теория о мозге в космосе
Больцмановский мозг: уникально ли человеческое сознание?
Михаил Петров
Больцмановский мозг — это гипотетический объект, самопроизвольно собравшийся во Вселенной и способный осознавать свое существование. Вероятность такого события по некоторым оценкам даже превышает вероятность появления обычного человеческого мозга в ходе эволюции. Что с этим делать? И как в науке появилась гипотеза Больцмановского мозга? «Теории и практики» попытались разобраться, как отстоять уникальность человеческого сознания.
Все повторяется
В августе 1881 года на прогулке в окрестностях горной швейцарской деревушки Фридриха Ницше посетила мысль о вечном возвращении. «Высшая формула утверждения, которая вообще может быть достигнута», — как писал сам философ. По мысли Ницше, бесконечное течение времени с неизбежностью приводит к абсолютно точному повторению всех событий. Здесь и падающее с дерева яблоко, и застывший перед монитором читатель «Теорий и практик», и сам Ницше, в мистическом предчувствии мысли присевший отдохнуть у отвесной скалы. Все в точности повторится во Вселенной еще бесчисленное количество раз.
По воспоминаниям современников Ницше был очень увлечен новой идей. В поисках ее фундаментальных оснований он даже стал изучать естественные науки, но цельной теории у него так и не появилось — концепция вечного возвращения появляется в трудах немецкого философа только эпизодически. И тем удивительнее, что история про искусственный мозг, способный продублировать наше сознание, начинается совсем неподалеку — в Венском и Мюнхенском университетах, где в конце XIX века преподавал австрийский физик Людвиг Больцман.
В качестве примера попробуем посчитать энтропию абстрактного рабочего стола, на котором лежит две папки. В идеале в одной (любой) папке должно быть два чистых листа, а в другой — два исписанных. При таких условиях возможны только два микросостояния: либо в папке №1 два чистых листа, а в папке №2 два исписанных, либо наоборот. А значит, по формуле энтропия такого состояния будет S = k*ln 2
Теперь представим, что листы перепутались, и в одну папку попало сразу три из них, а в другую только один. Тут появляется четыре возможных микросостояния: в первой папке два чистых листа и один исписанный, в первой папке два исписанных листа и один чистый, плюс два таких же состояния для папки второй). Подставляем число 4 в формулу: в целом энтропия такого состояния будет S=kln 4. А поскольку ln4 = 2ln2, получается, что с увеличением беспорядка энтропия такой простой системы удвоилась.
Во времена Больцмана уже был известен второй закон термодинамики, который утверждает, что процессы в закрытых системах самопроизвольно протекают в сторону увеличения беспорядка и энтропии (так и бумаги на столе запутываются, поскольку беспорядку соответствует гораздо больше различных конфигураций, чем порядку). И тут у Больцмана возникла проблема: окружающий мир казался слишком упорядоченной системой (надо отметить, что ученый тогда еще ничего не знал о двойной спирали ДНК или строении атома), чтобы функционировать по этому закону.
Мир как флуктуация
Тогда Больцман предположил, что наш мир с небольшой энтропией — это не что иное, как флуктуация. Случайное мимолетное отклонение Вселенной от ее основного состояния хаоса. Отсюда следовало и более общее утверждение: хаос способен порождать упорядоченные системы.
Прошло больше века, пока ученые нашли реальный механизм, способный подкрепить эту гипотезу — квантовые флуктуации вакуума. Дело в том, что физический вакуум это не просто некое абстрактное и навеки пустое пространство. Как бы хорошо мы не «откачали» всю материю из объема, в нем все равно постоянно будут появляться виртуальные, существующие бесконечно малое время частицы.
Но что будет, если пара виртуальных частиц — например, электрон и позитрон, из ниоткуда появившиеся в нашем мире — мгновенно разойдется в пространстве? А если они встретятся с миллиардами других таких же частиц и случайно организуются в точную копию Солнечной системы? Или в конкретного человека со всеми его воспоминаниями, идеями и переживаниями? Так физики конца XX века вернулись сразу и к Больцману, и к Ницше.
