The Boltzmann brain paradox - Fabio Pacucci

번역: Inho Baek 검토: DK Kim

How do you know you’re a person who has lived your life,

자신이 진짜 삶을 사는 사람이라는 걸 어떻게 아나요?

rather than a just-formed brain full of artificial memories,

뇌에서 막 만들어진 인공적인 기억이나

momentarily hallucinating a reality that doesn't actually exist?

현실에는 없는 일시적인 환상이 아니라는 걸 어떻게 알까요?

That may sound absurd,

터무니없는 말처럼 들릴 수도 있지만

but it’s kept several generations of top cosmologists up at night.

최고의 우주론자들이 수 세대에 걸쳐 이 문제로 밤을 새웠습니다.

They call it the Boltzmann brain paradox.

이를 볼츠만 두뇌 역설이라고 합니다.

Its namesake, Ludwig Boltzmann, was a 19th century physicist

19세기에 활동한 물리학자 루트비히 볼츠만의 이름을 땄습니다.

operating in a period when scientists were passionately debating

볼츠만은 우주가 유한한지 무한한지를 두고

whether the universe had existed for an infinite or finite time.

과학자들이 열띤 토론을 벌인 시기에 활동했죠.

Boltzmann’s main claim to fame was revolutionizing thermodynamics,

볼츠만이 명성을 얻게 된 주장은 열역학을 뒤집었습니다.

the branch of physics that studies energy.

열역학은 에너지를 연구하는 물리학 분야입니다.

He put forward a new interpretation of entropy,

그는 엔트로피를 다시 해석했습니다.

which is a measure of the disorder of a system.

엔트로피는 시스템의 무질서한 정도를 측정한 것입니다.

A glass is an ordered system, whereas a shattered glass is disordered.

유리는 질서정연한 시스템이지만, 깨진 유리는 무질서한 상태입니다.

The second law of thermodynamics states that closed systems tend towards disorder:

열역학 제2법칙에 따르면

닫힌 계는 점점 무질서해집니다.

you won’t see a shattered glass return to its pristine state.

깨진 유리가 원래 상태로 돌아가는 것은 볼 수 없습니다.

Boltzmann’s insight was applying statistical reasoning to this behavior.

볼츠만은 통찰력을 발휘해서 이에 통계적인 추론을 적용했습니다.

He found that a system evolves to a more disordered state because it’s more likely.

볼츠만은 계가 더 무질서한 상태로 변화한다는 것을 알아냈습니다.

이쪽이 가능성이 더 높으니까요.

However, the opposite direction isn’t impossible,

하지만, 반대 방향으로 가는 것이 불가능한 건 아닙니다.

just so unlikely that we’ll never witness things like scrambled eggs turning raw.

다만 가능성이 너무 낮아서

계란 부침이 날계란으로 돌아오는 것을 본 적이 없는 것입니다.

But if the universe exists over an infinitely long time,

하지만 우주가 무한히 긴 시간 동안 존재한다면

extremely unlikely events will happen,

말이 되지 않는 사건도 일어날 것입니다.

including complex things forming out of random combinations of particles.

입자들이 무작위로 결합되는 데에서

일어나는 복잡한 현상도 포함해서요.

So what does that look like in a hypothetical infinitely old universe?

그러면 무한히 오래된 가상의 우주에서는 무슨 일이 일어날까요?

In this unremarkable stretch of near-nothingness,

이처럼 거의 허공에 가깝게 팽창된 공간에서

about eight octillion atoms randomly come together to form a replica

대략 8 x 10의 27제곱 개의 원자가 임의로 모여서

파스타로 생각하는 사람의 모조품을 만듭니다.

of the Thinker made of pasta.

It instantly dissolves.

이것은 바로 흩어집니다.

Over here, these particles suddenly form something like a brain.

여기서는 이 입자들이 갑자기 뇌 같은 것을 만들어냅니다.

It’s filled with false memories of a lifetime up to the present moment,

바로 그 순간까지의 모든 거짓 기억이 채워집니다.

when it perceives a video saying these very words,

바로 이 단어들이 들리는 영상을 보는 순간까지 말입니다.

before decaying.

입자들이 흩어지기 전까지요.

And finally, by random fluctuations, all the particles in the cosmos

결국 임의적인 요동에 의해

우주의 모든 입자가 한 점에 집중됩니다.

concentrate in a single point,

and an entire new universe spontaneously bursts into existence.

그리고 완전히 새로운 우주가 갑자기 나타납니다.

Of those last two, which is more likely?

뇌와 우주 중 무엇이 더 그럴듯할까요?

The brain, by far—

단연코 뇌가 더 쉽죠.

despite all its complexity, it’s a blip compared to an entire universe.

비록 뇌가 복잡하다고 해도,

우주 전체와 비교하면 순간의 깜빡임에 불과합니다.

Every one universe produced by random fluctuations has equivalent odds

임의적인 요동으로 인해 우주가 하나 생성될 가능성은

수많은 찰나의 뇌들이 생성될 가능성과 같습니다.

to heaps upon heaps of insta-brains.

So by this reasoning, it seems extremely more likely

이런 이유로 인해, 다음이 무척 그럴듯해 보입니다.

that everything you believe to exist is actually a brief illusion,

사실 여러분이 존재한다고 믿는 모든 것은 잠시의 환상이고

soon to be extinguished.

곧 사라질 운명이라는 것입니다.

Boltzmann didn’t get quite that far in his thinking;

볼츠만 자신은 그렇게까지 생각하지는 않았습니다.

the brains themselves were introduced by later cosmologists building on his work.

뇌 연구는 볼츠만의 작업을 바탕으로 후대의 우주론자들이 진행했습니다.

But they, like just about everyone else,

하지만 그들도 다른 사람들처럼

were pretty sure that they themselves weren't just ephemeral brains.

자기 자신이 그저 덧없는 뇌 덩어리는 아니라고 확신했습니다.

So the paradox was: how could they be correct and the universe be eternal?

따라서 이것이 역설이었습니다.

어떻게 그들이 옳으면서 우주는 영원할 수 있을까요?

The resolution is something most take for granted today:

해결책은 오늘날 대다수가 당연히 받아들이는 것입니다.

that our universe has not existed forever,

즉, 우리 우주는 영원하지 않고,

but rather time and space started with a Big Bang.

시간과 공간은 빅뱅에서 시작되었다는 것입니다.

So that’s the paradox over and done with, right?

이제 볼츠만의 역설은 다 해결된 건가요?

Well, maybe not.

아마 아닐 것입니다.

In the last century, scientists have found evidence supporting the theory

지난 세기에, 과학자들은

빅뱅 이론을 지지하는 증거를 사방에서 찾았습니다.

of the Big Bang everywhere we look.

Yet while we know that the Big Bang happened,

그런데 빅뱅이 있었음을 알기는 하지만

no one knows what, if anything, preceded and caused it.

빅뱅 이전에 무엇이든 있었는지,

빅뱅이 왜 일어났는지 아무도 모릅니다.

Why did the universe begin in such an extremely ordered, and unlikely, state?

왜 우주는 그렇게 극도로 질서 있고, 불가능할 것 같은 상태로 시작했을까요?

Is our universe in an unending cycle of creation and collapse?

우리 우주는 창조와 붕괴가 무한히 순환할까요?

Or might we be in one of many universes expanding within a multiverse?

아니면 우리는 다중우주 안에 있는 수많은 우주 중 하나일까요?

In this context, Boltzmann’s paradox has found renewed interest

이런 맥락에서

현대 우주론자들이 볼츠만의 역설을 재조명했습니다.

by contemporary cosmologists.

Some argue that leading models for where the universe came from

어떤 사람들은 우주가 어떻게 시작했는지에 대한 주요 모형이

still imply that Boltzmann brains are more likely than human brains,

볼츠만의 뇌가 인간의 뇌보다 가능성이 더 높다고 가정한다고 생각합니다.

suggesting something’s amiss.

이는 무언가 잘못되었다는 말이죠.

Others counter that slight modifications of the cosmological models

사람들은 우주 모형을 살짝 바꾸면 문제를 피할 수 있다고 반박하거나

would avoid the problem,

or that Boltzmann’s brains can’t actually physically form.

아니면 볼츠만의 뇌는 물리적으로 사실 불가능하다고 말하기도 합니다.

Some researchers even attempted to calculate the probability

어떤 연구자는 이 가능성을 계산하려고도 했습니다.

of a brain popping out of random quantum fluctuations

임의적인 요동에 의해 뇌가 만들어질 가능성을요.

long enough to think a single thought.

생각을 조금이라도 할 수 있을 만큼 오래 가는 뇌 말이죠.

They got this incredible number

이 확률은 믿을 수 없을 정도로 낮습니다.

whose denominator is 10 to a number about a septillion times larger

분모가 10의 10의 50제곱으로

우주에 있는 별을 24제곱한 수보다 큽니다.

than the number of stars in the universe.

The Boltzmann brain paradox, despite its absurdity,

비록 터무니없긴 하지만 볼츠만의 두뇌 역설은

is useful because it creates a bar that models have to rise to.

모형이 넘어야 할 기준을 만든 유용한 이론입니다.

If, compared to numbers like this one,

이런 숫자와 비교한다면

the current state of the universe is exceedingly unlikely,

현재 우주의 상태는 완전히 예상 밖입니다.

something in the model is almost certainly wrong.

이 모형의 무언가가 확실히 틀렸습니다.

Unless you’re the one who is wrong...

여러분이 틀린 게 아니라면...