Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность

Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность

Смоделированные мультивселенные и окончательная мультивселенная

Теории параллельных вселенных, рассмотренные в прошлых главах, были основаны на математических законах, разработанных физиками в стремлении осознать глубочайшие принципы устройства природы. Степень нашей веры в тот либо другой свод законов очень разнится — квантовая механика рассматривается как установленный факт; инфляционная космология имеет наблюдательную поддержку; теория струн Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность в значимой степени умозрительна — в той же степени это правильно и для типа и логической необходимости параллельных миров, ассоциированных с каждым из их. Но общий принцип ясен. Всякий раз, когда мы передаём управление математическому аппарату главных физических законов, мы вновь и вновь оказываемся в некой версии параллельных миров.

Сейчас давайте Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность пойдём другим оковём. Что произойдёт, если мы возьмём управление в свои руки? Можем ли мы, люди, управлять галлактической эволюцией и по своей воле сделать вселенную, параллельную нашей своей? Если вы, подобно мне, верите, что поведение живых созданий определяется законами природы, то это можно считать не другим оковём, а всего только Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность сужением перспективы, когда действие физических законов рассматривается через призму людского опыта. Таковой метод мышления стремительно приводит к болезненным вопросам, схожим стародавнему спору о детерминизме и свободе воли, и это не тот путь, котором я собираюсь пойти. Вопрос в другом: с этим же чувством желания и контроля, что вы чувствуете Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность, когда выбираете продукты либо кинофильм, сможете ли вы сделать вселенную?

Вопрос звучит феноминально. Так оно и есть. Должен вас предупредить, что задавая подобные вопросы, мы ступаем на почву ещё более зыбучую, чем до этого, и, если вспомнить, где мы уже прошли, это гласит о многом. Но позволим для Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность себя увлечься и поглядим, куда мы придём. Итак, я очерчу дорогу, по которой мы последуем. Когда я рассуждаю о рождении вселенной, меня больше заинтересовывают способности, предоставляемые физическими законами, чем практические ограничения. Потому когда я говорю, что «вы» создаёте вселенную, то по сути я имею в виду вас, либо ваших отдалёких потомков Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность, либо, может быть, армию таких потомков спустя тысячелетия. Эти истинные либо будущие люди также будут подчиняться законам физики, но при всем этом я буду считать, что в их распоряжении окажутся сколь угодно развитые технологии. Я также буду рассматривать рождение вселенных 2-ух различных типов. Вселенные первого типа Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность — это обыденные вселенные, которые заключают внутри себя место и которые заполнены разными формами вещества и энергии. Вселенные второго типа не настолько ощутимы: это виртуальные компьютерные вселенные. Данное обсуждение естественным образом установит связь с мультивселенными третьего типа. Эта разновидность вселенных не является следствием целенаправленных раздумий об образовании вселенных, а быстрее тут подымается вопрос Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность о том, «реальна» ли математика либо она является порождением нашего разума.

Породить вселенную

Невзирая на то, что состав вселенной нам до конца неясен и есть много вопросов по поводу тёмной энергии либо окончательного набора базовых корпускулярных ингредиентов, учёные убеждены, что если взвесить всё находящееся снутри нашего галлактического горизонта, то Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность получится приблизительно 10 млрд млрд млрд млрд млрд млрд гр. Если содержимое будет весить существенно больше либо меньше, то его гравитационное воздействие на реликтовое излучение приведёт к тому, что пятна на рис. 3.4, будут больше либо меньше, что войдёт в противоречие с современными измерениям их угловых размеров. Но четкий вес Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность наблюдаемой вселенной вторичен; довольно того, что он громаден. Так громаден, что идея о нас, человечьих созданиях, создающих другой таковой мир, видится очень глупой.