Впрочем, гораздо более вероятным событием против случайного зарождения целого человека будет появление только одного его мозга. Того самого мозга Больцмана, собравшегося во Вселенной и теперь осознающего свое существование. Более того, вероятность этого события по некоторым подсчетам даже больше, чем вероятность привычного появления точно такого же мозга в результате биологической эволюции. А это уже практически солипсизм. Ведь кто при таком обороте дел способен уверенно сказать, что наш материальный мир реален, а не является только сновидческим порождением какого-нибудь случайного мозга, плавающего в глубинах космоса?
Эволюция vs случайность
Такие рассуждения могут показаться чистой фантазией. Но даже самые серьезные ученые теперь берут в расчет этот парадокс мозга Больцмана.
«Логика квантовой теории поля и инфляционной космологии заставляет меня признать, что в бесконечно отдаленном будущем в вакууме будут рождаться все новые и новые копии меня самого, точнее, моего нынешнего сознания, — говорит профессор физики Стэнфордского университета Андрей Линде. — Но если это так, почему я должен верить, что я нынешний — это и есть оригинал, а не одна из копий? Более того, коль скоро число копий бесконечно, такая вероятность больше, чем вероятность быть первоисточником».
Упрощенно же можно говорить о двух основных подходах, способных отстоять уникальность нашего сознания. Первый из них апеллирует к преждевременному распаду вакуума. Наша Вселенная со всеми ее физическим законами перестает существовать, поскольку по природе своей была нестабильна, а Больцмановские мозги просто не успевают возникнуть. Человечество счастливо.
Второй же привлекает саму природу биологической эволюции, которая не является слепым перебором вариантов в поисках идеальной случайной комбинации (слепым перебором комбинаций нуклеотидов за все время жизни даже сложно установить структуру одного конкретного гена, кодирующего один белок). Ведь в эволюции очень важен промежуточный отбор вариантов, который явно повышает вероятность «природного» возникновения человеческого мозга. Но как его учитывать в расчете вероятностей? Оставим этот вопрос ученым.
Вселенная как аналогия человеческого мозга.
Известное научное предположение, что устройство Вселенной напоминает систему нейронов в головном мозге, имеет место быть.
Интернет облетели фотографии, на которых очень наглядно показано, как удивительно микроскопическая модель бесчисленной сети нейронов схожа с макроскопической моделью Вселенной. Материя разных галактик в ней взаимодействует между собой, развиваясь и разрастаясь.
[Еще есть одно важное сходство между клетками мозга и черными дырами – и те и другие создают электромагнитное излучение. Исследователи убеждены, что макромир с точностью отображается в биологической клетке как микромир, поэтому сложную структуру Вселенной сравнивают с клеткой. Они уверены, что это сходство не случайно.]
Ученые считают, что любые сети, начиная от системы головного мозга и кончая грандиозной Вселенной, развиваются по единым фундаментальным природным законам. На эти догадки их натолкнули одинаковые закономерности в постоянном росте сетей.
А может ли в таком случае наша бесконечная Вселенная быть одной из клеток одного живого гигантского организма? Вернемся в школу на урок физики и вспомним, что клетка состоит из молекул, молекулы – из атомов, а атомы – из ядра и вращающихся вокруг него электронов.
Если сравнить со Вселенной, – то выходит, что электроны – те же планеты, ядро – это Солнце, а солнечная система – атом. А если взглянуть глубже, то получается, что галактика – молекула, а Вселенная – клетка.
Если смотреть еще шире, то, на самом деле, Вселенных, как и клеток – бесчисленное множество, им нет числа. Все они в определенное время создаются, какой-то период существуют, а потом обязательно уничтожаются. Это подтверждено древними ведическими писаниями и, согласитесь, очень напоминает это жизнь клетки, которая тоже создается, живет и умирает.
Как клетка считается живой, потому что управляется разумом, так и Вселенная – живая, потому что в нее вселены живые существа. Еще в прошлом веке кто-то из ученых, изучающий живую клетку и, подивившись ее сложнейшей структуре, сказал, что не могла она быть создана без вмешательства разума.
