Bild: affen ajlfe (www.modup.net), Flickr, gemeinfrei.

Ein Freak-Beoabachter, auch Boltzmann-Hirn genannt, ist ein durch eine zufällige, kurzzeitige Fluktuation des Vakuums entstandenes Gehirn, komplett mit einem Satz von Wahrnehmungen und Erinnerungen, das während seiner flüchtigen Existenz den Eindruck hat, genau das wahrzunehmen und zu wissen, was beispielsweise der Leser dieser Zeilen gerade zu wissen und wahrzunehmen glaubt. Interessanterweise erzwingt die derzeitige Kosmologie offenbar den Schluss, dass die Zahl solcher Boltzmann-Gehirne diejenige gewöhnlicher Beobachter in unserem Universum um einen unendlichen Faktor übersteigen müsste, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass der Leser dieser Zeilen ein gewöhnliches, menschliches, durch Evolution entstandenes Gehirn hat, infinitesimal klein sein sollte. Sind wir also tatsächlich nur eine Illusion unserer selbst? Oder gibt es einen Ausweg, der unsere Selbstachtung wiederherstellt?

 

Ein Maß für das Chaos

Boltzmann-Gehirne sind nach dem österreichischen Physiker Ludwig Boltzmann (1844-1906) benannt, der sich mit Thermodynamik und Kosmologie beschäftigt hatte; allerdings sind sie keine Idee von Boltzmann selbst. Boltzmann fragte sich, warum nicht einfach “Nichts” ist, wie das Universum entstanden sein könnte. Zu seiner Zeit wusste man noch nichts vom Urknall, der Expansion des Universums und der Dunklen Energie; was man allerdings wusste war, dass die Entropie des Universums steigen muss. Und dies macht es unlogisch, dass ein strukturiertes Universum mit Sternen, Planeten und sogar intelligentem Leben überhaupt entstehen konnte.

Die Entropie ist ein Maß für die “Unordnung” eines physikalischen Systems. Man denke sich beispielsweise ein aufgeräumtes Zimmer mit Spielzeugen in Kisten und Süssigkeiten in Schubladen, in welches man eine Horde Vorschulkinder als Quelle zufälliger Veränderungen hinein lässt. Erwartungsgemäß wird man bei einer Inspektion des Zimmers nach einer gewissen Zeit ein ziemlich unordentliches Zimmer mit auf dem Boden verteiltem Spielzeug, geplünderten Schubladen, aufgerissenen Süssigkeitentüten etc. vorfinden.

Hohe Entropie. Bild: Pixabay, gemeinfrei.

Vereinfacht betrachtet ist die von Boltzmann definierte Entropie als Maß der Unordnung eines Zustands proportional zur Länge der Zifferndarstellung, die wir benötigen, alle möglichen Anordnungen der Teilchen abzuzählen, die gleichwertig dem gleichen Zustand entsprechen. Da es eine sehr große Zahl von Anordnungen gibt, wie Spielzeuge, Süssigkeiten, Möbel etc. im Zimmer verteilt sein können, von denen wir aber nur einen verschwindend kleinen Teil gleichwertig als “aufgeräumt” bezeichnen würden, ist die Entropie eines aufgeräumten Zustands viel kleiner als die eines unaufgeräumten, dem sehr viel mehr mögliche Anordnungen entsprechen. Da es viel mehr unaufgeräumte Zustände als aufgeräumte gibt, ist die Wahrscheinlichkeit sehr viel größer, dass eine zufällige Störung eines aufgeräumten Zustands zu einem weniger aufgeräumten Folgezustand führt, als etwa zu einem noch aufgeräumteren.

Die Entropie muss also statistisch gesehen steigen – das ist der berühmte zweite Hauptsatz der Thermodynamik, der somit allein aus statistischen Überlegungen folgt. Das klassische Beispiel für die steigende Entropie in der Thermodynamik ist das einer Gasflasche, in der sich ein komprimiertes Gas befindet. Das Gas hat darin eine sehr große Zahl möglicher Anordnungen der Gasmoleküle, die aber alle gleichwertig dem Zustand “in der Flasche komprimiert” entsprechen. Öffnet man die Flasche, so werden Teilchen aus dem Behälter entweichen und im Zimmer sehr viel mehr Platz vorfinden, als vorher in der Flasche. Daher gibt es sehr viel mehr Möglichkeiten, das Gas im Raum zu verteilen, die alle gleichwertig dem Zustand “im Zimmer verteilt” entsprechen, als es Möglichkeiten gibt, das Gas in der Flasche zu verteilen. Folglich wird das Gas sich munter im Raum verteilen und nicht im Traum daran denken, in die Flasche zurückzukehren. Die Entropie des im Raum verteilten Gases ist größer als die des Gases in der Flasche.

 

Entropie, heiße Sache

Entropie hat auch etwas mit Wärme zu tun. Wer schon einmal einen Fahrradreifen mit einer Handpumpe aufgepumpt hat weiß, dass das Gas beim Verdichten warm wird – es ist die Arbeit, die man beim Pumpen gegen den Gasdruck leistet, die das Gas erwärmt. Dank guter Isolation ohne Wärmeverlust (adiabatisch, wie der Physiker sagt) ist der Prozess umkehrbar (reversibel), etwa bei einem luftgefüllten Stoßdämpfer, der unter Belastung zusammengedrückt wird und sich dann wieder auf die ursprüngliche Größe ausdehnt. Da das Gas auf kleinerem Raum zusammengedrängt weniger Anordnungen hat als das expandierte, sollte man mit obigem meinen, die Entropie des zusammengedrückten Stoßdämpfers sei kleiner als im ausgedehnten Zustand. Das kann aber nicht stimmen, weil die Entropie in einem abgeschlossenen System nicht abnehmen darf – da sie nach wieder erfolgter Ausdehnung des Stoßdämpfers so groß ist wie zuvor, muss sie die ganze Zeit gleich geblieben sein. Und daher muss sie im komprimierten Zustand in der Temperatur des erwärmten Gases gesteckt haben. Auch die Temperatur trägt also zur Entropie bei und der Unordnungsbegriff alleine greift zu kurz.

Dies erklärt dann auch, wie das Gas in eine Druckflasche kommt, ohne den 2. Hauptsatz zu verletzen – man muss nur das betrachtete System groß genug wählen. Das Gas wurde beispielsweise von einem Kompressor angesaugt und verdichtet. Eine Möglichkeit, einen Kompressor anzutreiben, ist ein Dieselmotor, der in einem Zylinder Diesel mit Luft verbrennt, wobei jede Menge Wärme und ein bisschen mechanische Energie entsteht, mit der man beispielsweise den Verdichter (im Prinzip eine Art Propeller) im Kompressor antreiben kann, der das Gas in die Flasche pumpt. Die mechanische Energie des Verdichters erwärmt das komprimierte Gas, so dass dessen Entropie zunächst noch gar nicht abnimmt. Da es die Wärme aber über die Leitung durch die Behälterwand an die umgebende Luft abgibt, deren Entropie dadurch steigt, kann die Entropie des Gases in der Flasche sinken. Am Ende hat man sich das Sinken der Entropie des Gases in der Flasche mit einem gehörigen Entropieanstieg der Umgebung erkauft, der in der Wärme der Verbrennungsabgase und der aus der Flasche abgeflossenen Wärme steckt. Wählt man ein hinreichend großes Volumen als abgeschlossenes System um Kompressor und Flasche, außerhalb dessen (kurzfristig) keine Erwärmung zu messen ist, so ist in diesem Volumen die Entropie insgesamt bestenfalls gleich geblieben (nicht wirklich, der Diesel kam zuvor von außen). Und das liegt nicht am Dieselmotor, sondern das gilt grundsätzlich – ein Elektromotor braucht Strom aus dem Kraftwerk, das entweder Wärme erzeugt oder Wind oder Sonnenenergie nutzt – und die Sonne ist dann gezwungenermaßen ein Teil des betrachteten abgeschlossenen Systems.

Größte Entropiequelle im Sonnensystem. Bild: Pixabay, gemeinfrei.

Und woher stammt die Energie der Sonne? Wir wissen heute, dass die Energie der Sonne durch Kernfusion von Wasserstoff in ihrem Inneren entsteht. Der Wasserstoff wurde gezündet, weil beim Kollaps der kosmischen Gaswolke aus der die Sonne entstand in deren Innerem die Kompression unter dem Eigengewicht des Gases Druck und Temperatur bis zur Zündung der Fusion erhöhten. Die kollabierende Wolke musste sich erwärmen, um die Entropie zu erhalten und strahlte einen Teil der Wärme als elektromagnetische Strahlung in den leeren Raum ab, dessen Entropie dadurch stieg. Nur die (adiabatische!) Expansion des Universums sorgte dafür, dass die Temperatur insgesamt fallen konnte. Durch eine insgesamt ansteigende Entropie konnte lokal die Entropie sinken und strukturierte Objekte wie Sterne, Planeten und schließlich denkende Gehirne entstehen. Wir verdanken unsere Existenz als denkende Wesen also der Tatsache, dass das Universum in einem sehr geordneten Zustand begann, während es wuchs und so trotz frei werdender Wärmestrahlung insgesamt abkühlen konnte. Wir leben buchstäblich davon, dass die Entropie steigt. Irgendwie faszinierend.

