علت پیچیدگی مغز انسان چیست؟

وبسایت بیگ بنگ - منصور نقی لو: تاریخ کیهان شناسی به اندازه کافی از ایده های عجیب و غریب برخوردار بوده است، اما یکی از عجیب ترین آنها باید فرضیه شبکه بولتزمن باشد که بر طبق آن، مغز شما نتیجهٔ مجموعه تصادفی از ذرات است. اگر این فرضیه موجبات حزن شما را فراهم می آورد، خبر خوبیست! بنا به گفته حداقل یک فیزیکدان، مغز شما در یک روز به وجود نیامده است.

این استدلالی است که کیهان شناس مشهور و نویسنده "شان کارول" مطرح کرده است؛ به اعتقاد وی، ما باید هر مدل کیهان شناسی از جهان را که از موجودیت های فرضی عجیب و غریب تحت عنوان شبکه بولتزمن پیروی می کنند، اجتناب ورزیده و آنها را کنار بگذاریم. بنظر می رسد که بتوان این ایده را به احتمال زیاد در علوم مبتذل یا مجلات تخیلی دهه‌ی ۱۹۵۰ میلادی پیدا کرد؛ شکل گیری آنی مغزهای هوشیار در نتیجهٔ چیدمان تصادفی ذرات!

البته نوعی استدلال هم پشت این ایده نابخردانه وجود دارد. فیزیکدان قرن نوزدهم "لودویگ بولتزمن" این ایده را به پیش کشید که جهانی که ما می بینیم، بعید و غیر محتمل است زیرا قوانین ترمودینامیک بیان می کند که آنتروپى در طول زمان افزایش می یابد؛ این عامل باعث هرج و مرج می شود تا اینکه فضای سازمان یافته ای شکل گیرد. پس اکنون این سؤال جالب مطرح می شود: اگر قوانین می گویند که جهان ما باید وارد فضای هرج و مرج و نابسامانی شود، پس چرا چیزهای ساماندهی شده ای نظیر مغز انسان پدید آمده اند؟

یکی از پاسخ های ارائه شده برای این پرسش "اصل آنتروپى" نام دارد؛ قوانین فیزیک امکان ایجاد چنین مغزهایی را بدست میدهد، بطوریکه نحوه شکل گیری چنین چیزی موجب تحیر می گردد. نویسنده ای به نام داگلاس آدامز آن را از زبان یک چالاب به شکل زیر می نویسد: « دنیایی که من در آن زندگی میکنم، خیلی جالب است؛ من در گودال جالبی قرار گرفته ام که کاملا متناسب من است. اینطور نیست؟ در واقع، این گودال مرا بطرز گیج کننده ای در خود جای می دهد؛ گویی به طور اختصاصی برای من ساخته شده است.»

ایده بولتزمن قدری متفاوت بود. او پیشنهاد نمود که مغزهای ما انسان ها به جای آنکه محصولی منظم در دنیایی که هر لحظه بر نابسامانی اش افزوده می شود باشد، نتیجهٔ تصادفی بودن و لحظات نا متناهی می باشد. در صورتی که زمان کافی باشد، ناظر می تواند به سادگی به وجود آید که بیشتر شبیه بخش متحرک ماشین تحریر که در نهایت آثار شکسپیر را بصورت کاملا شانسی و تصادفی ایجاد کرده باشد.

این ایده بسیار عجیب و غریب بنظر می رسد. حتی در صورتی که اصل آنتروپى را قبول کنید، هنوز این احتمال به لحاظ نظری وجود دارد که شما یک شبکه بولتزمن باشید. پس از اعصار متمادی، آن مغزهای ایجاد شده بصورت تصادفی باید تعدادشان از هر نوع دیگری بیشتر باشد؛ لذا از دیدگاه آماری، این شرط بندی مطمئنى است که بگوئیم انسان ها پای به عرصه وجود گذاشتند. به یقین این فرضیه از سوئی نامعقول جلوه می کند و از سوی دیگر باید پرسید که چرا احتمال دارد اشتباه باشد.

کارول اکنون پیشنهاد ساده ای را مطرح کرده که نشان میدهد چرا باید هر مدلی از کیهان را که به ناظرانی مرموز منجر می شود، کنار بگذاریم. فرض کنید یک شبکه بولتزمن هستید. انسان ها برای به وجود آمدن احتمالا به بیش از ۱۳٫۸۲ میلیارد سال زمان احتیاج داشتند. بر طبق این احتمال، بعید است که به مشاهدات خودمان در خصوص نحوه کارکرد جهان اعتماد کنیم. کارول در گفتگو با آنیل آناتاسومى از New Scientist گفت: ما هیچ دلیلی برای باور کردن این موضوع نداریم که خاطرات ما از گذشته صحیح باشند.

با توجه به تنوع راه هایی که مغز می تواند در درک قوانین جهان دچار اشتباه شود، ما نیز می توانیم از استدلال مشابهی در این رابطه استفاده کنیم که شبکه بولتزمن فرضی ما شاید در خصوص نحوه کارکرد جهان اشتباه می کند؛ لذا تناقضی بوجود می آید. کارول این تناقض را یک نوع ناپایداری شناختی می نامد و بیان میدارد که اگر به لحاظ ریاضی امکان شبکه بولتمن نباشد، باید تمامی مدل های منتهی شونده به آن را کنار بگذاریم.

اگر فکر می کنید فیزیکدانان مشهور باید به جای اثبات نادرستی اشباحى که از نابسامانی جهان پدید آمده اند، کار مفیدتری انجام می دادند باید بدانید که کارول هدفی از انجام این کار داشته است. کارول در مقاله اش، اینطور می نویسد: اگر مدلی بسازیم که ما را به چنین شرایطی سوق دهد، وظیفه ما بعنوان کیهان شناس در اصلاح آن مدل تا زمان حل مشکل و جستجو برای نظریه ای بهتر خلاصه می شود.

اساساً اگر ما ذهن هایی هستیم که پس از صبحانه ای در یک روز سه شنبه به وجود آمدیم؛ پس دیدگاه ما درباره مشاهداتى که بصورت تصادفی حاصل آمده اند، نیز کاملاً اشتباه است. تا زمانیکه یادداشت ها و مقالات سایر فیزیکدانان را پیرامون این موضوع مقایسه نکرده باشیم، باید آن را صرفاً بعنوان یک ایده علمی در نظر بگیریم؛ گرچه در حال حاضر این استدلال می تواند در مقابل سایر ایده هایی که به توضیح جهان می پردازند، قد علم کند. شاید کنار گذاشتن نظریات کیهان شناسی غیر مفید قدری غیر متعارف باشد، اما کار ما را در اولویت بندی تسهیل می کند. شما می توانید در وب سایت arxiv.org به نسخه کامل مقاله دسترسی پیدا کنید.