[Этот ученый сразу же поверил в Бога, потому, как некому больше, кроме Господа, так предусмотрительно «обставить» жизнь простейшей клетки от начала до конца, – клетки, которая сама по себе является началом для создания живого организма. Теория – «что в большом – то – и в малом», – полностью подтверждается.]
• Интересные подробности о головном мозге.
Доказано, что нейрон и отдельный участок Вселенной имеют одну и ту же единицу частоты вибрации, правда, в различной степени из-за разницы структур и размеров. От этого их работу можно смело сравнить с музыкой, звучание которой – то возрастает, то уменьшается. И если человек правильно настраивает свое мышление, то Вселенная для него – как камертон.
Если связь человеческого мозга и космоса налицо, то это знание можно использовать для расширения сознания. Развитие мозга – это целая история созидания, при которой внутри черепной коробки происходят «удивительные события», дабы сделать из людей тех, кем они являются. Младенец рождается с мириадами нейронов, и его мозг формирует триллионы соединений.
Нервная клетка мозга генерирует электрический сигнал и стимулирует другие нейроны. Они, в свою очередь, приходят в возбужденное состояние и воспроизводят свои сигналы, которые бегут к другим нейронам, образуя сеть, выполняющую единую мозговую функцию. Чем не грандиозное зрелище, если представить все это в увеличенном размере!
Однако, соседние нейроны в мозге связываются лучше не друг с другом, а с нервными клетками, напоминающими узелки. Таким же образом, когда Вселенная расширяется в пространстве и времени, то количество связей между элементами материи в галактиках увеличивается. Сравнивая эти процессы, можно видеть, что природная динамика их роста идентична.
20-й век был веком значительных открытий и экспериментов. Группа французских ученых обнаружила, что такие элементарные частицы, как электроны, способны каким-то чудом мгновенно друг с другом сообщаться, невзирая на то, какое между ними расстояние. Каждая частица чудесным образом в точности «знала», что делает другая.
На основе этих данных один из лондонских ученых «светил» предположил, что Вселенная – гигантская голограмма. Принцип голограммы, который гласит – «все в каждой части» убедил исследователей, что электроны на любом расстоянии взаимодействуют не потому, что обмениваются между собой таинственными сигналами, а потому, что их разделенность – кажущаяся. Если взглянуть с какого-либо другого уровня реальности, то эти частицы – не отдельные, а наоборот, продолжение чего-то глобального.
Ученые убеждены, что существует скрытый от нас уровень реальности более высокой размерности. И частицы раздельными мы видим только потому, что нам доступна только малая часть действительности. Сами частицы – грани одного глубокого единства. А раз все содержится в малой части, то Вселенная – это проекция и голограмма. Это означает, что любые предметы в мире на глубоком уровне бесконечно взаимосвязаны и все природные явления и сама природа – это безразрывная паутина.
Один из нейрофизиологов, плотно занимающийся изучением мозга, также верит в теорию голографичности мира. К такому заключению он пришел, ломая голову над загадкой, какая область мозга отвечает за воспоминания. Его многочисленные исследования показали, что информация рассредоточена равномерно по всему объему мозга. Выяснилось, что память находится не в группах нейронов, а в разрядах нервных импульсах, вспыхивающих во всем мозге, подобно тому, как маленький кусочек голограммы показывает все изображение полностью.
Тогда встает вопрос:
Если и Вселенная, и мозг – голограмма, то – что же есть настоящая объективная реальность? Это еще ученым предстоит выяснить, а пока они успокоены тем, что теория голограммы мозга и Вселенной объясняет многие паранормальные и психофизические явления, такие, как, например, телепатия.
Баянометр ругался на картинку. Постов не обнаружено.
Что такое Больцмановский мозг?