 

Der langfristig sicherere Weg zu einem Universum

Oder auch nicht. Boltzmann ersann nämlich eine alternative Möglichkeit, wie das Universum entstanden sein könnte, weil schwer zu erklären ist, woher das Entropiegefälle stammt, wenn man wie damals üblich von einem ewig existierenden Universum ausgeht. Gegeben hinreichend viel Zeit wird die Entropie gegen ein Maximum streben und dann um dieses herum fluktuieren – so wie sich das aus der Druckflasche entlassene Gas gleichmäßig im Zimmer verteilen wird, aber niemals perfekt homogen, sondern es wird zufällige Verdichtungen und Verdünnungen geben, weil alle Teilchen sich in zufälliger Bewegung befinden. Und wenn man lange genug wartet, können diese Verdichtungen auch sehr groß werden, sich z.B. das gesamte Gas in einer Hälfte des Zimmers sammeln. Oder im Volumen einer Druckgasflasche. Zwar würde das bisherige Alter des Universums dafür bei weitem nicht reichen, aber mit viel, sehr viel Zeit treten auch unwahrscheinliche Ereignisse irgendwann einmal zuverlässig ein. Egal wie klein ihre Wahrscheinlichkeit ist, es ist nur eine Frage der Zeit. Mit unendlicher Zeit sogar unendlich oft.

Deswegen, folgerte Boltzmann, könne mit unendlich viel Zeit ein Haufen Teilchen auch ganz zufällig ein Universum spontan entstehen lassen, ein Boltzmann-Universum. Und nur wenn es denkende, reflektierende Gehirne hervor brächte, könnten die sich, wie wir jetzt, Gedanken darüber machen, warum das Universum existiert. Dann bräuchte es keinen Anfangszustand niedriger Entropie gegeben zu haben. Nur ein Vakuum im thermodynamischen Gleichgewichtszustand maximaler Entropie, das nach sehr, sehr langer, also wirklich extrem langer, völlig unvorstellbar langer Zeit zufällig aus einer Dichteschwankung entstand. Das ist zwar der weitaus langsamere Weg zu einen Universum, aber zugleich der – langfristig – sicherere.

Kritiker entgegneten jedoch alsbald, es bräuchte doch kein spontan entstandenes Universum mit hunderten Milliarden Galaxien und Trillionen von Sternen, um reflektierende Gehirne auf diese Weise zu beherbergen – es reichte doch eine einzige Galaxie, die würde doch viel wahrscheinlicher und damit früher und häufiger als gleich ein ganzes Universum entstehen. Und warum 100 Milliarden Sterne einer Galaxie, warum nicht nur einer, das würde doch noch viel öfter passieren? Ja, und warum überhaupt ein Stern, warum nicht einfach nur ein Gehirn, komplett mit (eingebildeten) Wahrnehmungen und (falschen) Erinnerungen, das sich für einen kurzen Moment einbildet, in einem expandierenden Universum voller Sterne zu leben und umgeben von zahlreichen Zeitgenossen zu sein. Absurd? Eine reductio ad absurdum – eine Reduktion auf das Absurde. Könnte man meinen.

 

To be or not to be…

Nun sieht es derzeit so aus, als ob die Dunkle Energie dafür sorgt, dass sich unser Universum ewig ausdehnen wird. Alle Sterne werden irgendwann verlöschen und auskühlen. Schwarze Löcher werden durch Hawking-Strahlung schrumpfen und letztlich zu Strahlung werden. Vielleicht zerfallen auch die Teilchen, aus denen die ausgekühlten Sterne und Planeten bestehen und alles was bleibt sind ein paar einsame Elementarteilchen in einem unermesslich großen, kalten, dunklen Raum, in dem nie mehr etwas passiert.

Nie mehr? Nicht ganz: Es wäre genau in jenem thermodynamischen Gleichgewichtszustand, aus dem in unermesslich langen Zeiträumen aus Schwankungen des Vakuumgrundzustands Elementarteilchen, Moleküle oder auch ganze Boltzmannhirne entstehen würden. Eines so etwa alle 101050 Jahre – das ist eine Eins mit 1050 Nullen! Wenn jede Null einen kleinen Würfel mit 5 mm Seitenlänge beanspruchte, könnte man das beobachtbare Universum mit den Nullen gut auffüllen. Wobei jede einzelne Null die Zahl um jeweils einen Faktor zehn vergrößert, das muss man sich auf der Zunge zergehen lassen.

Und weil der Raum so groß wäre und die Ewigkeit so unendlich viel länger als 101050 Jahre dauert, würde das nicht nur einmal oder ein paarmal passieren, sondern unendlich oft. Die Zeit und der Raum* der Phase von steigender Entropie, die unsere (mutmaßliche!) Evolution speisten, wären hingegen beschränkt, und damit könnten durch Entopiezunahme im endlichen Volumen und endlicher Zeit sehr viele, aber dennoch nur eine endliche Zahl “biologische Gehirne” entstehen. Die Zahl der Boltzmann-Gehirne in der unendlichen Geschichte unseres offenen Universums würde also die Zahl der biologischen Gehirne ums Unermessliche übersteigen! Wenn man berücksichtigt, dass ein Boltzmann-Gehirn nicht unterscheiden kann, ob es ein biologisches Hirn ist oder nicht, so müsste man als zufällig ausgewähltes denkendes Bewusstsein mit statistisch großer Konfidenz davon ausgehen, dass man nur das flüchtige Hirngespinst eines Boltzmann-Hirns ist. Und zwar nur man selbst, ganz alleine – diese Zeilen hier und der Schreiber wären nur eine kurzfristige Illusion. Wie auch alles andere in der Umgebung und der Erinnerung. Das muss man jetzt zunächst einmal sacken lassen.

Ob diese Schlussfolgerung nun unausweichlich ist oder es doch Hintertürchen gibt, schauen wir uns im zweiten Teil des Artikels an. Gleich vorweg: es gibt sie. Und sie haben es in sich…

*Mal auf das beobachtbare Universum beschränkt, was jenseits davon ist, ist ohnehin für immer kausal von uns getrennt

Kommentare (79)

  1. #1 Paul Zelmer
    Hagen
    7. August 2019

    Klasse Artikel! Ich bin bereits auf den zweiten Teil gespannt 🙂

  2. #2 ThermoNoob
    7. August 2019

    Vielen Dank, sehr schöner Artikel!

  3. #3 Joseph Kuhn
    7. August 2019

    Verdammt, mit Cliffhanger 😉

    Bei Friedrich Nietzsche gibt es ein Bild, das ebenfalls von den Möglichkeiten ausgeht, die sich aus einer unendlich langen Zeit ergeben: die “ewige Wiederkunft”. In einer unendlich langen Zeit und endlich vielen Kombinationen von Dingen muss, so Nietzsche, alles immer wiederkehren. Diese – unser Einmaligkeitsgefühl frustrierende – Möglichkeit nimmt er zum Anlass, genau dazu trotzig “ja” zu sagen, also nicht nihilistisch zu resignieren.

    Ob solche Gedanken mit den zugehörigen Gehirnen wohl schon tausendmal im Universum da waren, sei es kombinatorisch nach Nietzsches Lesart, sei es im jetzt gerade spontan auftauchenden Boltzmann-Gehirn des Lesers/der Leserin?

    Dieser verdammte Cliffhanger!

  4. #4 rolak
    7. August 2019

    Cliffhanger

    Ja klar, Joseph, was sollte nach ‘Teil1 (..) höchstwahrscheinlich’ denn bitte schön hier zu erwarten sein – die finale, unanzweifelbare Auflösung?

    alles immer wieder

    Allein schon deswegen: Morgen nochmals Teil 1 :•Ƅ

    Nee nee, nichts gegen Serien, aber die schaue ich viel lieber als ganze Staffel – hier bleibt zusätzlich noch abzuwarten, ob meine Existenz nicht in Teil 11 widerlegt wird.

  5. #5 Joseph Kuhn
    7. August 2019

    @ rolak:

    Da frage ich mich, wird nur Deine Existenz widerlegt, womit ich – sorry – zur Not leben könnte, oder geht es, anders als bei Precht, nicht darum zu fragen, wer bin ich und wenn ja wie viele, sondern bin ich und wenn ja, womöglich nur als Gedanke in Deinem Boltzmann-Hirn? Und muss ich dann trotzdem gleich zur Arbeit?

  6. #6 rolak
    7. August 2019

    sorry

    Da nich’ für! Quasiunabhängige tasks in der übergeordneten ProzeßStruktur. Ist ja auch naheliegend, dienen doch die allermeisten Probleme der Menschheit (wo bleibt die Post? warum ruft er/sie nicht an? wat hätt dä jesaach?) nur als virtuelle Camouflage für die grotesk schlampig ausgearbeitete IPC jenes Levels.

    trotzdem?

