Em um novo estudo, o professor da SFI David Wolpert, o membro do corpo docente da SFI Fractal, Carlo Rovelli, e o físico Jordan Scharnhorst dão uma nova olhada em uma ideia famosa e desconfortável em física e cosmologia conhecida como a hipótese do “cérebro de Boltzmann”. Este conceito sugere que as nossas memórias, percepções e observações podem não refletir o passado real. Em vez disso, poderiam ter-se formado aleatoriamente através de flutuações na entropia, dando a aparência de uma história coerente que nunca realmente aconteceu.
O quebra-cabeça vem da profunda excitação da física estatística. Uma chave para entender por que o tempo se move em uma direção é o teorema H de Boltzmann, um princípio central da mecânica estatística ligado à segunda lei da termodinâmica. Essa lei explica porque a entropia aumenta com o tempo, dando-nos uma ideia do passado e do futuro.
No entanto, o H O teorema em si é simétrico no tempo, o que significa que não prefere uma direção do tempo a outra. Cria um efeito incrível. De uma perspectiva estritamente formal, é mais provável que os padrões que constituem as nossas memórias e observações surjam de flutuações aleatórias de entropia do que de uma sequência real de acontecimentos passados. Simplificando, a física permite a possibilidade de que nossas memórias não sejam registros confiáveis, mas ilusões detalhadas produzidas pelo acaso. Este conceito instável define a hipótese do cérebro de Boltzmann.
Como moldar o debate sobre o momento certo
Para compreender melhor este problema, os investigadores desenvolveram uma estrutura formal que examina como diferentes pressupostos afectam as decisões sobre entropia e memória. O seu trabalho combina a hipótese do cérebro de Boltzmann, a segunda lei da termodinâmica e a “hipótese do passado” relacionada, que postula que o universo começou num estado de baixa entropia.
Uma questão importante é quais pontos são considerados fixos ao analisar como a entropia evolui. Algumas abordagens tomam o estado atual do universo como dado e trabalham a partir daí. Outros postulam um ponto de partida de baixa entropia no Big Bang. É importante ressaltar que as leis da física não especificam qual dessas perspectivas é correta, deixando espaço para interpretação.
Raciocínio circular em argumentos de entropia e memória
O estudo introduz o que os autores chamam de “hipótese da entropia” para destacar um problema-chave em muitos argumentos existentes. Eles mostram que as discussões sobre entropia, tempo e memória muitas vezes dependem de raciocínios circulares sutis. Neste caso, suposições sobre o passado são usadas para apoiar decisões, como a confiabilidade da memória ou a direção em que a entropia aumenta. Essas mesmas conclusões são então usadas para justificar as suposições originais.
Em vez de resolver a controvérsia, os investigadores concentram-se em esclarecer estas estruturas ocultas. Ao separar o papel das leis físicas dos pressupostos que usamos para explicá-las, o estudo fornece uma forma mais transparente de pensar sobre questões de longa data que envolvem a natureza do tempo, da entropia e da memória.