Может ли у нашей Вселенной быть сознание? Впервые этим необычным вопросом задался известный ученый XX века Людвиг Больцман, который предположил, что весь окружающий нас мир развивается по законам энтропии или определенной вероятности возникновения того или иного события. Учитывая тот факт, что сложному организму требуется гораздо больше времени на развитие, чем простому, можно сделать логичный вывод о том, появление человека гораздо менее вероятно, чем появление самостоятельного мозга. Так ли это или в теорию Больцмана закралась какая-то ошибка? Давайте попробуем порассуждать об этом вместе в данной статье.
Если теория о мультивселенных верна, то в одной из бесчисленных Вселенных вполне может появиться нечто, способное осознавать свое существование
Может ли разум появиться из ниоткуда?
Несмотря на то, что под фразой “Больцмановский мозг” многие представляют себе парящий в бескрайнем космическом пространстве человеческий мозг, Людвиг Больцман описывал результат спонтанных флуктуаций скорее как некую мыслящую субстанцию, которая способна осознавать свое существование и вести наблюдение за окружающим миром. Так, свое видение “Больцмановского мозга” смог показать знаменитый писатель-фантаст Станислав Лем в своем романе “Солярис”, где в качестве мыслящей субстанции выступает гигантская планета-океан. Современные ученые-физики пошли еще дальше, допустив, что “Больцмановским мозгом” может оказаться абсолютно любое существо во Вселенной, в том числе и мы с вами. Из-за того, что космос постоянно расширяется, приобретая все новые и новые свойства, бесконечность событий внутри него могут породить и некий отдельный разум внутри Вселенной. Подобные идеи, раньше считавшиеся непристойными для размышления в научной среде, постепенно начинают становиться полноценной частью научного знания, которое все больше начинает впитывать в себя теории не только из области физики и математики, но и философии, и психологии.
Людвиг Больцман — один из основоположников современной термодинамики
Является ли уникальной наша Вселенная?
Проблему “Больцмановского мозга” можно попытаться решить и с точки зрения квантовой теории поля, которая утверждает, что в бесчисленном количестве Вселенных можно обнаружить столь же бесчисленное количество копий того или иного события. Иными словами, бесконечность времени и пространства способна создать с абсолютной точностью все то, что когда-либо было ранее. Так, Фридрих Ницше еще в XIX веке рассуждал об идее о вечном возвращении, в котором история возвращается к своему же детальному воссозданию если не в нашей конкретно Вселенной, то хотя бы в одной из ее многочисленных копий.
Управляют всеми вселенными и мирами крошечные и едва заметные флуктуации, которые иногда могут представлять из себя всего лишь взмах крыла бабочки в Амазонии, который каким-то образом стал звеном в цепочке событий, повлекших возникновение урагана в Москве. Именно таким образом где-то в глубинах Вселенной может зародиться абсолютно точная копия нашей Солнечной системы с нашей планетой Земля и даже всеми ее обитателями. Вероятность такого события, конечно, мизерная. Однако в масштабах Вселенной даже самое невероятное происшествие имеет право на возникновение и существование. Вместе с тем, вероятность спонтанного возникновения мозга Больцмана, в этом случае, становится гораздо более реальной, чем даже возникновение отдельного человека.
А как считаете вы, является ли теория, доказывающая возможность возникновения Больцмановского мозга, реалистичной и имеющей право на существование? Давайте попробуем обсудить данный вопрос в нашем Telegram-чате или на официальном канале на Яндекс.Дзен.
Несмотря на то, что подобные рассуждения могут показаться лишь выдумкой писателя с буйной фантазией, современные космологи используют парадокс мозга Больцмана в качестве одной из важнейших теорий возникновения Вселенной и появления в ней человека.
Исследование: Человеческий мозг является «копией» Вселенной
Совместное исследование ученых Болонского и Веронского университетов (Италия) доказало, что человеческий мозг по своему строению и взаимодействию в нем нейронов поразительно похож на Вселенную.
Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Physics, а коротко о нем рассказывается на сайте Болонского университета. Оно было проведено совместными усилиями астрофизика Франко Вацца и нейрохирурга Альберто Фелетти. Специалисты сравнили две самые сложные системы в природе: космическую сеть из множества галактик и сеть нейронных клеток в человеческом мозге.