    Schon wg der erwähnten, grundlegenden formalen Aspekte ist eine FernDiagnose sinnleer.

  7. #7 foobar407
    7. August 2019

    Was steckt denn hinter den 10^10^50 Jahren? Ist das die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Haufen Atome so anordnet, dass sie ein Gehirn bilden?

  8. #8 Alderamin
    7. August 2019

    @rolak

    ganze Staffel

    Eigentlich sollte es nur ein Teil werden, aber da die Erläuterung der Entropie so viel Raum fraß und ich heute und morgen nicht viel Zeit zum Schreiben gehabt hätte, hab’ ich einfach mal einen Breakpoint gesetzt. Der angekündigte zweite Teil soll dann der letzte sein.

    Wenn Du das Lesen aufschiebst, beraubst Du Dich allerdings der Chance, darüber nachzugrübeln, wie man dem Boltzmann-Dilemma möglicherweise entkommen könnte.

    Übrigens ein möglicher Grund, die Referenzen erst in Teil 2 zu nennen 🙂 Der wahre Grund war allerdings, dass ich keine Lust mehr hatte, sie um halb eins in der Frühe noch anzufügen… 🙂 🙂 🙂

  9. #9 Alderamin
    7. August 2019

    @foobar407

    Was steckt denn hinter den 10^10^50 Jahren? Ist das die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Haufen Atome so anordnet, dass sie ein Gehirn bilden?

    Das soll laut meiner Quelle (folgt noch, s.o.) die Wahrscheinlichkeit sein, dass aus einer Quantenfluktuation des Vakuums nicht nur zufällig virtuelle Teilchen entstehen, was alle Nase lang passiert, sondern diese auch noch in großer Zahl die Struktur eines Hirns mit allem drum und drin bilden. Wie man so was ausrechnet, da muss ich allerdings passen. Ist letztlich für das Argument egal: was beliebig unwahrscheinlich, aber nicht vollkommen ausgeschlossen ist, das muss in unendlicher Zeit mit Sicherheit auch irgendwann eintreten, und was einmal eintritt, tritt dann auch unendlich oft ein. Das Universum hätte ja alle Zeit der Welt…

  10. #10 rolak
    7. August 2019

    Lesen aufschiebst

    Nee, Alderamin, das AnguckAufschieben bezog sich nur auf bewegte Bilder in vorab bekannt geplanten StaffelBlöcken. Ohne behaupten zu wollen, daß keine Ausnahme möglch sein kann.
    Artikelserien, Bücher etc sind da eher wie eine Reihe (zB Tatort), die gehen auch einzeln.

  11. #11 rolak
    7. August 2019

    möglch

    Gute Güte^^ Warum nicht gleich ‘Molch’?

  12. #12 schlappohr
    7. August 2019

    Wenn ein Universum, dass sich in einem thermodynamischen Endzustand befindet, zufällig ein Gehirn mit Erinnerungen hervorbringen kann, dann doch auch auch einen fast unendlich dichten und heißen Punkt, aus dem ein neuer Urknall entsteht, oder? Das wäre vermutlich noch unwahrscheinlicher und es würde noch länger dauern. (Aber das macht nichts, weil es ja niemanden mehr gibt, der drauf warten muss.) Kann man auf diese Weise nicht begründen, dass die Existenz unseres Universums einer dieser Zufälle ist, der garantiert eintritt (sogar unendlich oft), wenn man lange genug darauf wartet?

  13. #13 Captain E.
    7. August 2019

    @schlappohr:

    Ich schätze, das wäre es. Wobei sich ja auch die Frage stellt, ob es in einem Universum im Endzustand, in dem nichts passiert, überhaupt Zeit vergeht?

    Übrigens: Auch wenn Boltzmann-Gehirne entstehen können sollten, wie lang wäre den deren Lebensdauer, bevor sie wieder zerfließen?

  14. #14 schlappohr
    7. August 2019

    @Captain E.

    […] überhaupt Zeit vergeht?

    Das ist eine interessante Frage. Wenn die Entropie nicht mehr (oder nur noch infinitesimal) steigt, gibt es zumindest keinen “Zeitpfeil” mehr… welche Auswirkungen das auch immer haben mag.

  15. #15 ralph
    7. August 2019

    @Schlappohr

    Interessanter, logischer Gedanke. Aber es würde ja nichts daran ändern, dass die Anzahl an Boltzmann Gehirnen die “jemals” existieren unendlich grösser wäre als die Anzahl biologischer Gehirne, die “jemals” existieren. Demnach wäre die Wahrscheinlichkeit höher, dass diese Gedanke den ich gerade glaube einzutippen in einem Boltzmann-Hirn zu entstehen scheint.
    Aber dieses “jemals” hat es halt in sich, nachdem wir wohl weder verstanden haben, was Zeit eigentlich ist, geschweige denn was sich hinter einem Begriff wie Ewigkeit verbirgt.

  16. #16 ralph
    7. August 2019

    Täusche ich mich, oder setzt die Existenz von Boltzmann-Hirnen, in denen Erkenntnis und Bewusstsein vieleicht nur in einem Augenblick aufblitzt, ein komplett materialistisches Weltbild voraus, in dem Bewusstsein halt automatisch entsteh, falls die entsprechende materielle Struktur vorhanden ist?
    Und das, ohne zu wissen, was Bewusstsein eigentlich ist, auch wenn wir es allmählich definieren können. Wir wissen nicht sicher, ob es über haupt notwendig ist für unsere materielle Existenz, obgleich wir uns ziemlich sicher sind, dass es einen von der Evolution begünstigten Vorteil bringt.

  17. #17 Leser
    7. August 2019

    10^10^50 Jahre – das ist eine Eins mit 10^50 Nullen!

    Seid ihr euch eigentlich im Klaren, was das für eine unsinnige Zahl ist ? Seit dem Urknall sind noch nicht einmal 10^18 Sekunden vergangen. Und da wollt ihr eine Aussage über eine derartig gewaltige Zeitspanne machen ? Da muß ganz eindeutig die Antwort lauten :


    NIE

  18. #18 Spritkopf
    7. August 2019

    @Leser

    Da muß ganz eindeutig die Antwort lauten :

    NIE

    Wenn Sie noch fünf Ausrufezeichen hinter das “NIE” gesetzt hätten, würde ich Ihnen bestimmt glauben. Aber so?

  19. #19 Alderamin
    7. August 2019

    @Leser

    Das ist reine Mathematik. Genau so kann man z.B. abschätzen, wieviele Stellen man von Pi braucht, um darin jeden beliebigen von Menschen jemals geschriebenen Text wiederzufinden, wenn er geeignet in Ziffern kodiert wird (z.B. ASCII oder UTF-8). Das hängt dann nur von der Länge des Textes ab (Voraussetzung ist, dass die Ziffern in Pi alle gleichverteilt auftreten). Entsprechend kann man aus der Entstehungsrate von Teilchen im Vakuum abschätzen, wie lange ein Konstrukt von n Teilchen braucht, um zu entstehen. Wie gesagt, wie man das genau ausrechnet, kann ich jetzt nicht sagen, aber ich kann nachvollziehen, dass es geht, und wie auch gesagt ist die konkrete Zahl am Ende belanglos, solange die Wahrscheinlichkeit nicht 0 ist. Und das ist sie nicht.

    Der springende Punkt ist eher, wieviel Zeit zur Verfügung steht und was sonst noch drumherum passieren kann, aber das kommt dann im nächsten Teil. In dem ich den einen oder anderen Faden, der hier gelegt wurde, ebenfalls aufzunehmen gedenke.

  20. #20 Leser
    7. August 2019

    Das ist reine Mathematik.

    Da ergibt sich doch glatt die Frage, ob solch eine Betrachtung sinnvoll ist. Über Dinge, die man nie überprüfen kann, irgend etwas auszusagen, ist völlig sinnlos. Wenn ich behaupte, gestern Abend hat mein zweites Ich in 10^50 Metern Entfernung im Skat verloren, ist das auch eine völlig sinnlose Behauptung. Und die Information würde ja auch erst in rund 10^34 Jahren hier ankommen ! Wer weiß, ob sich dann noch jemand an meine Behauptung erinnert ?

  21. #21 lomb
    7. August 2019

    Hallo

    Also ich oute mich dann mal, als ein Boltzmann-Hirni – hätte aber gern etwas mehr Volumen sein dürfen, wäre beim Lesen hier recht nützlich.
    Trotzdem cool, grad dann ins *jetzt* gewürfelt worden zu sein,wo Alderamin diesen spannenden Beitrag schreibt. Einen Minuspunkt gibt es aber für die Zweiteilung… die Wahrscheinlichkeit, dass **ich** das Morgen weiterlesen kann, wird wohl recht gering sein 🙁 .

    Danke für den spannenden Einblick und bis morgen dann 😉

  22. #22 schlappohr
    7. August 2019

    @Leser

    Da ergibt sich doch glatt die Frage, ob solch eine Betrachtung sinnvoll ist.

    Was du als sinnvoll erachtest, liegt in deinem Ermessen. Es gibt eine Menge Dinge, die die Menschheit tut, obwohl sie komplett sinnlos sind. Aber die Frage, warum wir nicht von unendlich vielen Boltzmannhirnen umgeben sind, obwohl wir es eigentlich sein müssten, kann schon durchaus zu neuen Einblicken in die Natur der Dinge führen. Was mich – und die meisten anderen in diesem Forum – betrifft, gibt es kaum eine sinnvollere Beschäftigung als das Bestreben, Dinge zu verstehen.

  23. #23 S = k log W
    Wien
    7. August 2019

    I am with Leser;

    Schöne thermodynamisch-erwärmende, einlullende Gedankenspielerei, die auf mathematisch-theoretischen, final-kausalen, homozentrischen sprachlich-konventionellen, systemisch-romantischen, ursprünglichen Annahmen und Festlegungen der Realität an warmen Sommertagen im Wien der Jahrhundertwende beruhen, um das für die naturwissenschaftliche Weltbild schlagende Herz entropisch abzukühlen, aber höher schlagen zu lassen, was dann dazu führt, mit objektiver eiskalter versteinerter Miene davon reden zu können, was denn nicht alles möglich wäre, wenn … oder wenn nicht … – ist ja alles 1 – auf lange Sicht gesehen),
    also
    die Ohren nicht hängen lassen und auf zu den cemetry gates (ttps://www.youtube.com/watch?v=gfxkIwO_uM4 + h vorne dran) des Zentralfriedhofs, um an Botzmanns Grab wieder mal besonders orginell, tiefsinnig und spirituell zu sein (ist reine Selbstironie), mit einigem Glück erscheint ein maxwelscher Dämon, oder ein Laplacscher sein und ein fürchterliches Gewitter geht ab und es kühlt ein wenig.

    🙂

    (und die Hände weg von Drogen, ein klarer Verstand und Denken hilft – im Allgemeinen!)

  24. #24 Captain E.
    7. August 2019

    @schlappohr:

    Wir können aber nicht von unendlich vielen Boltzmannhirnen umgeben sein. Das Universum hat doch gerade eben erst angefangen, so dass die Zeit für viele davon einfach nicht gereicht haben kann.

  25. #25 Leser
    7. August 2019

    @ schlappohr

    warum wir nicht von unendlich vielen Boltzmannhirnen umgeben sind

    kann ich dir sagen : weil von den durchschnittlich 10^10^50 Jahren bis zum zufälligen Auftreten von Boltzmann-Hirnen erst 14*10^9 Jahre vergangen sind ! Selbst wenn alle Fakten in dieser Betrachtung richtig wären, dann wäre die Wahrscheinlichkeit für das Entstehen eines Boltzmann-Hirnes vom Urknall bis heute unter 10^-10^49 !

  26. #26 Alderamin
    7. August 2019

    @Leser

    Da ergibt sich doch glatt die Frage, ob solch eine Betrachtung sinnvoll ist. Über Dinge, die man nie überprüfen kann, irgend etwas auszusagen, ist völlig sinnlos.

    Man nennt es “Philosophie”. Das Problem fällt in die gleiche Klasse wie Multiversen (gibt sogar einen Zusammenhang, -> Teil 2). Man kann ausloten, was denkbar oder möglich ist.

  27. #27 Alderamin
    7. August 2019

    @Captain E., Leser

    Das Universum hat doch gerade eben erst angefangen, so dass die Zeit für viele davon einfach nicht gereicht haben kann.

    Denkst Du Dir so als Boltzmann-Hirn in einem tatsächlich unfassbar viel älteren Universum. Die ganze Kosmologie und Quantenelektrodynamik – soweit Du darüber Bescheid zu wissen glaubst – hast Du Dir gerade eben erst ausgedacht, es ist alles ganz anders…

  28. #28 Leser
    7. August 2019

    in einem tatsächlich unfassbar viel älteren Universum

    und warum betrachten wir Menschen das Universum als weniger als 14 Milliarden Jahre alt ? Hat sich das Boltzmann-Hirn das gerade ausgedacht ? Oder weiß das Boltzmann-Hirn Dinge, die wir Menschen nicht wissen ? Oder schlußfolgert das Boltzmann-Hirn einfach logischer als wir Menschen ?

    Wie in einem guten Roman : alles nur Vermutungen, die man nicht ausschließen kann.

  29. #29 Leser
    7. August 2019

    Das Universum (von lateinisch universus ‚gesamt‘), auch der Kosmos oder das Weltall genannt, ist die Gesamtheit von Raum, Zeit und aller Materie und Energie darin.

    Das sagt Wikipedia zum Begriff “Universum”. Was ist bitte schön dann ein “Multiversum” ? Mehr als die Gesamtheit von Raum, Zeit und aller Materie und Energie darin ? Was soll das sein ? Den Begriff “Multiversum” gibt es bei Wikipedia nicht. Da wird in Wikipedia auf “Parallelwelten” verwiesen. Denn der Begriff “Multiversum” führt ja den Begriff “Universum” ad absurdum ! Denn auch wenn es eine Parallelwelt geben sollte (was ist das überhaupt ?), dann wäre sie doch auch Bestandteil der Gesamtheit von Raum, Zeit und aller Materie und Energie darin, also unseres Universums.

  30. #30 Alderamin
    7. August 2019

    @Leser

    und warum betrachten wir Menschen das Universum als weniger als 14 Milliarden Jahre alt ? Hat sich das Boltzmann-Hirn das gerade ausgedacht

    Yep.

    Oder weiß das Boltzmann-Hirn Dinge, die wir Menschen nicht wissen ?

    Das Boltzmann-Hirn weiß überhaupt nichts über die Realität. Es ist ein Zufallsprodukt, und damit auch sein Inhalt. Und zum Nachdenken hat es keine Zeit, auch das gerade Gedachte ist seine Fantasie (wobei natürlich irgendwann ein anderes Boltzmann-Hirn genau an der selben Stelle sein und ein bisschen weiter denken wird).

    alles nur Vermutungen, die man nicht ausschließen kann.

    Nein, man kann niemals ausschließen, dass man ein Boltzmann-Hirn ist (oder eine Simulation in einem Computer oder oder oder), aber man kann sich Gedanken darüber machen, wie sicher man sich sein kann, dass man eines ist. Mit obigem Artikel zunächst: fast sicher.

  31. #31 Alderamin
    7. August 2019

    @Leser

    Den Begriff “Multiversum” gibt es bei Wikipedia nicht.

    Sprache wechseln:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Multiverse

  32. #32 Captain E.
    7. August 2019

    @Alderamin:

    Denkst Du Dir so als Boltzmann-Hirn in einem tatsächlich unfassbar viel älteren Universum. Die ganze Kosmologie und Quantenelektrodynamik – soweit Du darüber Bescheid zu wissen glaubst – hast Du Dir gerade eben erst ausgedacht, es ist alles ganz anders…

    Gaaanz dünnes Eis! Noch so eine Bemerkung, und ich denk mir dich einfach weg. 😉

    Aber zugegeben: Dieses Universum könnte sich schon seit Zilliarden von Jahren im Endstadium befinden, und vor mickrigen 13 Milliarden gab es da so eine zufällige Ansammlung an Energie aufgrund einer kleinen spontanen Fluktuation. Die hält bestimmt nicht lange an…

  33. #33 Tina_HH
    7. August 2019

    @Alderamin

    aber man kann sich Gedanken darüber machen, wie sicher man sich sein kann, dass man eines ist. Mit obigem Artikel zunächst: fast sicher.

    Ich will aber kein Boltzmann-Hirn sein!
    Das ist mir entschieden zu solipsistisch! 😉

    Wie lange würde so ein Teil überhaupt existieren?

  34. #34 Leser
    7. August 2019

    Wieder mal jemand.der nicht liest, was er verlinkt hat. Den Begriff Multiversum gibt es im englischen Wikipedia

    Multiverse (disambiguation)

    disambiguation bedeutet Mehrdeutigkeit, Unklarheit, auch wenn es nicht im Wörterbuch steht. Auch die Autoren des englischen Wikipedia-Artikels sind sich der Problematik dieses Begriffes offensichtlich bewußt, denn sie schreiben :

    is a hypothetical group of multiple universes. Together, these universes comprise everything that exists: the entirety of space, time, matter, energy, and the physical laws and constants that describe them.

    ist eine hypothetische Gruppe vielfacher Universen. Zusammen enthalten diese Universen alles was es gibt, die Gesamtheit des Raumes, der Zeit, der Materie, der Energie und der physikalischen Gesetzte und Konstanten, um diese zu beschreiben. So weit zur Übersetzung. Aber es gilt doch schon für das Universum an sich :
    “Das Universum ist die Gesamtheit des Raumes, der Zeit, der Materie, der Energie und der physikalischen Gesetzte und Konstanten, um diese zu beschreiben.”
    Kann es eine Gruppe von mehreren “Gesamtheiten” geben ?
    Die Engländer sind sich der Problematik offensichtlich bewußt, denn sie schreiben ja “hypothetische Gruppe” !

