Cerebro de Boltzmann

Cerebro de Boltzmann

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

Un Cerebro de Boltzmann es una conjetural entidad consciente de sí misma, que se imagina originada por fluctuaciones aleatorias cosmológicas surgidas de un estado caótico de la realidad. Esta idea toma su nombre del físico estadístico Ludwig Boltzmann (1844 - 1906), a quien la literatura sobre este tema comunmente le atribuye -sin identificar otra fuente que la tradición oral- haber propuesto que el Universo conocido surgió como una fluctuación aleatoria, similar a los imaginarios procesos bajo los que se supone que podrían darse los Cerebros de Boltzmann.

La perspectiva de la realidad, que se halla presupuesta por el hecho de considerar esta propuesta, es que el "ser", esto es, la constitución final de todas las entidades o entes, consiste en una predicación: que se agota en su descripción o mera variante lógica. Quizás el ejemplo más conocido de lo ser considerado como mera predicación es el "argumento ontológico" propuesto por Anselmo de Canterbury para probar que Dios existe. Expuesto sucintamente, ese argumento afirma que si Dios no existiera no sería perfecto, lo que en lógica puede admitirse como correcto; y a partir de allí el argumento ontológico propone que, en consecuencia, un ser que debe concebirse como perfecto debe también existir, lo que deriva de haber supuesto que "ser" consiste en mera predicación. Suponer, así, que el "ser" es mera predicación es una postura típica del llamado pensamiento poietizante pitagórico-parmenídeo-platónico-puritano (PPPPPP), o sea la línea filosófica que supone que el pensamiento puede crear el "ser" (es decir, que el pensamiento es poietizante o productivo, del griego "póiesis", producir). En términos religiosos, se trata de afirmar que "el Hijo prevalece sobre el Padre" (similar, en términos filosóficos, a afirmar que el Lógos o plexo de todas las distinciones prevalece sobre el Ser de los entes), o que Zeus devora a Chronos. Esta suposición la compartieron las posturas idealistas y subjetivistas-transcendentalistas (como el idealismo alemán o la expuesta en el filme The Matrix). El PPPPPP es posiblemente la postura filosófica más extendida entre los físicos matemáticos, y Ludwig Boltzmann la compartía plenamente. También es una de las halladas con más frecuencia en los sostenedores del creacionismo y del llamado principio antrópico, que han prosperado sobre todo en países cuya cultura se desarrolló tributariamente al Protestantismo. Es solamente para quienes comparten ese ambiente conceptual o esa postura filosófica que se les aparece una paradoja, explicada en lo que sigue, y que para superar o resolver esa paradoja deben imaginarse los Cerebros de Boltzmann.

La paradoja del Cerebro de Boltzmann

Se suele hacer referencia a estas conjeturales entidades en el contexto de "la Paradoja del Cerebro de Boltzmann" (paradoja BB en inglés, Boltzmann Brain paradox), es decir en el marco del 'pensamiento poietizante pitagórico-parmenídeo-platónico-puritano' (PPPPPP).

El problema en que se genera proviene de la necesidad, supuesta por el PPPPPP, 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. Algunos han podido pensar, pues, que el estado más probable del Universo es uno de alta entropía, casi uniforme y desordenado. Así que, se preguntan, ¿por qué la entropía que observamos es tan baja?