Количественный анализ был проведен, несмотря на огромную разницу в масштабе между двумя этими сетями, которая превышает 27 порядков. По сути, исследование было проведено на пересечении космологии и нейрохирургии. Оно предполагает, что различные физические процессы могут создавать структуры, характеризующиеся одинаковыми уровнями сложности и самоорганизации.
Исследователи отмечают, что человеческий мозг функционирует благодаря своей широкой нейронной сети. Считается, что она состоит примерно из 69 миллиардов нейронов. В то же время о Вселенной известно, что она представляет собой космическую сеть, которая состоит как минимум из 100 миллиардов галактик.
Именно эти общие черты и легли в основу анализа. Ученых интересовало, до какой степени человеческий мозг и Вселенная могут быть похожи друг на друга? Для поиска ответа на этот вопрос они смоделировали сеть галактик и сеть нейронов коры головного мозга, а затем наложили их друг на друга. Цель заключалась в том, чтобы увидеть, как флуктуации (колебания) вещества распространяются в столь разных масштабах.
Также авторы работы рассчитали некоторые параметры, которые характеризуют как нейронную сеть мозга, так и космическую сеть. В частности, они изучили среднее количество соединений в каждом узле и тенденцию их объединения в кластеры внутри каждой сети.
Космическая эйфория: что испытывает мозг в космосе?
В феврале 1971 года астронавт «Аполлона-14» Эдгар Митчелл испытал малопонятный феномен, который иногда называют «эффектом прозрения» (Overview Effect). По его словам, его охватило чувство понимания вселенной. Без предупреждения, как отмечает астронавт, он испытал ощущение блаженства, безвременья, словно появилась прочная связь с космосом. Мгновенно и глубоко космонавт осознал каждый атом в отрыве от материи, а взглянув в иллюминатор увидел и другие атомы Вселенной. Абсолютное расширение сознания. Самое интересное, что он не первый и не последний из космонавтов, которые подпишутся под «эффектом прозрения» в космосе. Что же происходит с мозгом в состоянии невесомости?
Расти Швайкарт испытал это чувство 6 марта 1969 года во время выхода в открытый космос из «Аполлона-9»:
«Когда вы вращаетесь вокруг Земли полтора часа, вы начинаете ощущать абсолютную связь с планетой. Это изменение… оно трогает вас так сильно, что вы превращаетесь в комок ощущений».
Швайкарт испытал практически то же, что и Митчелл, описывая интуитивное понимание, что все в мире взаимосвязано прочнее и глубже, чем на самом деле.
Опыт астронавтов, сопровождаемый десятками других подобных экспериментов от других космонавтов, серьезно заинтересовал ученых, изучающий мозг. «Эффект прозрения», или острое осознание материи как синергетически связанного вещества, наводит на мысли о религиозном переживании, описываемым буддийскими монахами, к примеру. Откуда же оно берется и почему?
Дабы не плодить мифы о человеческом мозге и его природе, придется разобраться глубже.
Энди Ньюберг, невролог и врач с опытом работы в космомедицине, тщательно следит за всеми, кто перенес космическое путешествие. Он говорит, есть определенная разница между теми людьми, которые побывали в открытом пространстве и которые — нет, и хочет разобраться в этом. Ньюберг специализируется на поиске неврологических маркеров мозга в состоянии измененного сознания. Сюда можно приписать монахов во время молитвы, трансцендентальных медиумов и других, связанных с трансцендентальной психологией, представителей различных конфессий.
Ньюберг выяснил, какие регионы серого вещества связаны с проявлением этих эффектов, и теперь планирует использовать свой опыт для изучения «эффета прозрения». Передовые сканирующие мозг инструменты будут отправлены на орбиту, чтобы зафиксировать состояние сознания космических путешественников. Если «эффект прозрения» действительно представляет собой физиологическое явление, его стоит изучить.
