Em um novo estudo, o professor David Wolpert da SFI, Carlo Rovelli, membro do corpo docente da SFI Fractal, e o físico Jordan Scharnhorst dão uma nova olhada em uma ideia famosa e perturbadora em física e cosmologia conhecida como a hipótese do “cérebro de Boltzmann”. Este conceito sugere que as nossas memórias, percepções e observações podem não reflectir de todo um 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 ocorreu.
O quebra-cabeça vem de uma profunda tensão dentro da física estatística. Uma base fundamental para entender por que o tempo parece se mover em uma direção é o teorema H de Boltzmann, um princípio central da mecânica estatística ligado à segunda lei da termodinâmica. Essa lei explica por que a entropia tende a aumentar com o tempo, dando-nos uma noção de passado e futuro.
No entanto, o H o próprio teorema é simétrico no tempo, o que significa que não prefere uma direção do tempo a outra. Isto cria uma implicação surpreendente. De um ponto de vista 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 parece permitir a possibilidade de que as nossas memórias não sejam registos fiáveis, mas sim ilusões detalhadas produzidas pelo acaso. Esta ideia perturbadora é o que define a hipótese do cérebro de Boltzmann.
Como as suposições sobre o tempo moldam o debate
Para compreender melhor este problema, os investigadores construíram uma estrutura formal que examina como diferentes pressupostos afectam as conclusões sobre entropia e memória. Seu trabalho conecta a hipótese do cérebro de Boltzmann, a segunda lei da termodinâmica e a “hipótese do passado” relacionada, que pressupõe que o universo começou em um estado de baixa entropia.
Uma questão crucial é quais pontos no tempo são tratados como fixos ao analisar como a entropia evolui. Algumas abordagens tomam o estado atual do universo como dado e trabalham a partir daí. Outros assumem 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 “conjectura da entropia” para destacar um problema fundamental em muitos argumentos existentes. Eles mostram que as discussões sobre entropia, tempo e memória muitas vezes dependem de raciocínios circulares sutis. Nestes casos, suposições sobre o passado são utilizadas para apoiar conclusões, tais como a fiabilidade 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 o debate, os investigadores concentram-se em tornar claras estas estruturas ocultas. Ao separar o papel das leis físicas dos pressupostos que usamos para interpretá-las, o estudo fornece uma maneira mais transparente de pensar sobre questões de longa data em torno do tempo, da entropia e da natureza da memória.
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