    Kann es also ein Multiversum als übergeordeneten Begriff des Universums geben ?

  35. #35 rolak
    7. August 2019

    Wie lange?

    Von welcher Seite gemessen, Tina?
    In Richard Morgans Roman(Reihe) ‘Unsterblichkeitsprogramm werden Bewußstseine gebackupt, gesendet, .. und können sich auch in VRs herumtreiben. Mit der dort so genannten ‘Kompression’, dem Verhältnis von simuliert erlebter zu außen vergangener Zeit.

  36. #36 Tina_HH
    7. August 2019

    @rolak

    Von welcher Seite gemessen

    Von “außen”. Wobei natürlich die Frage wäre, wer das messen soll…

  37. #37 tomtoo
    7. August 2019

    Kann ich es herausfinden ob ich ein Boltzman Hirn bin? Evtl. Träume ich mich gerade selbst? Ich träume das es Galaxien und sowas wie eine Begrenzte Lichtgeschwindigkeit gibt? Oder das ich Zahnschmerzen habe?

  38. #38 Zwischenmensch
    7. August 2019

    Sehr interessanter Artikel. Danke sehr.

    Vielleicht habe ich mich gut unterhalten…

    Angenommen ihr existiert, möchte ich einwerfen, daß der Begriff ‘Universum’ nicht zwingend dazu führt, daß wir in einem Universum leben. Vielleicht ist es ein Omniversum, oder ein ebenso unbedarft beobachtet Multiversum.

    Ich meine, als die ich den Familienhund ‘Schwein’ genannt hatte, unterließ er es, sich mehr schweinische Eigenschaften zuzulegen.

    Unserem Streben nach Erkenntnis steht unsere Semantik potentiell mehr im Wege, denn das…Omniversum es tut.

  39. #39 rolak
    7. August 2019

    die Frage, wer

    Aber das ist doch keine Frage, Tina, dort hat die 42ste Außenkamera von links alles aufgezeichnet. Müßte halt nur jemand die ganzen Bänder durchforsten…

  40. #40 ralph
    7. August 2019

    @Leser

    manche Begriffe unterliegen zwangsläufig einem historischen Bedeutungswandel. Das Universum ist nicht mehr das was es mal war, das Atom (ursprünglich das Unteilbare) auch nicht. Die Neuzeit ist gar nicht mehr so neu, die Moderne nicht unbedingt modern…

  41. #41 Max
    7. August 2019

    Danke für den mitreissenden Beitrag, bin auf den zweiten Teil gespannt..

  42. #42 Alexander
    8. August 2019

    Boltzmann-Hirn, pöh! In Wirklichkeit werden wir natürlich alle durch einen Boltzmann-Computer simuliert! 😉

    https://www.youtube.com/watch?v=LXKb0uKD9uQ

    (Interessanter YT-Kanal übrigens)

  43. #43 MoreInput
    8. August 2019

    Frage: Wenn sich das Universum immer schneller ausdehnt, wie soll sich dann ein Gehirn materialisieren? (Big Rip Szenario). Es wird ja sofort auseinander gerissen.

    Wie lange lebt so ein Boltzmann-Gehirn? Zum Gedanken fassen sollte es mindestens ein Sekunde “leben”, bei 37 Grad Celsius am besten.

  44. #44 Sonntagssoziologe
    8. August 2019

    Ok, statistisch ist es lt. Boltzmann-Hirn wahrscheinlicher, dass ich und das Universum eine Einblildung sind. Aber: Was bedeutet “Wahrscheinlichkeit” in einem solipsistischen Universum? Wenn ich und mein Drumrum wirklich Illusion sind, wäre die Wahrscheinlichkeit dafür ja anhand der illusionären eingebildeten Naturgesetze und mathematischen Prinzipien berechnet worden. Dann könnte ich innerhalb meiner Blase aber nicht auf die Wahrscheinlichkeit dieser Blase schließen, denn die Naturgesetze und Prinzipien außerhalb der Blase kenne ich ja nicht. Das heißt, außerhalb der Blase könnte die Wahrscheinlichkeit der Illusion so gering sein, dass ich sie verwerfen muss. Dann müsste ich aber rein statistisch annehmen, dass die Welt real ist und unter diesen Bedingungen ist die Illusion wahrscheinlicher. Nehme ich aber die Illusion an, siehe oben …

  45. #45 Alderamin
    8. August 2019

    @Tina_HH

    Ich will aber kein Boltzmann-Hirn sein!

    Dann warte mal auf Teil 2…

    Wie lange würde so ein Teil überhaupt existieren?

    Als statistische Fluktuation umso kürzer, je häufiger. Darüber steht nichts in den Quelle.

    Es ist auch die Frage, ob da überhaupt ein biologisches Hirn, wie wir es zu kennen glauben, das auf Sauerstoffzufuhr angewiesen ist, entstehen muss – vielleicht funktioniert ja auch ein ganz anderes Konstrukt, bedenke KI. Hauptsache, es denkt.

  46. #46 Alderamin
    8. August 2019

    @ralph

    Täusche ich mich, oder setzt die Existenz von Boltzmann-Hirnen, in denen Erkenntnis und Bewusstsein vieleicht nur in einem Augenblick aufblitzt, ein komplett materialistisches Weltbild voraus, in dem Bewusstsein halt automatisch entsteh, falls die entsprechende materielle Struktur vorhanden ist?

    Nein, Du täuschst Dich nicht. Alles andere wäre unwissenschaftlich: die Wissenschaft geht davon aus, dass sich die Welt mit “weltlichen Mitteln” erklären lässt, dass es keine transzendente Parallelwelt gibt, die zur Erklärung benötigt wird. Dass sich die Hirnfunktionen beeinflussen lassen (Drogen, Verletzungen, Narkose) deutet jedenfalls darauf hin, dass Bewusstsein und physisches Hirn eng verknüpft sind.

    Und das, ohne zu wissen, was Bewusstsein eigentlich ist, auch wenn wir es allmählich definieren können. Wir wissen nicht sicher, ob es über haupt notwendig ist für unsere materielle Existenz, obgleich wir uns ziemlich sicher sind, dass es einen von der Evolution begünstigten Vorteil bringt.

    Oh, für die Existenz von Bewusstsein gibt es schon gute Begründungen. Es geht darum, auf eine variable Umgebung zu reagieren, was die Genetik mit vorprogrammierten Handlungen nicht hinreichend leisten kann. Also muss ein Organismus sich ein Modell der Umwelt machen und ist selbst ein Teil davon. Das Voraussagen des Verhaltens anderer Individuen und die Notwendigkeit der Fürsorge für den Nachwuchs von Säugetieren, die sich daraus ergibt, dass ein Gehirn Zeit braucht, um die nötigen Verknüpfungen in der Jugend herzustellen, während das betreffende Individuum noch nicht selbstständig lebensfähig ist, haben vermutlich den Selektionsdruck für die Entwicklung des Bewusstseins befördert. Wurde so in Folge 50 von Sean Carroll’s Mindscape Podcast von Patricia Churchland erklärt.

  47. #47 Alderamin
    8. August 2019

    @MoreInput

    Frage: Wenn sich das Universum immer schneller ausdehnt, wie soll sich dann ein Gehirn materialisieren? (Big Rip Szenario). Es wird ja sofort auseinander gerissen.

    Gute Frage! Das entspräche dann der Situation einer neuen kosmologischen Inflation. Dazu kommt was in Teil 2.

    Im derzeitigen ΛCDM-Standardmodell des Universums geht man allerdings davon aus, dass die Dunkle Energie eine kosmologische Konstante ist, und dann gibt es keinen Big Rip. Allerdings deuten jüngste Beobachtungen darauf hin, dass das möglicherweise nicht korrekt ist.

    Wie lange lebt so ein Boltzmann-Gehirn? Zum Gedanken fassen sollte es mindestens ein Sekunde “leben”, bei 37 Grad Celsius am besten.

    Siehe Nummer 45.

  48. #48 Alderamin
    8. August 2019

    @Sonntagssoziologe

    Ist mir auch schon aufgefallen: Wenn aus der Physik folgt, dass wir höchstwahrscheinlich Boltzmann-Bewusstseine sind, dann ist der Physik, die diese vorhersagt, die Grundlage entzogen und damit wären wir’s dann möglicherweise doch nicht – aber dann würde die reguläre Physik doch wieder gelten: logischer Widerspruch. Allerdings mit den statistischen Möglichkeiten, zufällig doch kein Boltzmann-Hirn zu sein oder zufällig eines, das zufällig die richtige Physik “im Kopf hat”, und das würde den Widerspruch im Einzelfall auflösen.

  49. #49 Kyllyeti
    8. August 2019

    Ich glaube, das war dann auch der Grund, warum der Unendliche Unwahrscheinlichkeitsdrive am Ende doch keinen so großen Erfolg hatte: Was macht man mit all den Gehirnen hinterher ? …

  50. #50 Leser
    8. August 2019

    @ Kyllyeti

    Danke ! Endlich habe ich einen Sinn in der Zahl 10^10^50 gefunden !

