Uma breve introdução à teoria do cérebro de Boltzmann

A segunda lei da termodinâmica afirma que a desordem (entropia) de um sistema isolado aumentará com o tempo. Este princípio é tão fundamental nas nossas vidas que muitas pessoas podem nem estar conscientes dele, mas é a razão, por exemplo, de um ovo poder transformar-se em ovos mexidos, mas nunca vemos ovos mexidos de repente remontarem-se a um ovo. Ludwig Boltzmann explicou o aumento contínuo da entropia afirmando que as partículas que se movem aleatoriamente sempre têm muito mais arranjos desordenados disponíveis do que os ordenados, razão pela qual é muito mais provável que todo o sistema termine em um estado desordenado do que ordenado. Como o Universo também é um sistema isolado, segue-se que a sua entropia também aumenta constantemente. Isto implica que no início do mundo o Universo estava num estado “superordenado”. Mas como surgiu o Universo?

Os modelos científicos atuais podem descrever a história do Universo desde o momento do Big Bang. A questão mais crucial é: o que aconteceu no momento do Big Bang? Segundo a teoria mais aceita, o Universo simplesmente surge do nada, pois a mecânica quântica permite tal ocorrência, embora com probabilidade muito baixa. Assim, o Universo emergiu do nada neste estado superordenado. Desde então, tem se expandido e sua entropia tem aumentado. Mas se o Universo pode emergir do nada, por que o cérebro humano não poderia emergir do nada da mesma maneira?

Esta é a essência da Teoria do Cérebro de Boltzmann . E se você, caro leitor, for um cérebro que surgiu do nada? Este cérebro foi criado neste exato momento e contém todas as memórias que você vivenciou. Você acredita que já viveu muitos anos, mas na verdade você nasceu neste momento e todas as suas memórias são falsas. Além disso, há uma boa chance de que, no próximo momento, você seja engolido pelo nada do qual emergiu. Você pode provar de alguma forma que não tem o cérebro de Boltzmann? É uma teoria maluca e assustadora, não é? A teoria de um Universo emergindo do nada é muito mais verossímil do que um cérebro emergindo do nada. Mas há um pequeno problema. Nosso universo atual está cheio de cérebros.

Existem bilhões de pessoas na Terra, cada uma com seu próprio cérebro e consciência. Como o universo existe há bilhões de anos, ele está atualmente em um estado muito mais desordenado (maior entropia) do que no início dos tempos. Sabemos também que quanto mais complexo algo é, menor é a probabilidade de surgir do nada. Com base nisso, é muito mais provável que um cérebro surja do nada do que que um universo com galáxias, sistemas solares e bilhões de cérebros o faça. Portanto, numa base puramente estatística, é muito mais provável que sejamos cérebros de Boltzmann e que o universo seja apenas uma ilusão para nós, em vez de todo o universo ter surgido do nada.

É claro que se poderia argumentar que estes milhares de milhões de cérebros não surgiram simplesmente do nada. O Universo começou a partir de um único ponto e vem se expandindo continuamente. Durante este processo, formaram-se estrelas e galáxias, bem como sistemas solares com planetas onde a vida poderia se desenvolver. O desenvolvimento do cérebro é o resultado de milhões de anos de evolução. A evolução do nosso cérebro se deve a leis físicas simples e a inúmeros eventos aleatórios, o que não é comparável a simplesmente emergir do nada. No entanto, há uma resposta a esse argumento, que chamo de “Teoria do Cérebro Soft Boltzmann”.

Imagine que o mundo, semelhante ao nosso universo atual, comece com um Big Bang. Porém, como resultado da expansão contínua, em vez de estrelas e galáxias, forma-se uma estrutura capaz de computação. Podemos chamá-lo de cérebro, mas se isso for confuso, podemos considerá-lo algum tipo de forma de vida primitiva. Com o tempo, esta entidade evolui e desenvolve a autoconsciência. Podemos ver isso como uma espécie de “evolução abstrata”. É abstrato porque, em vez de seres vivos, são os pensamentos que competem entre si. Essencialmente, a entidade existe num estado de sonho contínuo. Não poderia fazer muito mais além de sonhar, já que nada mais existe fora dele, pois é o próprio Universo inteiro. Num certo estágio de desenvolvimento, esta consciência unificada se divide em muitas consciências paralelas, algo como a divisão celular. Esta forma de Soft Boltzmann Brain não é muito diferente do nosso Universo.

O Universo como o conhecemos surgiu do nada. Seu funcionamento é regido por leis físicas fundamentais, e a vida se desenvolveu ao longo do tempo graças à evolução. Estranhamente, o nosso Universo está afinado para a vida. Se qualquer constante física fosse um pouco diferente do que é agora, a vida inteligente que conhecemos não poderia ter se desenvolvido. A explicação mais aceita para esse ajuste fino é que existem inúmeros universos, cada um com constantes físicas diferentes. Percebemos nosso universo como bem ajustado porque é o único que conhecemos. Este é o princípio antrópico .

Um Soft Boltzmann Brain também emerge do nada. Inicialmente, não é inteligente e seu funcionamento é regido por leis físicas simples, semelhantes ao nosso Universo. Como este Cérebro de Boltzmann é incapaz de perceber o mundo exterior (porque não existe mundo exterior), ele existe num estado de sonho contínuo. Quando se torna autoconsciente e depois se divide em muitas consciências, começa a examinar-se e descobre que o Universo (que alucina) está afinado para a vida, o que é óbvio, uma vez que foi ele que o criou para si mesmo. As estrelas e galáxias distantes fazem parte da alucinação, tornando esta uma estrutura muito menor e mais simples do que o nosso Universo atualmente conhecido. Portanto, teoricamente, é mais provável que tal estrutura surja do nada do que o nosso universo atualmente conhecido (desperdício).

