Smegenai

“Smegenys – geriausias aukštos įtampos impulsų sklidimo vakuume pavyzdys.”

– Kažkoks protingas dėdė (arba teta)

 

 

Taigi, šiandien apie smegenis. Ne, ne apie gana garsų “Dešimties procentų mitą” (nors jis gal ir ne toks visiškai neteisingas, kaip šiose nuorodose teigiama), o apie kitą tokį įdomų neseniai mano aptiktą reiškinį, pavadintą “Bolcmano Visata”.

 

Nors gal tai ne reiškinys, gal greičiau netgi visa teorija. Priskiriama Liudvikui Bolcmanui, statistinės mechanikos pradininkui bei žymiam atominės teorijos šalininkui, tačiau greičiausiai sukurta jo padėjėjo daktaro Šoico. Tarpe kitų dalykų, Bolcmanas buvo vienas iš pirmųjų, rimtai priėmęs entropijos teoriją ir iš to išvedęs daug įdomių ir reikšmingų išvadų. Viena iš tų išvadų – entropija nuolat didėja (antrasis termodinamikos dėsnis). Tiksliau sakant, bet kokios uždaros sistemos entropija didėja iki tam tikros maksimalios vertės, atitinkančios sistemos termodinaminę pusiausvyrą. Pusiausvira sistema gali išlikti neribotai ilgą laiką.

 

Arba ne. Bolcmano (na gerai, jo padėjėjo… vis tiek be Bolcmano tas nieko nebūtų paskelbęs, teorija žinoma tik iš Bolcmano raštų) tyrimai parodė, jog pusiausvira sistema gali atsitiktinai nukrypti nuo tos pusiausvyros. Na, gal ne visa sistema vienu metu (arbatos puodelis nepavirs garų ir ledo mišinuku su arbatžolių nuosėdomis), bet tam tikri nedideli jos regionai gali (mikroskopiniai ledo kristalėliai gali susiformuoti). Tikimybė tokiam nukrypimui atsirasti yra atvirkščiai proporcinga to nukrypimo dydžiui – tokia išvada gaunama panagrinėjus kvantines sistemos savybes bei tikimybių pasiskirstymą. Beje, šis pasiskirstymas toli gražu nėra normalus (t.y. gausinis), o tai, kaip bebūtų keista, yra vienas iš sistemos saviorganizacijos požymių, kuri savo ruožtu yra vienas iš gyvybės požymių. Bet tai jau buvo nukryptemė.

 

Taigi, atsitiktiniai entropijos pokyčiai pusiausviroje sistemoje yra įmanomi. Kas iš to? Ogi tas, jog tas teiginys yra teisingas bet kokio dydžio sistemoms. Iš to išvesta teorija yra tokia – o gal ir visa mūsų stebima Visata yra vienas toks didelis atsitiktinis entropijos pokytis ilgalaikėje termodinamiškai pusiausviroje Supervisatoje? Taip, skamba keistai, bet iš kitos pusės, Didžiojo Bum teorija, kosminė infliacija ir kiti panašūs dalykai taip pat yra ne mažiau keisti. Beje, tokia teorija greičiausiai sugebėtų paaiškinti ir ankstyvos Visatos evoliuciją. Juk nors pokyčio tikimybė yra tuo mažesnė, kuo didesnis nagrinėjamas pokytis, bet pokyčio susidarymo trukmė nuo tikimybės nepriklauso. Jei pokytis yra spontaniškas, jis įvyksta per labai mažą laiko tarpą. Jei pokytis didelis, sistema į pusiausvyros būseną grįžta per ilgą laiko tarpą. Taigi jei pokytis yra ir didelis, ir spontaniškas (o atsitiktiniai pokyčiai yra linkę būti spontaniški), jo susidarymas užims nykstamai mažą laiko tarpą (pavyzdžiui, 10-32 sekundės) lyginant su sunykimu (pavyzdžiui, 1011 metų). Taip pat toks spontaniškas pokytis galėtų plisti labai staigiai, eksponentiškai. O vėliau to pokyčio apimtoje erdvės dalyje imtų formuotis savi netolygumai, atsirastų materija, žvaigždės, galaktikos, ir t.t. Na bet kol kas užteks nepagrįstos filosofijos. Tęsiu toliau apie tą teoriją.

 

Šioji Bolcmano visatos teorija ypatingo pripažinimo niekada nesusilaukė, vėliau ją išstūmė kitos, geriau žinomos, kosmologinės teorijos – nuolatinio būvio bei šiuo metu pagrįsčiausia laikoma, Didžiojo Bum. Vis dėlto karts nuo karto kas nors imdavosi svarstymų ir apie Bolcmano idėją. Ja pasinaudojo ir garsus lenkų fantastas S. Lemas viename apsakyme, esančiame knygoje “Futurologų kongresas”. Nors tas apsakymas greitai nusivažiuoja į komišką absurdą, bet pats pagrindas neabejotinai glaudžiai siejasi su šio rašinio tema.

 

Vienas iš šios teorijos paneigimų remiasi teiginiu, jog analogiški entropijos šuoliai taip pat galėtų sukurti ir žmogiškas smegenis. Tačiau mes nesame tokios smegenys (mes atsimename praeitį, žinome evoliuciją, ir t.t. ir pan., todėl tikrai nebuvome sukurti atsitiktinumo dėka), taigi tokios smegenys neegzistuoja. Ergo, neegzistuoja ir didesni entropijos šuoliai. Šitokia argumentacija yra gana tipinis antropinio principo naudojimo pavyzdys, kuris šiuo atveju labai netinkamas. Antropinis principas teigia, jog (laisva citata) “Visata yra tokia, kokia yra, nes jei ji būtų kitokia, mūsų ten nebūtų”, ta prasme, mes negalime stebėti radikaliai kitokių (pvz. spinduliuotės dominuojamų) sąlygų Visatų, ir į tai reikia atsižvelgti, darant bet kokius apibendrinimus. O šis “paneigimas” į tai neatsižvelgia – nėra atkreipiamas dėmesys į tai, jog gali egzistuoti tiek begalės tokių atsitiktinai susikūrusių sąmoningų esybių, tiek mažesnės begalės didesnių ir mažesnių Visatų, panašių į mūsiškę.

 

Kitas paneigimas atkreipia dėmesį tiesiog į tai, kad evoliucija (tiek gyvybės, tiek Visatos) yra labai sistemingas procesas, toli gražu ne toks atsitiktinis, kaip kad teigia Bolcmano visatos teorija. O jei Visata atsirado atsitiktinumo dėka, tai stebėdami praeities įvykius (didelio raudonojo poslinkio regionus), beveik neabejotinai turėtume pamatyti visišką chaosą, o ne dar mažesnės entropijos būseną. Bet taip nėra.

 

Trečias net ne paneigimas, bet tiesiog pastebėjimas. Net jei Visata susiformavo būtent tokia, kokią ją matome, visiškai atsitiktinai, to žinojimas mums absoliučiai nieko neduoda. Toks teiginys negali leisti daryti patikrinamų spėjimų, ir pats savaime nėra patikrinamas. Nors kai ką ir paaiškina, kaip jau minėjau anksčiau. Taigi iš esmės visa šita mano rašliava kažko verta nebent kaip istorinė įdomybė.

 

Pabaigai – pora nuorodų, kur daug protingiau ir suprantamiau išdėstoma tas pats, ką mėginau rašyti čia.

 

Laiqualasse

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *