The Boltzmann brain paradox - Fabio Pacucci

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TED-Ed


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Übersetzung: Andrea Hielscher Lektorat: FAE Weiden
00:07
How do you know you’re a person who has lived your life,
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Woher weißt du, dass du ein Mensch bist, der sein Leben lebt,
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rather than a just-formed brain full of artificial memories,
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und nicht ein gerade gebildetes Gehirn voller künstlicher Erinnerungen,
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momentarily hallucinating a reality that doesn't actually exist?
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das eine Realität herbeihalluziniert, die eigentlich nicht existiert?
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That may sound absurd,
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Das mag absurd klingen
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but it’s kept several generations of top cosmologists up at night.
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aber es hat mehreren Generationen führender Kosmologen
schlaflose Nächte bereitet.
00:27
They call it the Boltzmann brain paradox.
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Sie nennen es das Boltzmann-Gehirn.
00:30
Its namesake, Ludwig Boltzmann, was a 19th century physicist
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Sein Namensgeber, Ludwig Boltzmann, war ein Physiker im 19. Jahrhundert.
00:35
operating in a period when scientists were passionately debating
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Damals diskutierte die Wissenschaft leidenschaftlich darüber,
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whether the universe had existed for an infinite or finite time.
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ob das Universum seit unendlicher oder endlicher Zeit existiert.
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Boltzmann’s main claim to fame was revolutionizing thermodynamics,
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Boltzmann wurde vor allem dafür bekannt, dass er die Thermodynamik revolutionierte,
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the branch of physics that studies energy.
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das Gebiet der Physik, das Energie untersucht.
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He put forward a new interpretation of entropy,
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Er legte eine neue Interpretation von Entropie vor,
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which is a measure of the disorder of a system.
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die ein Maß für die Unordnung eines Systems ist.
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A glass is an ordered system, whereas a shattered glass is disordered.
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Ein Glas ist ein ordentliches System, zerbrochen ist es ein unordentliches.
01:03
The second law of thermodynamics states that closed systems tend towards disorder:
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Laut dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik neigen geschlossene Systeme zur Unordnung:
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you won’t see a shattered glass return to its pristine state.
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ein zerbrochenes Glas wird nicht in seinen Ursprungszustand zurückkehren.
01:13
Boltzmann’s insight was applying statistical reasoning to this behavior.
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Boltzmanns Erkenntnis wandte statistische Überlegungen auf dieses Verhalten an.
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He found that a system evolves to a more disordered state because it’s more likely.
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Ein System entwickelt sich zu einem Zustand der Unordnung,
da dieser wahrscheinlicher ist.
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However, the opposite direction isn’t impossible,
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Doch die Umkehrung ist nicht unmöglich, nur so unwahrscheinlich,
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just so unlikely that we’ll never witness things like scrambled eggs turning raw.
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dass wir es wohl nie erleben werden, dass Rühreier wieder roh werden.
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But if the universe exists over an infinitely long time,
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Wenn das Universum jedoch für eine unendliche Zeit existiert,
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extremely unlikely events will happen,
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werden extrem unwahrscheinliche Ereignisse eintreten,
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including complex things forming out of random combinations of particles.
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einschließlich komplexer Dinge,
die sich aus zufälligen Teilchenkombinationen zusammensetzen.
01:46
So what does that look like in a hypothetical infinitely old universe?
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Wie sieht das in einem hypothetisch unendlich alten Universum aus?
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In this unremarkable stretch of near-nothingness,
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In diesem unscheinbaren Zeitraum des Fast-Nichts
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about eight octillion atoms randomly come together to form a replica
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kommen acht Quadrilliarden Atome zufällig zusammen
und formen eine Nachbildung von Rodins “Denker” aus Nudeln.
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of the Thinker made of pasta.
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It instantly dissolves.
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Sie löst sich sofort auf.
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Over here, these particles suddenly form something like a brain.
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Hier bilden die Partikel plötzlich so etwas wie ein Gehirn.
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It’s filled with false memories of a lifetime up to the present moment,
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Es ist voller falschen Erinnerungen an ein Leben bis zum jetzigen Zeitpunkt,
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when it perceives a video saying these very words,
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als es ein Video wahrnimmt, das genau diese Worte wiedergibt
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before decaying.
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bevor es zerfällt.
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And finally, by random fluctuations, all the particles in the cosmos
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Und schließlich konzentrieren sich durch zufällige Fluktuation
alle Teilchen im Kosmos auf einen einzigen Punkt
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concentrate in a single point,
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and an entire new universe spontaneously bursts into existence.
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und ein ganz neues Universum wird spontan ins Leben gerufen.
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Of those last two, which is more likely?
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Was von diesen letzten beiden ist wahrscheinlicher?
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The brain, by far—
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Trotz seiner Komplexität
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despite all its complexity, it’s a blip compared to an entire universe.
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ist das Gehirn bei Weitem nicht so komplex wie ein gesamtes Universum.
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Every one universe produced by random fluctuations has equivalent odds
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Jedes einzelne durch zufällige Fluktuationen entstandene Universum
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to heaps upon heaps of insta-brains.