Делая упор на космологию Огромного взрыва в качестве модели образования вселенной, мы не лицезреем, как преодолеть эту трудность. В стандартной теории Огромного взрыва наблюдаемая вселенная во всё более Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность ранешние времена имела всё наименьший размер, но колоссальные значения вещества и энергии, которые мы сейчас измеряем, присутствовали всегда; они были просто сжаты в наименьшем объёме. Если вы желаете иметь вселенную схожую той, что мы сейчас смотрим, для начала нужно обзавестись начальным материалом, масса и энергия которого совпадает с наблюдаемыми Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность значениями. В теории Огромного взрыва наличие такового начального материала никак не разъясняется, а рассматривается как данность.{93}

Если коротко, то согласно аннотации по порождению вселенной типа нашей, последующей из теории Огромного взрыва, требуется собрать циклопическое количество массы и сжать её до фантастически малого размера. Но, достигнув этого Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность (что фактически нереально), мы столкнёмся с другой неувязкой. Как инициировать взрыв? Данное затруднение становится ещё более серьёзным, если вспомнить, что Большой взрыв — это не взрыв, происходящий в статичной области места; Большой взрыв — это расширение места как такого.

Если б теория Огромного взрыва была верхушкой космологической мысли, то научное исследование образования вселенной на Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность этом бы и тормознуло. Но это не так. Мы лицезрели, что теория Огромного взрыва отдала дорогу более убедительной теории — инфляционной космологии, а инфляция предлагает стратегию предстоящего развития. Мощнейший выброс расширяющегося места — соответствующая черта теории — задаёт взрыв в Большенном взрыве, и вправду большой; согласно инфляционной теории, антигравитационная Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность тяга приводит в движение расширение места. Настолько же принципиальным, как мы на данный момент увидим, будет то, что при инфляции неограниченное количество материи может появиться из очень умеренных зёрнышек.

Вспомним из главы 3, что в инфляционном подходе вселенная, схожая нашей — дырка в галлактическом швейцарском сыре — появляется, когда значение инфлатона скатывается вниз по кривой Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность возможной энергии, выплеснув феноменальную волну в округи нашего пузырька. При падении значения инфлатона содержащаяся в нём энергия трансформируется в газ частиц, умеренно заполняющий наш пузырёк-вселенную. Конкретно так появляется наблюдаемая материя. Налицо определённый прогресс в осознании, но появляется последующий вопрос: где источник энергии инфлатона?

Причина в гравитации. Вспомните, что Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность инфляционное расширение очень похоже на репликацию вируса: поле инфлатона с огромным значением принуждает расширяться область места, в какой он находится, при всем этом появляется всё более расширяющийся объём, который, в свою очередь, также заполняется полем инфлатона с огромным значением. Так как однородное поле инфлатона приводит к неизменной Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность энергии на единицу объёма, то чем больше заполняемый объём, тем больше энергии он содержит. Сила, подгоняющая расширение, — это отталкивающая гравитация, и потому гравитация является источником повсевременно увеличивающейся энергии в данной области места.

Таким макаром, можно считать, что инфляционная космология создаёт устойчивый энергетический поток от гравитационного поля к полю инфлатона Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность. Такое разъяснение может смотреться как очередной уход от ответа на вопрос, откуда сама гравитация берёт свою энергию. Но ситуация еще лучше. Гравитация отличается от других сил, так как там, где имеется гравитация, там практически неисчерпаемый резервуар энергии. Это популярная мысль, но выраженная на непривычном языке. Когда вы прыгаете с обрыва, ваша Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность кинетическая энергия — энергия вашего движения — возрастает. Гравитация — сила, заставляющая вас падать, — служит источником энергии. В хоть какой реальной ситуации вы упадёте на землю, но в принципе можно падать нескончаемо длительно, кувыркаясь вниз по бесконечной кроличьей норе, а кинетическая энергия будет повсевременно расти. Причина, по которой гравитация Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность служит источником таковой неограниченной энергии, в том, что, подобно министерству денег США, она не опасается брать в долг. Во время падения ваша кинетическая энергия положительна и растёт, а гравитация компенсирует её собственной возрастающей отрицательной энергией. Интуитивно вы осознаете, что гравитационная энергия отрицательна, так как для того, чтоб выкарабкаться из Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность кроличьей норы, нужно приложить положительную энергию — отталкиваться ногами, подтягиваться на руках; конкретно так вы отдаёте энергетический долг, который взяла гравитация.{94}

Вывод на самом деле заключается в том, что во время резвого расширения области места, заполненной инфлатоном, последний берёт энергию у неистощимого гравитационного источника, что также приводит к резвому повышению энергии, содержащейся в Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность данной области. Так как поле инфлатона поставляет энергию, которая потом перейдёт в обыденную материю, инфляционная космология — в отличие от модели Огромного взрыва — не нуждается в начальном материале для следующего образования планет, звёзд и галактик. Гравитация играет роль обеспеченного покровителя материи во вселенной.