É possível que sejamos realmente partes de um Cérebro Suave de Boltzmann? Se pensarmos bem, não há realmente nenhuma maneira de refutar isso. Qualquer experiência que realizarmos no mundo que alucinamos para nós mesmos parecerá uma realidade, uma vez que não podemos ser mais espertos que as nossas próprias mentes. (Há alguns anos, escrevi um artigo inteiro sobre por que é impossível provar que o mundo que conhecemos é uma alucinação.)

A Teoria do Cérebro de Boltzmann é um tipo de Hipótese de Simulação . De acordo com a Hipótese da Simulação, a realidade que conhecemos é apenas uma simulação criada por uma civilização com tecnologia mais avançada, como no filme “Matrix”. A Hipótese da Simulação pode fornecer respostas para coisas como o ajuste fino do Universo, mas como teoria da criação, não é tão forte, pois simplesmente empurra o problema para um nível superior. Obtemos uma resposta sobre a origem do nosso Universo, mas surge uma nova questão: de onde vêm aqueles que criaram a simulação?

A Teoria do Cérebro de Boltzmann oferece uma resposta simples a esta questão: o computador que simula o nosso Universo simplesmente surgiu do nada. (Aqui, as palavras “computador” e “cérebro” são livremente intercambiáveis.)

Houve apenas um argumento levantado com sucesso contra a Teoria do Cérebro de Boltzmann, que Sean Carroll chama de “ instabilidade cognitiva ”. Em poucas palavras, o argumento é que se o Universo tal como o conhecemos é na verdade apenas uma alucinação de um Cérebro de Boltzmann, então não podemos usar as leis aqui observadas para explicar o mundo “externo”, pois não podemos saber nada sobre ele. Por exemplo, é possível que a segunda lei da termodinâmica não seja válida no mundo “externo”, por isso não podemos usá-la para explicar o universo do Cérebro de Boltzmann. Isto, claro, não exclui a possibilidade de sermos de facto partes de um Cérebro de Boltzmann; apenas afirma que não podemos usar a segunda lei da termodinâmica para argumentar a seu favor.

Finalmente, gostaria de abordar se faz algum sentido considerar se o Universo em que vivemos é na verdade um Cérebro de Boltzmann.

Como mencionei antes, não há como provar ou refutar isso. É a mesma situação da hipótese de simulação. Apenas uma pergunta faz sentido: podemos hackear a simulação? Caso contrário, e não podemos ter influência sobre a realidade “externa”, então para nós a simulação é a realidade última. Num universo Soft Boltzmann Brain, a realidade é essencialmente a interface entre as consciências individuais; na verdade, faz parte dessas consciências e não existe sem elas. Isto poderia potencialmente permitir que a consciência tivesse um impacto na realidade que nos rodeia. Durante os primórdios da mecânica quântica, muitos cientistas, como Eugene Wigner, estavam seriamente interessados em investigar isto. No entanto, não há provas que apoiem isto, por isso é muito provável que não possamos influenciar a realidade com a nossa consciência, ou pelo menos não de uma forma que viole as leis físicas.

Outra consequência interessante é que, se vivermos num universo do Cérebro Suave de Boltzmann, então essencialmente todas as pessoas serão o mesmo indivíduo, algo como na história de Andy Weir, "O Ovo".

É difícil não notar que a Teoria do Cérebro Soft Boltzmann se assemelha a um conceito de Deus, já que o Cérebro Soft Boltzmann, assim como Deus, existe desde o início dos tempos e é onipotente. Contudo, neste caso, Deus não está separado de nós. Somos um com isso.

É claro que prefiro deixar as especulações teológicas para os teólogos. O que poderia ser ainda mais interessante é como seria uma sociedade onde os fundamentos morais derivassem da crença de que o mundo é um Cérebro Suave de Boltzmann e que somos todos um. Com tal atitude e muito menos ego, o mundo poderá ser um lugar muito mais feliz e sustentável.

Muitos especialistas acreditam que, mais cedo ou mais tarde, chegaremos ao estado de singularidade tecnológica. Segundo Ray Kurzweil , por exemplo, poderemos simular o cérebro humano em um computador. Quando a tecnologia chegar a este ponto, não precisaremos mais de um corpo físico, apenas de um computador que administre nossa consciência. Com o tempo, poderemos transformar todo o sistema solar num único computador gigantesco, um cérebro Matrioshka . Muitos cientistas levam esta teoria tão a sério que acreditam que ela explica porque não encontramos evidências de formas de vida extraterrestres inteligentes. A razão pela qual não encontramos alienígenas é porque os procuramos da maneira errada. Em vez de procurar planetas habitáveis, deveríamos procurar esses cérebros Matrioshka. Se uma espécie alienígena nos visitar num futuro distante, encontrará um único cérebro gigante com muitas consciências mais ou menos separadas vivendo nele, exatamente como um cérebro mole de Boltzmann.

É concebível que num futuro distante a humanidade exista como uma única mente gigante, mas também é possível que já existamos desta forma. Embora não tenhamos aprendido mais sobre o mundo que nos rodeia, depois de compreender a Teoria do Cérebro de Boltzmann, poderemos vê-lo de uma forma um pouco diferente. De qualquer forma, tal contemplação é sempre emocionante e divertida. Espero que você sinta o mesmo ao final deste artigo. Feliz ponderação...