo momento y contiene todos los recuerdos que has experimentado. Crees que has vivido muchos años, pero en realidad naciste en este momento y todos tus recuerdos son falsos. Además, existe una buena posibilidad de que en el momento siguiente seas tragado por la nada de la que emergiste. ¿Puedes demostrar de alguna manera que no eres un cerebro tan Boltzmann? Es una teoría loca y aterradora, ¿no? La teoría de un Universo surgido de la nada es mucho más creíble que la de un cerebro surgido de la nada. Pero hay un pequeño problema. Nuestro universo actual está lleno de cerebros.

Hay miles de millones de personas en la Tierra, cada una con su propio cerebro y conciencia. Dado que el universo existe desde hace miles de millones de años, actualmente se encuentra en un estado mucho más desordenado (mayor entropía) que al principio de los tiempos. También sabemos que cuanto más complejo es algo, es menos probable que surja de la nada. En base a esto, es mucho más probable que surja un cerebro de la nada que lo haga un universo con galaxias, sistemas solares y miles de millones de cerebros. Por lo tanto, desde un punto de vista puramente estadístico, es mucho más probable que seamos cerebros de Boltzmann y que el universo sea simplemente una ilusión para nosotros que que todo el universo haya surgido de la nada.

Por supuesto, se podría argumentar que estos miles de millones de cerebros no surgieron simplemente de la nada. El Universo comenzó desde un solo punto y ha ido expandiéndose continuamente. Durante este proceso se formaron estrellas y galaxias, así como sistemas solares con planetas donde podría desarrollarse la vida. El desarrollo del cerebro es el resultado de millones de años de evolución. La evolución de nuestro cerebro se debe a leyes físicas simples e innumerables eventos aleatorios, lo que no es comparable a simplemente surgir de la nada. Sin embargo, hay una respuesta a este argumento, que yo llamo la "Teoría del cerebro de Boltzmann suave".

Imaginemos que el mundo, similar a nuestro universo actual, comienza con un Big Bang. Sin embargo, como resultado de la expansión continua, en lugar de estrellas y galaxias, se forma una estructura capaz de realizar cálculos. Podemos llamarlo cerebro, pero si eso nos resulta confuso, podemos considerarlo una especie de forma de vida primitiva. Con el tiempo, esta entidad evoluciona y desarrolla la autoconciencia. Podemos ver esto como una especie de “evolución abstracta”. Es abstracto porque, en lugar de los seres vivos, son los pensamientos los que compiten entre sí. Esencialmente, la entidad existe en un estado de sueño continuo. No podría hacer mucho más que soñar ya que fuera de él no existe nada más, como lo es todo el Universo mismo. En una determinada etapa de desarrollo, esta conciencia unificada se divide en muchas conciencias paralelas, algo así como la división celular. Esta forma de cerebro blando de Boltzmann no es muy diferente de nuestro universo.

El Universo tal como lo conocemos surgió de la nada. Su funcionamiento se rige por leyes físicas fundamentales, y la vida se desarrolló durante mucho tiempo gracias a la evolución. Curiosamente, nuestro Universo está preparado para la vida. Si alguna constante física fuera ligeramente diferente de lo que es ahora, la vida inteligente que conocemos no podría haberse desarrollado. La explicación más aceptada para este ajuste es que existen innumerables universos, cada uno con diferentes constantes físicas. Percibimos nuestro universo como afinado porque es el único que conocemos. Este es el principio antrópico .

Un cerebro Soft Boltzmann también surge de la nada. Inicialmente, no es inteligente y su funcionamiento se rige por leyes físicas simples, similares a nuestro Universo. Dado que este cerebro de Boltzmann es incapaz de percibir el mundo exterior (porque no hay mundo exterior), existe en un estado de sueño continuo. Cuando toma conciencia de sí mismo y luego se divide en muchas conciencias, comienza a examinarse y descubre que el Universo (que alucina) está en sintonía para la vida, lo cual es obvio ya que él mismo lo creó. Las estrellas y galaxias distantes son partes de la alucinación, lo que la convierte en una estructura mucho más pequeña y simple que nuestro Universo actualmente conocido. Por lo tanto, en teoría, es más probable que una estructura de este tipo surja de la nada que de nuestro (desperdiciador) Universo actualmente conocido.

¿Es posible que en realidad seamos parte de un cerebro tan blando de Boltzmann? Si lo pensamos bien, realmente no hay forma de refutar esto. Cualquier experimento que realicemos en el mundo que alucinamos para nosotros mismos parecerá una realidad, ya que no podemos ser más astutos que nuestras propias mentes. (Hace unos años, escribí un artículo completo sobre por qué es imposible demostrar que el mundo que conocemos es una alucinación).

La Teoría del Cerebro de Boltzmann es un tipo de Hipótesis de Simulación . Según la Hipótesis de la Simulación, la realidad que conocemos es sólo una simulación creada por una civilización con tecnología más avanzada, muy parecida a la película "The Matrix". La Hipótesis de la Simulación puede proporcionar respuestas a cosas como el ajuste fino del Universo, pero como teoría de la creación, no es tan sólida ya que simplemente lleva el problema a un nivel superior. Obtenemos una respuesta sobre el origen de nuestro Universo, pero surge una nueva pregunta: ¿de dónde vienen quienes crearon la simulación?

La teoría del cerebro de Boltzmann ofrece una respuesta sencilla a esta pregunta: la computadora que simula nuestro Universo simplemente surgió de la nada. (Aquí, las palabras "computadora" y "cerebro" son libremente intercambiables).

Sólo se ha planteado con éxito un argumento contra la teoría del cerebro de Boltzmann, que Sean Carroll llama " inestabilidad cognitiva ". En pocas palabras, el argumento es que si el Universo tal como lo conocemos es en realidad sólo una alucinación de un cerebro de Boltzmann, entonces no podemos usar las leyes observadas aquí para explicar el mundo "externo", ya que no podemos saber nada sobre él. Por ejemplo, es posible que la segunda ley de la termodinámica no se cumpla en el mundo "externo", por lo que no podemos usarla para explicar el universo del Cerebro de Boltzmann. Esto, por supuesto, no descarta la posibilidad de que en realidad seamos partes de un cerebro de Boltzmann; simplemente afirma que no podemos utilizar la segunda ley de la termodinámica para argumentar a favor de ella.

Finalmente, me gustaría abordar si tiene algún sentido considerar si el Universo en el que vivimos es en realidad un Cerebro de Boltzmann.

Como mencioné antes, no hay forma de probar o refutar esto. Es la misma situación que con la hipótesis de la simulación. Sólo una pregunta tiene sentido: ¿Podemos hackear la simulación? Si no es así y no podemos influir en la realidad “externa”, entonces para nosotros la simulación es la realidad última. En un universo de Soft Boltzmann Brain, la realidad es esencialmente la interfaz entre las conciencias individuales; en realidad es parte de estas conciencias y no existe sin ellas. Potencialmente, esto podría permitir que la conciencia tenga un impacto en la realidad que nos rodea. Durante los primeros días de la mecánica cuántica, muchos científicos, como Eugene Wigner, estaban seriamente interesados en investigar esto. Sin embargo, no hay evidencia que respalde esto, por lo que es muy probable que no podamos influir en la realidad con nuestra conciencia, o al menos no de una manera que viole las leyes físicas.

Otra consecuencia interesante es que si vivimos en un universo de cerebro de Soft Boltzmann, entonces esencialmente cada persona es el mismo individuo, algo así como en la historia de Andy Weir "El huevo".

Es difícil no darse cuenta de que la teoría del cerebro de Soft Boltzmann se parece a un concepto de Dios, ya que el cerebro de Soft Boltzmann, como Dios, ha existido desde el principio de los tiempos y es omnipotente. Sin embargo, en este caso, Dios no está separado de nosotros. Somos uno con eso.

Por supuesto, prefiero dejar las especulaciones teológicas a los teólogos. Lo que podría ser aún más interesante es cómo sería una sociedad donde los fundamentos morales surgieran de la creencia de que el mundo es un cerebro blando de Boltzmann y que todos somos uno. Con esa actitud y mucho menos ego, el mundo podría ser un lugar mucho más feliz y sostenible.

Muchos expertos creen que tarde o temprano alcanzaremos el estado de singularidad tecnológica. Según Ray Kurzweil , por ejemplo, podremos simular el cerebro humano en un ordenador. Una vez que la tecnología llegue a este punto, ya no necesitaremos un cuerpo físico, sólo una computadora que controle nuestra conciencia. Con el tiempo, podríamos transformar todo el sistema solar en una única computadora gigantesca, un cerebro Matrioshka . Muchos científicos toman esta teoría tan en serio que creen que explica por qué no encontramos evidencia de formas de vida extraterrestres inteligentes. La razón por la que no encontramos extraterrestres es porque los buscamos de manera equivocada. En lugar de buscar planetas habitables, deberíamos buscar estos cerebros de Matrioshka. Si una especie alienígena nos visita en un futuro lejano, encontrará un único cerebro gigante con muchas conciencias más o menos separadas viviendo en él, exactamente como un cerebro blando de Boltzmann.

Es concebible que en un futuro lejano la humanidad exista como una sola mente gigante, pero también es posible que ya existamos de esta manera. Aunque no hemos aprendido más sobre el mundo que nos rodea, después de comprender la teoría del cerebro de Boltzmann, es posible que la miremos de manera un poco diferente. De cualquier manera, esa contemplación es siempre emocionante y divertida. Espero que sientas lo mismo al final de este artículo. Feliz reflexión...