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hat die gleichen Chancen wie Unmengen Insta-Brains.
02:51
So by this reasoning, it seems extremely more likely
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Mit dieser Argumentation scheint es also viel wahrscheinlicher,
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that everything you believe to exist is actually a brief illusion,
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dass alles, was du für real hältst, eigentlich eine flüchtige Illusion ist,
02:59
soon to be extinguished.
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die bald wieder verschwindet.
03:01
Boltzmann didn’t get quite that far in his thinking;
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Boltzmann kam bei seinen Überlegungen nicht ganz so weit;
03:04
the brains themselves were introduced by later cosmologists building on his work.
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die Gehirne wurden von späteren Kosmologen eingeführt,
die auf seiner Arbeit aufbauten.
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But they, like just about everyone else,
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Aber wie fast jeder andere auch waren sie sich sicher,
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were pretty sure that they themselves weren't just ephemeral brains.
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dass sie selbst nicht nur flüchtige Gehirne waren.
03:16
So the paradox was: how could they be correct and the universe be eternal?
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Das Paradox war also: Wie konnten sie Recht haben und das Universum ewig sein?
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The resolution is something most take for granted today:
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Die Lösung betrachten die meisten heute als offensichtlich:
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that our universe has not existed forever,
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Unser Universum existiert nicht seit ewigen Zeiten,
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but rather time and space started with a Big Bang.
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sondern Raum und Zeit begannen mit einem Urknall.
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So that’s the paradox over and done with, right?
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Damit ist das Paradoxon überwunden, oder?
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Well, maybe not.
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Nun, vielleicht nicht.
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In the last century, scientists have found evidence supporting the theory
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Letztes Jahrhundert haben Wissenschaflter
überall Beweise für die Urknall-Theorie gefunden.
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of the Big Bang everywhere we look.
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03:44
Yet while we know that the Big Bang happened,
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Wir wissen zwar, dass der Urknall stattgefunden hat,
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no one knows what, if anything, preceded and caused it.
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4588
aber niemand weiß, was ihm vorausging oder ihn auslöste.
03:52
Why did the universe begin in such an extremely ordered, and unlikely, state?
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Warum begann das Universum
in so einem ordentlichen und unwahrscheinlichen Zustand?
03:58
Is our universe in an unending cycle of creation and collapse?
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Ist das Universum in einem endlosen Kreislauf
von Entstehung und Zusammenbruch?
04:03
Or might we be in one of many universes expanding within a multiverse?
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Oder sind wir in einem von vielen Universen,
die sich innerhalb eines Multiversums ausbreiten?
04:08
In this context, Boltzmann’s paradox has found renewed interest
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In diesem Zusammenhang finden gegenwärtige Kosomologen
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by contemporary cosmologists.
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erneut Interesse an Boltzmanns Paradoxon.
04:14
Some argue that leading models for where the universe came from
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3587
Einige argumentieren,
die führenden Modelle zur Entstehung des Universums gingen davon aus,
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still imply that Boltzmann brains are more likely than human brains,
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258546
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dass Boltzmann-Gehirne wahrscheinlicher sind als menschliche.
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suggesting something’s amiss.
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1960
Das suggeriert, dass etwas nicht stimmt.
04:25
Others counter that slight modifications of the cosmological models
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4171
Andere entgegnen, geringfügige Änderungen der kosmologischen Modelle
04:29
would avoid the problem,
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269557
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würden das Problem vermeiden.
04:30
or that Boltzmann’s brains can’t actually physically form.
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270850
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oder Boltzmanns Gehirne könnten nicht wirklich physisch entstehen.
04:34
Some researchers even attempted to calculate the probability
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274770
3671
Einige Forscher berechneten sogar, die Wahrscheinlichkeit,
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of a brain popping out of random quantum fluctuations
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278441
4129
dass ein Gehirn aus zufälligen Quantenfluktuationen
lange genug besteht, um einen einzigen Gedanken zu denken.
04:42
long enough to think a single thought.
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2753
04:45
They got this incredible number
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2086
Sie erhielten eine unglaubliche Zahl mit dem Nenner 10
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whose denominator is 10 to a number about a septillion times larger
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287742
5380
eine Zahl, die etwa eine Quadrillion Mal größer ist
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than the number of stars in the universe.
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als die Anzahl der Sterne im Universum.
04:56
The Boltzmann brain paradox, despite its absurdity,
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296083
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Das Bolzmann-Gehirn ist trotz seiner Absurdität nützlich,
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is useful because it creates a bar that models have to rise to.
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4379
weil es eine Messlatte für Modelle schafft.
05:04
If, compared to numbers like this one,
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304425
2294
Wenn im Vergleich mit Zahlen wie dieser
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the current state of the universe is exceedingly unlikely,
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306719
3670
der derzeitige Zustand des Universums äußerst unwahrscheinlich ist,
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something in the model is almost certainly wrong.
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310389
2962
ist etwas an dem Modell mit Sicherheit falsch.
05:13
Unless you’re the one who is wrong...
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313726
3253
Es sei denn, du bist derjenige, der falsch liegt ...
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