Единственное, в чём нуждается инфляционная космология Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность, это независящий припас энергии для образования начального инфляционного зёрнышка — малеханькой сферической частицы места, заполненной полем инфлатона с огромным значением, которое запускает инфляционное расширение. Если обратиться к числам, то уравнения демонстрируют, что такая частица обязана иметь всего приблизительно 10−26 сантиметра в поперечнике и быть заполнена полем инфлатона, энергия которого, при пересчёте Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность на массу, будет весить наименее 10 гр.{95} Такое крошечное зёрнышко испытает моментальное эффектное расширение, вырастая до размеров, превосходящих наблюдаемую вселенную, и накапливая при всем этом повсевременно увеличивающуюся энергию. Полная энергия инфлатона стремительно превзойдет значение, нужное для образования всех звёзд во всех наблюдаемых галактиках. Потому, если динамикой вселенной управляет инфляция Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность, то изначальное условие, неосуществимое в модели Огромного взрыва — наличие начальной массы, превосходящей 1055 гр, сжатой в нескончаемо малую крупинку — подвергается конструктивному пересмотру. Соберите 10 гр поля инфлатона и сожмите их в комочек приблизительно 10−26сантиметра в поперечнике. Таковой комочек полностью может уместиться в кошельке.

Все же и тут пред нами встают острые Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность вопросы. Начать с того, что инфлатон остаётся чисто гипотетичным полем. Космологи свободно вводят поле инфлатона в уравнения, но, в отличие от электронов и кварков, у нас пока нет никаких доказательств существования поля инфлатона. Даже если инфлатон существует, и даже если в один прекрасный момент мы разработаем метод управлять им Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность так же, как электрическим полем, то плотность нужного инфлатонного зёрнышка будет большой: приблизительно в 1067 раз больше плотности атомного ядра. Хотя это зёрнышко будет весить меньше горсти попкорна, нужная сила сжатия в триллионы и триллионы раз превосходит наши истинные способности.

Но это относится быстрее к технологической дилемме, которую высокоразвитая Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность цивилизация, как мы думаем, в один прекрасный момент сумеет решить. Потому, если наши отдалёкие потомки сумеют взнуздать поле инфлатона и выстроить уникальный компрессор, способный создавать такие плотные крупинки, получим ли мы статус создателей вселенных? Если мы задумаем такое восхождение на Олимп, не следует ли нам озаботиться тем, что в случае искусственного рождения Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность новых инфляционных миров наш свой уголок места будет поглощён расширяющимся космосом? Алан Гут и его соавторы проанализировали эти вопросы в ряде статей и нашли как отличные анонсы, так и нехорошие. Начнём с последнего вопроса, для которого анонсы отличные.

Гут, вместе со Стивеном Блау и Эдуардо Генделманом, показал Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность, что не стоит волноваться насчёт искусственности инфляционного расширения, пронзительно взрывающего нашу окружающую среду. Причина в давлении. Если инфляционное зёрнышко создадут в лаборатории, то оно будет заполнено полем инфлатона с соответствующей положительной энергией и иметь отрицательное давление, но при всем этом будет окружено обыденным местом, в каком значение поля инфлатона и Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность его давление равно (либо практически равно) нулю.

Обычно мы не обращаем особенного внимания на ноль, но в этом случае весь смысл конкретно в нём. Нулевое давление больше отрицательного, потому давление снаружи зёрнышка будет больше давления снутри. Потому на зёрнышко будет давить наружняя сила, подобно давлению на барабанные Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность перепонки во время глубоководного погружения. Разница в давлении довольно существенна, чтоб не дать зёрнышку расшириться во наружное место.