  51. #51 Alderamin
    8. August 2019

    @Leser #34

    Wieder mal jemand.der nicht liest, was er verlinkt hat. Den Begriff Multiversum gibt es im englischen Wikipedia

    Multiverse (disambiguation)

    disambiguation bedeutet Mehrdeutigkeit, Unklarheit, auch wenn es nicht im Wörterbuch steht.

    Willst Du mich verschaukeln oder weißt Du wirklich nicht, wie die Wikipedia funktioniert? Für den zweiten Fall: es gibt mehrere Einträge in der englischen Wikipedia für den Begriff “Multiversum”, unter anderem einen in der Mathematik (Mengenlehre), der Literatur, es gibt eine Software-Firma dieses Namens und es gibt auch einen Song und ein Album mit diesem Titel. Für die Kosmologie gibt es aber genau einen Eintrag, da ist nichts mehrdeutig oder unklar.

    Zusammen enthalten diese Universen alles was es gibt, die Gesamtheit des Raumes, der Zeit, der Materie, der Energie und der physikalischen Gesetzte und Konstanten, um diese zu beschreiben. So weit zur Übersetzung. Aber es gilt doch schon für das Universum an sich :
    “Das Universum ist die Gesamtheit des Raumes, der Zeit, der Materie, der Energie und der physikalischen Gesetzte und Konstanten, um diese zu beschreiben.”
    Kann es eine Gruppe von mehreren “Gesamtheiten” geben ?

    Brian Greene hat ein ganzes Buch über verschiedene mögliche Versionen von Multiversen geschrieben, das Florian hier rezensiert hat. Wenn das Universum beim Urknall entstand und einen Vorgänger (“Big Crunch”) hatte, dann haben wir schon zwei Universen, denn der Raum des Vorgängers war ein anderer als der unseres Universums. Die “Gesamtheit des Raums, der Zeit” bezieht sich implizit auf einen zusammenhängenden Raum und eine fortflaufende Zeit – es kann aber durchaus vollkommen separierte Raumzeiten geben, die kausal voneinander komplett getrennt sind, und dann ist eine übergeordnete Struktur, die alle diese Raumzeiten einschließt, möglich. Bei der Inflationstheorie, die in Teil 2 folgen wird, sind solche kausal getrennten Raumzeiten fast unvermeidlich, und dann hat man eine übergeordnete Struktur, die viele Universen enthält.

    Früher dachte man einmal, die Milchstraße sei das ganze Universum und hatte glücklicherweise zwei separate Wörter, die sich leicht trennen ließen (wobei “Galaxie” ja ziemlich genau “Milchstraße” heißt – wir nennen also extragalaktische Sterneninseln heute alle “Milchstraßen”, obwohl es doch eigentlich nur eine Milchstraße gibt). Um eine Gesamtheit von Raumzeiten, die alle das Prädikat “Universum” erfüllen, zu benennen, bedurfte es hingegen eines neuen Kunstworts.

    Die Engländer sind sich der Problematik offensichtlich bewußt, denn sie schreiben ja “hypothetische Gruppe” !

    Natürlich ist das Multiversum eine Hypothese, da man die Existenz anderer Universen noch nicht nachweisen konnte – sie folgen zwar aus manchen Theorien und grundsätzlich gäbe es auch die Möglichkeit die Kollision unseres Universums mit einem anderen in seiner Frühzeit im kosmischen Mikrowellenhintergrund nachzuweisen, aber dergleichen hat man bisher nicht gefunden.

    Kann es also ein Multiversum als übergeordeneten Begriff des Universums geben ?

    Ja, weil er sinnvol ist, selbst wenn die Hypothese falsch wäre – einem Satz von Eigenschaften zur einfachen Referenzierung derselben einen Namen zu geben, ist durchaus sinnvoll, wenn man über dieselben reden möchte.

  52. #52 Draalo
    8. August 2019

    @Alderamin
    “aber da die Erläuterung der Entropie so viel Raum fraß”

    Ich danke für die investierte Zeit, zum ersten Mal habe ich das Gefühl den Begriff Entropie wirklich verstanden zu haben.

    Tina_HH: “Wie lange würde so ein Teil überhaupt existieren?”
    Plankzeit?
    Die wahrscheinlichkeit das eine Quantenfluktuation ein Boltzmanngehirn vernichtet is ja viel grösser als das sie zu einem noch stabileren, fortgeschritten Zustand führt.
    Allerdings auch nicht unmöglich.
    Theoretisch müsste doch in unendlicher Zeit ein Supergehirn entstehen welches alle möglichen Gedanken gedacht hat, denkt und denken wird. Es müsste sogar unendlich lang existieren (Anmerkung: unendlich ist ja nicht gleich unendlich)

  53. #53 Axel
    Kölle
    8. August 2019

    Bin ich eigentlich der Einzige, der “adiabatische” nachschlagen musste 😉 ?

    Hier kurz die Erklärung:
    “Eine adiabatische oder adiabate Zustandsänderung ist ein thermodynamischer Vorgang, bei dem ein System von einem Zustand in einen anderen überführt wird, ohne Wärme mit seiner Umgebung auszutauschen. Adiabat wird synonym zu „wärmedicht” verwendet.”(Wikipedia)

    Und ansonsten zitiere ich in diesem Zusammenhang ebenfalls gerne Douglas Adams:

    “Das Universum
    4. Bevölkerung: Keine.
    Es ist bekannt, dass es eine unendliche Anzahl Welten gibt,
    einfach weil es unendlich viel Raum gibt, in dem sie enthalten
    sein können. Doch nicht jede von ihnen ist bewohnt Es muss
    daher eine endliche Anzahl bewohnter Welten geben. Jede
    endliche Zahl, die man durch Unendlich teilt, ergibt fast nichts,
    was noch ins Gewicht fiele. Also kann man sagen, dass die
    Durchschnittsbevölkerung aller Planeten des Universums Null ist.
    Daraus folgt, dass auch die Bevölkerung des ganzen Universums
    Null ist, und dass alle Leute, denen man von Zeit zu Zeit begegnet,
    lediglich Produkte einer gestörten Phantasie sind.”

    Oder wie wir jetzt wissen: Boltzmann-Hirne 😉

    Und -nur so am Rande- bei vielen Politikern habe ich seit Jahren den Eindruck, dass ihr Gehirn nur eine flüchtige Quantenfluktuation ist. Aber ich warte vergeblich drauf, dass Trump einfach umfällt und als Todesursache “Spontanes Quantenvakuum im Kopf” diagnostiziert wird 😉

  54. #54 rolak
    8. August 2019

    ¿der Einzige?

    Wie meinst Du das genau, Axel? So in dem Sinne ‘obwohl es im Artikel vor der Erwähnung genau so erklärt wird’?

  55. #55 schlappohr
    8. August 2019

    Bin ich eigentlich der Einzige, der “adiabatische” nachschlagen musste ?

    Nein, aber der Einzige der es zugibt 🙂
    Beim Lesen von Douglas Adams habe ich damals schon kurz gezuckt: Die Tatsache, dass von unendlich vielen Welten nicht alle bewohnt sind, lässt nicht den Schluss zu, dass nur endlich viele bewohnt sind. Zumindest meint das mein aktuelles Boltzmann-Hirn.

  56. #56 Bbr
    Niedersachsen
    8. August 2019

    So allmählich fürchte ich, dass sich mein Boltzmann-Hirn wieder aufgelöst hat, bevor Teil 2 kommt ;).

    Daher habe ich selbst nach Gründen gesucht, kein Boltzmann-Gehirn zu sein. Vor allem sehe ich keinen Grund, dass die eingebildeten Erinnerungen so logisch konsistent sein sollen. Einschließlich aller in der Schule gelernten mathematischen Beweise, der Leistungen von Newton, Einstein und Gauß, einer schlüssigen Geschichte etc. Sehr viel wahrscheinlicher wäre eine bizarre unlogische Traumwelt ohne konsistente und verlässliche Physik. Es gibt schlichtweg keinen vernünftigen Grund, dass ich unter den vielen Boltzmann-Gehirnen ausgerechnet das mit logischen Erinnerungen bin.

    Lebe ich allerdings in einer realen Welt, dann erklärt sich das von selbst. Ohne verlässliche physikalische Gesetze hätte sich kein Leben bilden können.

  57. #57 MoreInput
    8. August 2019

    Dieses Zitat fasst gleich alles zusammen: “Am Anfang wurde das Universum erschaffen. Das machte viele Leute sehr wütend und wurde allenthalben als Schritt in die falsche Richtung angesehen.” (D. Adams).

    Dem kann ich nur zustimmen!

    Oder: Wenn es in anderen Universen kein bewusstes Leben gibt, wer soll diese Universen dann bewundern?

    @Bbr: Sehe ich genauso: Wenn Boltzmann Gehirne zufällig existieren, wieso ist alles so logisch und konsistent (meine bisherige Erfahrung)? Das spricht dagegen, dass mein Hirn ein Boltzmann Hirn ist.