Первым испытуемым Ньюберга станет не астронавт, а обычный гражданский человек. Рита Андерсен покинет планету вместе с ракетопланом Kistler. Она говорит, что будучи одним из первых обычных исследователей космоса, с удовольствием поможет Энди отсканировать ее мозг, чтобы пролить свет на загадку. Почему астронавты испытывают состояние измененного сознания, когда выходят в космос, и получится ли у Риты или других гражданских космонавтов испытать его?
Спустя десятилетия исследования собственного прозрения, Эд Митчелл твердо поверил в том, что его «единение» со Вселенной является прямым доказательством того, как мало мы знаем о квантовой физике. Квантовая механика скорее парадоксальна, чем понятна, и мы недавно уже говорили об этом. Примечательно то, что квантовая механике не отрицает того, что во Вселенной может быть некий высший разум (подробнее здесь).
В недавнем интервью писательнице Диане де Ренье из «Американской хроники» Митчелл объяснил, как случившееся изменило его жизнь и взгляд на мир и на то, как каждый из нас вписывается в масштаб космоса:
«Сотни лет назад философ Рене Декарт пришел к выводу, что телесность, духовность, разум и тело принадлежат к разным сферам реальности, которые не взаимодействуют. Тогда это послужило сигналом для Инквизиции, что можно сжигать на костре еретиков, которые спорят с церковью и постулируют материализм мышления. И хотя это все прошло, целые четыреста лет наука рассматривала сознание и разум как предметы философии и религии, а не науки.
В 1940-х годах математик и физик Норберт Винер из Массачусетского технологического института впервые определил информацию как отрицательную энтропию. Энтропия — это фундаментальная идея о том, что вселенная истощается и теряет энергию. Но Винер назвал информацию энтропией в негативе, и это замечательно, но далеко от полного понимания».
Митчелл говорит, что, пытаясь заполнить некоторые бреши, в 2008 году выпустил пересмотренное издание своей книги «Путь исследователя», в которой рассматривается факт того, что наука игнорирует человеческое сознание. Используя то, что он называл «двоичной моделью», писатель рассматривает «два облика» энергии.
«Это не два разделенных понятия, это энергия как база нашего существования в материи и база нашего знания и информации», — объясняет Митчелл. — «В нашей науке нет определения сознанию. Единственное определение сознания в словаре говорит о том, что это базовый уровень осознания (самоидентификации). Сознавать — значит быть в курсе и понимать, а значит у нас есть разные уровни сознания в зависимости от того, насколько сложен объект. В лабораториях много раз демонстрировали, что базовое осознание своего существования имеют даже овощи, простейшие бактерии, простые формы жизни.
Это было проделано с помощью клетки Фарадея. И это доказало, что информация на самом глубоком, квантовом уровне, может обойти электромагнитную теорию. И сейчас мы входим в квантовую физику и не можем ее постичь. Есть фундаментальное понимание того, что осознание находится в самой основе сути вещей».
Митчелл полагает, что возможно, как ученые, так и богословы не понимают сути вещей.
«Я могу сказать мистикам и богослова, что наши боги слишком малы; они заполняют вселенной. Ученым же я могу сказать, что боги действительно существуют; они вечны, связаны и их сознание — это опыт всех разумных существ».
В ответ на вопрос де Ренье, верит ли Митчелл в бога или нет, он ответил, что хоть и верит, но его вера не является предположением, что Бог — это «седобородый дед».
И хотя Митчелл не может объяснить свой опыт прозрения, он уверен, что заглянул в другую реальность, в которой люди, места и вещи куда крепче связаны, чем мы думаем. Он также отмечает, что ресурсы нашей драгоценной планеты нужно расходовать с умом.
«Великий мыслитель Бакминстер Фуллер, философ, ныне покойный, но современный двадцатому веку, отметил в начале исследований космоса, что все мы «экипаж Земли». Но мы бунтующий экипаж, и как вы запустите корабль с бунтом на борту?».
А вы верите словам астронавта? Действительно ли «эффект прозрения» имеет научную почву или наука бессильна его объяснить? И могут ли мистики дать верный ответ на этот вопрос?