볼츠만 두뇌

볼츠만 두뇌()는 자기 인식에 관한 가설 중 하나로, 혼돈 상태에서 임의적으로 엔트로피가 요동한다는 주장이다. 이 개념은 우주에서 임의의 요동이 나타난다는 물리학인 급팽창 이론을 주장한 루트비히 볼츠만의 이름을 땄다.

볼츠만 두뇌 역설 
볼츠만 두뇌는 종종 "볼츠만의 두뇌 역설"이나 "볼츠만의 두뇌 문제"라고도 불린다. 또한 이것은 "볼츠만의 산물"로도 판명되었다.

이 개념은 우리가 우주의 조직에서 좀 더 큰 단위를 관찰할 때의 설명에 필요하다. 열역학 제2법칙에 따르면, 닫힌 계에서는 엔트로피가 감소하지 않는다. 우리는 우주의 가장 큰 가능성은 최대의 엔트로피 상태가 되는 것으로 예측할 수 있다. 그러나 관측되는 엔트로피가 낮은 이유는 무엇일까?

볼츠만은 우리가 관찰하는 엔트로피가 낮은 계는 더 높은 엔트로피 계에서 임의의 요동으로 발생한 것이라고 주장했다. 또, 평형 상태에서 추계학에 따라 엔트로피 요동이 발생한다. 일반적인 요동은 매우 작고 소량의 조직만 관찰되나, 희귀한 경우 매우 큰 변동이 생겨날 때가 있다. 대형 요동은 희귀하나 우주의 거대한 크기를 생각할 경우 우리가 요동의 결과로 나타났다고 생각되는 경우, 선택편향에 의해 인간 중심 원리로 인해 우리가 우주를 관측할 수 있다는 가설이 생긴다.

만약 이 조직이 현재 수준인 경우, 무작위 요동에 따라 많은 자가 인식 독립체가 생기며 이는 독립적인 자가 인식 독립체의 생성 확률보다 매우 높다. 우리가 우주에서의 조직인 경우, 닫힌 계 환경에서 주변에는 매우 수많은 볼츠만 두뇌가 형성돼야 한다. 무한한 우주에서 혼돈 세계에 무작위로 생기는 자가 독립체의 형성은 우리의 삶이 가짜이며, 우주에서 상상할 수 없는 희귀한 요동으로 인해 진화가 되었다는 설명도 가능하다.

볼츠만 두뇌 역설은 모든 관찰자(우리 뇌 속에 있는 추억 자체를 인식하는 뇌)가 생겨나는 가짓수가 실제 두뇌가 생성되는 개수보다 더 많으므로, 동시에 선택편향에 대한 논쟁이 가능하다.

같이 보기 
 통 속의 뇌
 중국 뇌
 꿈 논쟁
 시뮬레이션 현실
 모의실험 가설
 늪 인간

주해

각주 
 "Disturbing Implications of a Cosmological Constant", Lisa Dyson, Matthew Kleban, and Leonard Susskind, Journal of High Energy Physics 0210 (2002) 011 (at arXiv)
 "Can the universe afford inflation?", Andreas Albrecht and Lorenzo Sorbo, Physical Review D 0 (2004) 063528 (at arXiv)
 "Is Our Universe Likely to Decay within 20 Billion Years?", Don N. Page, (at arXiv)
 "Sinks in the Landscape, Boltzmann Brains, and the Cosmological Constant Problem", Andrei Linde, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 0701 (2007) 022 (at arXiv)
 "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, New York Times, 15 January 2008

물리우주론
역설
심리철학에 관한 사고 실험
루트비히 볼츠만