  58. #58 Alderamin
    9. August 2019

    @Bbr, MoreInput

    Ihr vergesst das anthropische Prinzip: wenn es doch so viel mehr Insekten als Menschen gibt, warum seid ihr keine Insekten? Weil Ihr dann nicht darüber nachdenken könntet, warum ihr keine seid!

    Genau so kann man nach einem “anthropischen Dunning-Kruger-Prinzip” folgern, dass die meisten Boltzmann-Hirne zwar Populisten wählen würden, aber niemals über eigene Existenz nachdenken. Man muss einen gewissen intellektuellen Grad erreicht haben, um sich Gedanken über die logische Konsistenz der Welt zu machen, und damit sind die simplen Boltzmann-Hirne aus dem Kandidatenkreis für Euch schon ausgeklammert, obwohl es viel mehr sein werden…

  59. #59 Karl Mistelberger
    mistelberger.net
    9. August 2019

    > Interessanterweise erzwingt die derzeitige Kosmologie offenbar den Schluss, dass die Zahl solcher Boltzmann-Gehirne diejenige gewöhnlicher Beobachter in unserem Universum um einen unendlichen Faktor übersteigen müsste, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass der Leser dieser Zeilen ein gewöhnliches, menschliches, durch Evolution entstandenes Gehirn hat, infinitesimal klein sein sollte.

    So recht mag ich das nicht glauben, denn in den Feynman Lectures habe ich vor langer Zeit gelesen:

    I 46–5 Order and entropy

    Thus one possible explanation of the high degree of order in the present-day world is that it is just a question of luck. Perhaps our universe happened to have had a fluctuation of some kind in the past, in which things got somewhat separated, and now they are running back together again. This kind of theory is not unsymmetrical, because we can ask what the separated gas looks like either a little in the future or a little in the past. In either case, we see a grey smear at the interface, because the molecules are mixing again. No matter which way we run time, the gas mixes. So this theory would say the irreversibility is just one of the accidents of life.

    We would like to argue that this is not the case. Suppose we do not look at the whole box at once, but only at a piece of the box. Then, at a certain moment, suppose we discover a certain amount of order. In this little piece, white and black are separate. What should we deduce about the condition in places where we have not yet looked? If we really believe that the order arose from complete disorder by a fluctuation, we must surely take the most likely fluctuation which could produce it, and the most likely condition is not that the rest of it has also become disentangled! Therefore, from the hypothesis that the world is a fluctuation, all of the predictions are that if we look at a part of the world we have never seen before, we will find it mixed up, and not like the piece we just looked at. If our order were due to a fluctuation, we would not expect order anywhere but where we have just noticed it.

  60. #60 Alderamin
    9. August 2019

    @Karl Mistelberger

    Ich sehe bei Feynman jetzt keinen Widerspruch zum von mir Gesagten. Das Beispiel mit dem Gas, das sich zufällig sortiert, hatte ich ja auch genannt.

    Und Feynman sieht es ja auch als phantastisch unwahrscheinlich an, dass sich ein Universum aus der Unordnung von selbst bilden soll – wir sollten dann jenseits der Ordnung Unordnung sehen (nur ist unser Weltall vielleicht zu groß, um so weit sehen zu können; aber je größer es ist, desto unwahrscheinlicher ist es zugleich).

    Der Witz ist halt, dass ein Hirn so viel kleiner ist als ein ganzes Universum und damit viel eher spontan entstehen sollte. Und das ist dann ein Argument dagegen, dass das Universum aus einer Fluktuation entstand, jedenfalls was den makroskopischen Zustand betrifft. Anders sieht das aus, wenn man die kosmologische Inflation mit hinzu nimmt, aber dann sind wir schon in Teil 2. Hab’ gestern angefangen zu schreiben. 🙂

  61. #61 tomtoo
    9. August 2019

    So ein Hirn ist aber keine Sonne, tatsächlich ist eine Sonne sehr enfach aufgebaut. Und nur wenige werden ihr Intelligenz unterstellen. Da brauch es nicht viel für, kann also auch sehr einfach entstehen. Von der Masse kann ich also nicht ausgehen, ist keine Gasgleichung. Dass viele einfach aufgebaute Sonnen, Planeten entstehen, ist also imo viel Wahrscheinlicher als eine Ameise. Ich verstehe wohl das Problem nicht so ganz.

  62. #62 tomtoo
    9. August 2019

    @Alderamin
    “..Der Witz ist halt, dass ein Hirn so viel kleiner ist als ein ganzes Universum und damit viel eher spontan entstehen sollte..”
    Meine #61 bezog sich darauf.
    Tatsächlich kennen wir die Regeln die zu einem Universum führen nicht, die die zu einem Hirn führen versuchen wir gerade zu verstehen. Ist mir nicht verständlich wie man dann behaupten kann, das eine ist kleiner also wahrscheinlicher? Or does size matter? ; ) Evtl. entstehen ständig Universen, aber Hirne ganz selten. Oder Hirne ständig und Universen selten?

  63. #63 Alderamin
    9. August 2019

    @tomtoo

    Nee, die Komplexität sollte egal sein, weder Stern noch Gehirn würden ja irgendwie wachsen, sondern sie müssten auf einen Schlag da sein. Da ist die Struktur dann ziemlich egal, es geht einfach darum, einen Haufen der richtigen Atome an der richtigen Stelle zu erzeugen. Es ist ganz was anderes, einen Haufen Gas entstehen zu lassen, aus dem dann Sterne werden. Das braucht dann wieder das Entropiegefälle.

  64. #64 tomtoo
    9. August 2019

    @Alderamin
    Das verstehe ich nicht. Erst mal ist nur Energie entstanden reichlich Homogen(einfach). Dann bedurfte es wahrscheinlich reichlich Zeit um ein Hirn enstehen zu lassen.
    So ein Boltzmannhirn entstehen zu lassen, also etwas Komplexes ohne Zeit, ist halt evtl. rein aus einer Quantenfluktiation garnicht möglich? Da kracht halt Energie ohne Ende raus. Einfach, homogen. Keine komplexe Struktur.

  65. #65 tomtoo
    9. August 2019

    Gottes neue Kleider, da kann man sich auch über Götter unterhalten. Evtl. hat ja eine Quantenfluktuation Gott erzeugt. Dem B.Brain wurde es langweilig, und es träumt uns?

  66. #66 Alderamin
    9. August 2019

    @tomtoo

    Das verstehe ich nicht. Erst mal ist nur Energie entstanden reichlich Homogen(einfach). Dann bedurfte es wahrscheinlich reichlich Zeit um ein Hirn enstehen zu lassen.

    Das wäre der evolutionäre Weg. Nicht der Boltzmann-Weg, der erzeugt sofort das fertige Ergebnis.

    So ein Boltzmannhirn entstehen zu lassen, also etwas Komplexes ohne Zeit, ist halt evtl. rein aus einer Quantenfluktiation garnicht möglich?

    Warum nicht? Die Entstehungsrate ist winzig klein, aber sie ist nicht 0.

    Da kracht halt Energie ohne Ende raus. Einfach, homogen. Keine komplexe Struktur.

    Es braucht bedeutend weniger Energie, 3 kg Hirn entstehen zu lassen als 2*1030 kg Sonne.

    Aber ja, in einem Punkt hast Du völlig Recht und ich oben Quatsch geschrieben (so zwischen der Arbeit sollte man solche Fragen vielleicht nicht beantworten): Es gibt nicht allzuviele Anordnungen von 3 kg Teilchen, die ein funktionierendes Hirn ausmachen, aber verdammt viele, die eine funktionierende Sonne erzeugen. Insofern kann es schon so sein, dass die Entstehung eines funktionierenden Hirns eine geringe Rate hat als die eines funktionierenden Sterns, obwohl der viel größer und massereicher ist.

  67. #67 tomtoo
    9. August 2019

    @Alderamin
    Das meine ich ja. Die Masse ist nicht wirklich relevant. Nimm die Zutaten für ein Hirn und stecke sie in einen Mixer, mal schauen wie lang du mixen musst bis es wieder funktioniert ?
    Eine Sonne ist einfach, selbst wenn du sie mixen würdest, kurz warten schwubs die Gravi machts und schon ist sie wieder da.

  68. #68 Bbr
    Niedersachsen
    9. August 2019

    @Aldemarin, #58. Ja, ich muss ein Mensch und kein Insekt sein, um über meine Existenz nachdenken zu können. Aber ich muss dazu kein Genie mit IQ>160 sein, was ich auch definitiv nicht bin. Ebenso würde ich erwarten, dass die zufällig entstanden Erinnerungen eines Boltzmann-Gehirns schon eine gewisse Logik haben muss, damit man darüber nachdenken kann, ob man eins ist. Aber sie muss nicht perfekt sein. Dass es darin z.B. sowas wie den Banachschen Fixpunktsatz einschließlich Beweis gibt, ist nun wirklich übertriebener Detailreichtum.