Debe aclararse que ese Universo, al que así se contempla, es el subuniverso (término este de John Archibald Wheeler) o porción completa de la naturaleza que teóricamente sería posible llegar a observar, y no rincones tan pequeños como la superficie de nuestro planeta. En esta, el orden abunda aun mucho más (por ejemplo, en los organismos vivos, o en complejas estructuras como el cerebro) debido al subproceso integrativo de la evolución biológica o subproceso de Crocco. Este subproceso (explicado en castellano en una clase disponible como audiotexto en http://electroneubio.secyt.gov.ar/palindrome_spanish_1parte.mp3 , que traduce el capítulo 12 de la Referencia en inglés, "A Palindrome") no deroga la segunda ley de la termodinámica ni impide que, en nuestro subuniverso, la entropía tienda siempre a aumentar. Este último hecho actualmente se relaciona con la creación de espacio en forma continua, en la llamada expansión del universo. Dentro de una nueva descripción que se mantuvo en el PPPPPP pero señalaba el paso del determinismo hacia las probabilidades y de la reversibilidad hacia la irreversibilidad, Prigogine y colaboradores lo habían abordado en términos probabilísticos (Prigogine suponía que "los objetos fundamentales de la física ya no son trayectorias o funciones de onda sino probabilidades"), sin llegar a un tratamiento causal-dinámico no estadístico de por lo menos algunas eclosiones, que es el que advierte en trabajos aun más recientes. Esta creación de espacio en tiempos modernos es un observable de la astronomía, que en los días de Boltzmann era desconocido por completo.

Por otra parte, es difícil percibir cómo aquella comparación estadística atribuida a Boltzmann podría entenderse, o justificarse, sin una previa asunción o suposición de independencia, similar a la formulada por Albert Einstein, Podolski y Rosen para sostener su propia paradoja. Prigogine, aun describiendo la evolución de la naturaleza -en todos sus niveles- como pura estadística de probabilidades, se opuso a reconocer realidad a una tal independencia. Dijo (ver reseña por Jorge Palacios C., en Referencias) que "Aquí la noción central es la de correlación. En el curso del tiempo nacen y se propagan correlaciones. Empezamos a concebir el modo como la irreversibilidad puede aparecer en el nivel estadístico. Se trata de construir una dinámica de las correlaciones y ya no una dinámica de las trayectorias". Tal como la paradoja EPR, también esta alegada paradoja del Cerebro de Boltzmann puede sostenerse dentro su contexto de prefiguraciones filosóficas, ya señalado, solamente mientras uno estime asimismo posible alguna correlación (por vía de "entanglement" cuántico o de alguna otra manera; es decir, un universo que esté transformándose solidariamente en todas sus partes o "en bloque") entre partes del universo tan separadas que a la velocidad de la luz no habrían podido comunicarse hasta ahora.

A Boltzmann pues la literatura sobre este tema le atribuye haber propuesto que nosotros y el Universo de mucho orden (o baja entropía) que observamos somos en realidad una fluctuación aleatoria eclosionada en un Universo de mayor entropía, mucho más grande e inobservable. Incluso en un estado cercano al equilibro, allí existirían fluctuaciones estocásticas del nivel de entropía. Las fluctuaciones (subuniversos) más comunes serían relativamente pequeñas, únicamente dando lugar a pequeñas cantidades de orden, mientras que fluctuaciones mayores y sus mayores niveles de organización asociados serían relativamente más raros. En otras palabras, en tal propuesta no se advierte que el orden en ciertas circunstancias (a saber, tras la extensión espacial de los procesos temporales) incrementa el desorden (subproceso integrativo de Crocco, citado, que se describe en términos no-probabilísticos) ni que es superluo acudir a fluctuaciones cosmológicas globales para dar cuenta de los aumentos locales y transitorios del inverso de la entropía (orden, o entalpía). En la línea del PPPPPP y del pensamiento atribuido a Boltzmann, se reconoce que enormes fluctuaciones cosmológicas serían altísimamente improbables, pero se afirma que esto puede ser explicado por el enorme tamaño del Universo (aunque este es concebido como un bloque ligado) 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, donde están dadas muchas entidades conscientes de sí mismas, es el resultado de una fluctuación aleatoria, este nivel sería mucho más improbable que un nivel de organización que sólo fuera capaz de crear una única entidad consciente de sí misma. Ha de advertirse que en tal suposición se identifica psiquismo o consciencia con sus contenidos mentales o mente, en la tradición de John Locke, y se supone que el psiquismo resulta del nivel de organización (complejidad), en modo paralelo pero inverso a como los escolásticos consideraban que la existencia del alma derivaba de su nivel de simplicidad. Asimismo, no se supera el nivel descriptivo propio de los tratamientos probabilísticos y, debido al mencionado entendimiento de lo ser como predicación, se considera a las probabilidades como si fueran existentes en acto. Ha de advertirse también que los elaboradores de la conjetura del Cerebro de Boltzmann a menudo se refieren a la entropía como si esta fuera una cantidad absoluta, pasando de "entropía en aumento" a "baja entropía". En realidad, la entropía se define por su fórmula dS = dQ/T, que expresa una relación diferencial entre energía Q y entropía S mediada por la temperatura T. Esto permite pensar a la temperatura como si estuviera diluyendo el impacto del cambio de energía (potencia) a lo largo del cambio de entropía (tasa de bits, o bit rate, en las equivalencias informáticas de la termodinámica), de modo similar a como el ruido diluye la tasa de bits en un canal de información para una potencia de transmisor determinada. (Nota técnica: esta ilustración se ve aun más clara cuando ambos lados de la ecuación son divididos por dt como la diferencial de tiempo, para obtener dS/dt = (dQ/dt)/T ). En otros términos, se pueden medir cambios en entropía integrando sobre un intervalo (tiempo), de modo que uno puede perfectamente referirse a entropía creciente o decreciente, pero no existe fórmula ninguna para la constante de integración. Por este motivo no se alude a ninguna noción con significado al pretender referirse a entropía alta o baja en términos absolutos (error este en el que no se conoce que Boltzmann mismo hubiera incurrido). Sólo cabe referirse con sentido a una entropía más alta o bien más baja que otra.

