اپیزود ۲۹: آنتروپی و مغز بولتزمن

خانه انجمن ها متن اپیزودهای اجرا شده اپیزود ۲۹: آنتروپی و مغز بولتزمن

این جستار شامل 0 پاسخ ، و دارای 1 کاربر است ، و آخرین بار توسط هیأت تحریریه هیأت تحریریه در 7 ماه پیش بروز شده است.

  • نویسنده
    نوشته ها
  • #2526
    هیأت تحریریه
    هیأت تحریریه
    سرپرست کل

    [لینک یوتیوب] [لینک آپارات]

    [متن اپیزود]

    امروز می‌خوام به یه مفهوم مهم به نام آنتروپی و یه فرضیه‌ی عجیب در مورد آنتروپی و مغز ما بپردازم.

    آنتروپی رو بی‌نظمی هم ترجمه می‌کنن. با این که این ترجمه خیلی دقیق نیست، ولی می‌تونید رندوم بودن و اتفاقی قرار گرفتن اجزای یه ظرف دربسته رو به عنوان آنتروپی اون ظرف در نظر بگیرید.

    جالبه بدونین شما و مغزتون در غیرمعمول‌ترین حالت قرارگیری اجسام و توی روندی شکل گرفتید که خیلی غیرمحتمل به نظر می‌رسه. با این تعبیر به مغز شما می‌گن: مغز بولتزمن.

    //////

    لودویگ بولتزمن در اواخر نیمه‌ی دوم قرن نوزدهم، فیزیک رو دگرگون کرد. اون به گازها علاقه داشت و متوجه شد قوانین ترمودینامیک می‌تونن در مورد گازهایی که داخل یه ظرف بسته محبوس شدن صادق باشن. گازهایی که حرکتشون دائمی و اتفاقیه.

    بر اساس قانون آنتروپی، هر سیستمی که دما و فشار یکسان داشته باشه، به «تعادل» می‌رسه. انتروپی یعنی ما چقدر با این حالت تعادل فاصله داریم. هرچی آنتروپی کمتر باشه، سیستم ما نامتعادل‌تر و پیچیده‌تر هست. هر نقطه‌ای از جهان رو اگه به حال خودش بذاریم، تمایل داره به حالت تعادل و آنتروپی بالا برسه. این قانون دوم ترمودینامیکه: «آنتروپی همیشه توی سیستم بسته باید افزایش پیدا کنه.»

    اما چرا آنتروپی جهان باید به سمت تعادل بره؟ چرا آنتروپی افزایش پیدا می‌کنه؟

    بولتزمن برای این سؤال پاسخ داشت. اون معتقد بود آنتروپی، خاص بودن یه سیستم و بی‌نظمی اون رو نشون می‌ده. یک ظرف دربسته رو در نظر بگیرید. هوای داخل این ظرف در همه‌ی جهت‌ها حرکت می‌کنه و در گذر زمان هر موقعیتی می‌تونه داشته باشه. در بیشتر مواقع، هوای داخل ظرف کاملن یک‌دست هست و جاییش بیشتر از جای دیگه مولکول نداره. اما اگر این مولکول‌ها به سمت هم حرکت کنن و از حالت تعادل خارج بشن، می‌گیم سیستم از تعادل خارج شده و آنتروپیش پایین اومده.

    اما اگه آماری به موضوع نگاه کنیم، اگه زمان بی‌نهایت داشته باشیم، همه‌ی اجزای داخل اون ظرف می‌تونن توی گوشه‌هایی از ظرف جمع بشن و پخش نباشن. درسته که احتمال این موضوع کمه، ولی محتمله. پس هر نوع نظم داخل یه سیستم نشونه‌ی آنتروپی کمه.