    @Karl Mistelberger, #59. Du hast da gerade den ultimativen Test angegeben, ob man ein Boltzmann-Gehirn ist. Man schaut sich einen neuen Bereich dieser Welt an, den man noch nicht gesehen hat. Und wenn der strukturiert und sinnvoll ist, dann ist man mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit kein Boltzmann-Gehirn. Eine unbekannte Wikipedia-Seite reicht eigentlich.

  69. #69 Karl-Heinz
    9. August 2019

    @tomtoo

    Das mit den Boltzmann-Gehirnen ist eine nette mathematische Spielerei mehr aber auch nicht. Diesbezüglich bin ich der gleichen Meinung wie du. Nehmen wir an, wir zwei seien Boltzmann-Gehirne. Neben uns zwei Supergehirnen, muss auch noch das gesamte Umfeld mit entstanden sein, wobei die Aussenwelt sich mit unserer Erfahrungswelt vertragen muss. Und woher soll Onkel Zufall wissen, dass wir beide den Wein lieben. 😉

  70. #70 Karl Mistelberger
    mistelberger.net
    9. August 2019

    Bis Alderamin den 2. Teil fertig hat kann man sich hiermit die Zeit vertreiben:

    The Distinction of Past and Future

  71. #71 Alderamin
    10. August 2019

    @Karl-Heinz

    Nehmen wir an, wir zwei seien Boltzmann-Gehirne. Neben uns zwei Supergehirnen, muss auch noch das gesamte Umfeld mit entstanden sein, wobei die Aussenwelt sich mit unserer Erfahrungswelt vertragen muss.

    Ein Boltzmann-Hirn braucht keine Außenwelt. Es hat auch keine Augen oder andere Sinne (es muss auch kein menschliches Hirn sein, nur irgendeine Struktur, die eine Bewusstsein entwickeln kann). Es existiert nur eine Sekunde lang und hat in dieser Zeit den Eindruck, in einer Realität zu leben, die es nicht gibt.

  72. #72 Karl-Heinz
    10. August 2019

    @Alderamin

    Oh, ….Danke für die Richtigstellung.

    Wenn ich das Ganze jetzt richtig verstanden habe, ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Boltzmann-Hirn entsteht grösser als die Wahrscheinlichkeit für ein evolutionären Gehirns.
    Einen Ausweg aus diesem Dilemma könnte Multiuniversen anbieten. Hier wäre die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um ein evolutionäres Gehirn handelt, wieder grösser.

    Echt abgefahren. 😉

  73. #73 tomtoo
    10. August 2019

    @K-H
    Rezept:
    Einige Multiversen
    Eine Unendlichkeit
    Eine Priese Statistik

    Resultat: Daraus kann alles werden.Das hängt vom Koch ab. ; )

  74. #74 Alderamin
    10. August 2019

    @Karl-Heinz

    Einen Ausweg aus diesem Dilemma könnte Multiuniversen anbieten. Hier wäre die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um ein evolutionäres Gehirn handelt, wieder grösser.

    Ja, aber die von Boltzmann-Hirnen möglicherweise auch.

    Das ist auch nicht, wie Du sagst, nur eine mathematische Spielerei. In dem Paper, das ich eben gefunden habe (ich verrate es noch nicht, kommt aber in die Referenzen von Teil 2), schreibt der Autor, dass in einem de-Sitter-Universum (also einem, das von Dunkler Energie stark dominiert ist) Boltzmann-Hirne (die durchaus nicht menschlich sein müssten oder überhaupt einen Grund hätten, es zu sein – sie müssten es nur zu sein glauben!) die kleinste Abweichung vom thermodynamischen Gleichgewicht, die konsistent mit den Beobachtungen ist (und die Beobachtung ist eine einzige, die von Descartes: cogito, ergo sum).

  75. #75 Leser
    10. August 2019

    @ Alderamin #51

    Die “Gesamtheit des Raums, der Zeit” bezieht sich implizit auf einen zusammenhängenden Raum und eine fortflaufende Zeit

    Diese Implikation ist nirgendwo erwähnt, auch nicht bei Wikipedia. Es ist nur von einer Gesamtheit die Rede ! Sie können das natürlich implizieren, sollten das dann aber auch so beschreiben. Wenn Sie Kausalität zwischen den Elementen des Universums voraussetzen, muß man das auch so erwähnen. Ich bin aber auch der Meinung, alle Elemente unseres Universums sind (über sehr lange Zeiträume) kausal miteinander verbunden.

    Über nicht kausal mit uns verbundene Teile des Universums zu spekulieren, ist müßig (unsinnig), denn wir können diese Teile des Universums ja nie nachweisen/beweisen ! Dadurch wird meine im Beitrag #20 abgegebene Behauptung, vorvorgestern Abend hätte mein zweites, mit mir verschränktes Ich in 10^50 Metern Entfernung im Skat verloren, auch nicht sinnvoller oder überprüfbarer. Damit kann ich genau so behaupten, im dritten Paralleluniversum sitzt Gott und schaut uns zu. Und alle Seelen, die in diesem Universum gut waren, kommen nach dem Tod in das dritte Paralleluniversum. Die schlechten Seelen kommen in das vierte Paralleluniversum, was man Hölle nennt. Merken Sie, worauf das hinausläuft ? Mit Physik / Astronomie / Kosmologie hat das nichts zu tun. Eher mit Theologie !

    Wissenschaft lebt von vernünftigen Spekulationen / Behauptungen ! Natürlich kann jeder alles behaupten. Aber ob das sinnvoll ist, kann bezweifelt werden !

  76. #76 Alderamin
    11. August 2019

    @Leser

    Wenn Sie Kausalität zwischen den Elementen des Universums voraussetzen, muß man das auch so erwähnen.

    Tue ich nicht. Nur Zusammenhang, das ist etwas anderes.

    Ich bin aber auch der Meinung, alle Elemente unseres Universums sind (über sehr lange Zeiträume) kausal miteinander verbunden.

    Das sind sie nicht, siehe Teil 2.

    Über nicht kausal mit uns verbundene Teile des Universums zu spekulieren, ist müßig (unsinnig), denn wir können diese Teile des Universums ja nie nachweisen/beweisen !

    Sie folgen aber fast zwingend aus der Inflationstheorie, für deren Annahme es gute Gründe gibt (sie löst z.B. das Horizontproblem, das Homoigenitätsproblem und das Falchheitsproblem; außerdem erklärt sie den Ursprung der Materie). Ohne das Weiterdenken über den Beobachtungshorizont hinaus würde man niemals Möglichkeiten zur Falsifikation erdenken können.

    Merken Sie, worauf das hinausläuft ? Mit Physik / Astronomie / Kosmologie hat das nichts zu tun. Eher mit Theologie !

    Hat Theologie denn eine mathematische Grundlage und lässt sie sich aus der Quantenfeld- und Relativitätstheorie ableiten? Die Inflationstheorie schon.

  77. #77 stone1
    11. August 2019

    Und ich dachte ‘Herr, wirf Hirn vom Himmel!’ wäre bloß eine Redewendung… ; )

  78. #78 Wilhelm Leonhard Schuster
    Ansbach
    11. August 2019

    Es hat lange gedauert , bis diese Redewendung:
    Herr, wirf…hier …. hoffentlich bei einigen Lesern
    gefallen gefunden hat.

    (Das soll aber kein Vorwurf gegen Herrn Aldemarin sein.)

    Jedem das Seine! (Boltzmann Hirn) !

    Mein Boltzmann Hirn hat, als Gottsucher, (nüchtern, ohne Rauschmittel, nur sekundenlang) folgendes erlebt :

    (reif für die Irrenanstalt?)

    Den Zustand, jenseits von Raum und Zeit, diese verschmelzen und sind aufgehoben. Ich, (mein Botzmann Hirn) bin EINS mit Gott und dem unendlichen Weltall.

    (Auch Macht! Beispiel in …..: Der Teufel versucht Jesu, … wenn Du mich anbetest ct?)

    Ich glaubte damals, tatsächlich zu Schweben.

    Ich bin 87 und diese, meine “Verrücktheiten”, sind längst Geschichte (ich damals ca 22) und auch für mich nicht wiederholbar.

    Dennoch sind Dinge, wie die “Weise von Preforst” des Justinus Kerner, auch von der “Wissenschaft” zu bedenken.
    Was und Wie und Warum Boltzmann Hirn, ich weiß da auch nicht weiter!

  79. #79 hto
    12. August 2019

    @W.L.Schuster

    Wenn ich es nicht Gott, sondern Zentralbewusstsein nenne, so habe ich 59, offenbar im selben Alter Ähnliches erfahren.

    Es dauerte auch nur Sekunden und war umfangreich wie eine kleine Ewigkeit. Weil es dabei um Bewusstseinserfahrungen in EINEM alles klärenden / sinngebenden GEFÜHL ging, gefällt mir die Boltzmann-Geschichte sehr gut, denn ein Hirn ist für Gefühl / Gefühle wichtig, wenn der Geist der “Gott” ist …

    Jetzt bin ich mal gespannt, denn ich bin hier offenbar auch eine unerwünschte …