Otras críticas a la paradoja

Además de saltearse no pocas veces ese esencial requisito técnico, los elaboradores de la conjetura del Cerebro de Boltzmann con frecuencia suponen que, para cada subuniverso con el nivel de organización que vemos en éste, debería haber una cantidad enorme de solitarios cerebros de Boltzmann vagando en entornos desorganizados. Con esto los análisis suelen pasar a una serie de ideas que a veces se califican como New Age, pero en realidad provienen del Gnosticismo antiguo y fueron retomadas por seguidores modernos del PPPPPP en sus formas de subjetivismo-transcendentalismo (por ejemplo, Alfred North Whitehead) y del panpsiquismo (por ejemplo, la idea de William James del "polvo psíquico", que al conglomerarse formaría los psiquismos).

Allende este nivel de exposición, las publicaciones actuales discrepan mucho entre sí. Algunos refutan 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. Otros imaginan que la paradoja, en resumen, consiste en que sea 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. Un punto esencial, y revelativo de la proveniencia teórica de estas ideas, es que en todas ellas resulta constante el olvido de la inhesión, o sea que, contra los hechos observados, a los contenidos mentales se los supone transferibles y compartibles entre psiquismos, como si estuvieran constituidos por algún material extramental.

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)

• "Prigogine: el fin de las certidumbres" – Reseña del libro, por Jorge Palacios C. En http://www.rrojasdatabank.org/cuquiprigogine.pdf

• "A Palindrome", Mario Crocco, Capítulo 12 en Helmut Wautischer, editor, Ontology of Consciousness, The MIT Press; a Bradford Book, Cambridge - London, 2008, ISBN 978 0 262 23259 3 (hardcover) 978 0 262 73184 3 (softcover, alkaline), páginas 359-396. Disponible como audiotextos leídos en castellano en http://electroneubio.secyt.gov.ar/

Divulgaciones y foros de Internet (no constituyen referencia académica), en inglés

• "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, 37a07c&ei=5124&partner=permalink&exprod=permalink New York Times, 15 January 2008

• http://www.bautforum.com/questions-answers/63924-boltzmann-brains- question.html#post1057956

• http://motls.blogspot.com/2007/01/boltzmanns-brain-and-low-entropy.html Esta referencia menciona "la cuestión de Boltzmann-Penrose, de por qué las condiciones cosmológicas iniciales son de baja entropía" ("the Boltzmann-Penrose question of why the initial conditions for cosmology have low entropy").

Obtenido de "Cerebro de Boltzmann"