    بولتزمن معتقد بود، حالت‌های خاصی از قرارگیری مواد توی ظرف‌های بسته با این که احتمال پایینی دارن، اما نامحتمل نیستن و حتی حالت‌های مختلفی رو می‌شه براشون پیش‌بینی کرد. یه احتمال خیلی کم اینه که یه سری از مولکول‌های گاز به خاطر حرکت اتفاقیشون به یه گوشه‌ی ظرف برن و اون‌جا تجمع کنن. با این که این موضوع توی محیط بسته قابل انجامه ولی توی محیطی مثل کائنات ما درواقع می‌بینیم که قانون دوم ترمودینامیک هیچ‌وقت نقض نمی‌شه. اما این رو هم می‌دونیم که اگه زمان بی‌نهایت باشه، هر ترتیبی از چیزها ممکنه اتفاق بیفته. خونه‌ای که توش هستین رو کل جهان در نظر بگیرین. ذرات توی این جهان به سمت هم‌دیگه حرکت می‌کنن و چیزهایی مثل سیاه‌چاله و کهکشان‌های مختلف تشکیل می‌دن. بعضی وقت‌ها هم این ذرات به اشیای پیچیده مثل کتری برقی و کوله‌ی کوهنوردی ختم می‌شن. همه‌ی اینا خیلی نامحتمله. با این حال وجود دارن.

    یه نوع از قرارگیری این مولکول‌ها هم وجود داره که مغز رو ایجاد کرده. توی علوم به این مغز می‌گن «مغز بولتزمن» که احتمال به وجود اومدنش خیلی کمتر از کتری برقیه.

    قضیه‌ی مغز بولتزمن فقط یه فرضیه‌ی غیرقابل رد شدن هست. درواقع، یکی دیگه از نامحتمل‌ترین حالت‌های قرارگیری ماده هم هست که بهش می‌گن انفجار بزرگ یا بیگ‌بنگ که توش آنتروپی بسیار پایین بود و از اون موقع در حال افزایشه. این افزایش آنتروپی برای ما کهکشان‌ها، زمین و حتی کل روند فرگشت یا تکامل رو به وجود آورده.

    ولی جهان در نهایت به جایی می‌رسه که آنتروپیش اون‌قدر بالا می‌ره که سیاه‌چاله‌ها ناپدید می‌شن، همه‌ی مواد از بین می‌رن و این تازه قسمت عمده‌ی عمر کائنات هست!

    زمین ما بخش کوچیکی از جهانه و با توجه به زمان درازی که از بیگ بنگ گذشته، احتمال همه‌چیز رو باید در نظر گرفت. پس زمین، اتمسفرش و موجودات روش، یک نمونه‌ی استثنایی از شکل‌گیری ذرات و آنتروپی پایین هستن، اما همه‌ی این مجموعه هم هنوز به افزایش بی‌نظمی جهان کمک می‌کنه.

    ایده‌ی مغز بولتزمن به ما می‌گه ذرات می‌تونن توی موقعیتی قرار بگیرن که چیزی به نام مغز ایجاد کنن. چیزی که توهم آگاهی و حافظه داره و تجربه‌ی فعلی ما رو ایجاد می‌کنه. نوسانات آنتروپی در همه جای جهان وجود دارن، پس کسی نمی‌تونه وجود چیزی مثل مغز رو انکار کنه. البته باید بگم دانشمندای زیادی هم هستن که با این فرضیه مخالفن. یکی از اونا می‌گه اگه مغز ما بولتزمن باشه به این معنیه که همه‌چیز یه توهمه و این باعث می‌شه ما طبیعت خودمون رو نفهمیم. بعضی فلاسفه می‌گن اگه به مغز بولتزمن اعتقاد داشته باشین، نمی‌تونین بفهمین که مغز بولتزمن دارین. این یه نکته‌ی جالب فلسفیه که پیشنهاد می‌کنم در موردش بیشتر بخونین!

    ایده‌های دیگه‌ای هم هستن که معتقدن ما در یه شبیه‌سازی زندگی می‌کنیم. اما این شبیه‌سازی در جهان بیرون اتفاق میفته یا توی مغز بولتزمنی ما؟ به زودی به این موضوع هم می‌پردازم.

    اگه از این ویدئو خوشتون اومده، اون رو با دوستاتون به اشتراک بذارین. مرسی از منبع عظیم انرژیتون و این که اونو به اشتراک می‌ذارین.

شما برای پاسخ به این جستار باید وارد تارنما شوید.