Но это не помешает инфлатону стремиться к расширению. Если надувать воздушный шарик, но при всем этом прочно зажимать его руками, то резиновая поверхность шарика начнёт вылезать меж пальцами. Инфлатонное зёрнышко может Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность вести себя схожим образом. Оно может породить новый расширяющийся мир, отделяющийся от начального места, как показано на примере маленькой возрастающей сферы, см. рис. 10.1. Вычисления демонстрируют, что как новый мир добивается критичного размера, его связь с родительским местом рвётся (последнее справа изображение на рис. 10.1) и рождается независящая инфляционная вселенная.

Рис. 10.1. Из-за Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность большего давления среды инфляционное зёрнышко вынуждено расшириться с образованием нового места. Пузырёк-вселенная растёт, потом отщепляется от начальной вселенной и становится отдельным, расширяющимся местом. Для наблюдающего из среды этот процесс смотрится как образование чёрной дыры

Каким бы интересным ни был этот процесс — искусственное образование новейшей вселенной, — взор из Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность лаборатории не оправдывает потраченных на это усилий. Отлично, что инфляционный пузырёк не всосет лабораторию и всё окружающее место, но другая сторона такая, что фактически нереально будет обосновать сам факт рождения. Новенькая расширяющаяся вселенная, которая потом отделится от нашей, — это вселенная, которую мы не можем следить. Вправду, после отпочкования новейшей Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность вселенной, единственным напоминанием о ней будет глубочайшая гравитационная яма (последнее справа изображение на рис. 10.1), которая в нашей вселенной будет смотреться как чёрная дыра. Так как мы не можем заглянуть вовнутрь чёрной дыры, то нет никакой убежденности в удачливости нашего опыта; не имея доступа к новейшей вселенной, мы не сможем Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность подтвердить её рождение при помощи наблюдений.

Физические законы стоят на нашей защите, но стоимость безопасности — отлучение нас от плодов нашего труда. Это отличные анонсы.

Перейдём сейчас к нехорошим новостям. Честолюбивых создателей вселенных отрезвит итог, приобретенный Гутом и его сотрудником из Массачусетского технологического института Эдвардом Фархи. Проведённые ими осторожные математические Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность вычисления проявили, что в последовательности картинок на рис. 10.1 пропущен один шаг. Вспомним ситуацию с воздушным шариком — если в него дунуть очень в самом начале, то потом его надуть еще проще; аналогичным образом Гут и Фархи нашли, что зарождающаяся вселенная на рис. 10.1 для пуска инфляционного расширения просит сильного толчка в самом Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность начале. Так сильного, что существует только единственная суть, способная на такое — белоснежная дыра. Белоснежная дыра — противоположность чёрной дыры — это гипотетичный объект, который фонтанирует веществом, а не поглощает его. Для этого необходимы так экстремальные условия, что известные математические способы перестают работать (также как в случае с центром чёрной дыры); довольно Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность сказать, что никто не ждет сотворения белоснежных дыр в лаборатории. Никогда. Гут и Фархи нашли базовый недостаток в работах по созданию вселенных.

Ряд исследовательских групп предложили вероятные методы для преодоления обнаруженной трудности. Гут и Фархи вместе с Джемалом Гувеном узнали, что если инфляционное зёрнышко появляется при помощи процесса квантового туннелирования Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность (аналогичного тому, что дискуссировалось в контексте ландшафтной вселенной), сингулярности белоснежной дыры реально избежать; но возможность квантового туннелирования так ничтожна, что нет никакого шанса, что оно произойдёт за какое-нибудь разумное время. Группа японских физиков, куда входили Нобуюки Сакаи, Кен-ичи Накао, Хидеки Ишихара и Макото Кобаяши, показала Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность, что магнитный монополь — гипотетичная частичка, у которой есть только один полюс обыденного магнита, или северный, или южный — может послужить катализатором инфляционного расширения без сингулярностей; но за практически 40 лет насыщенных поисков никому не удалось найти хотя бы одну такую частичку.[61]

На сегодня ситуация такая, что дверь в мир сотворения новых Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность вселенных приоткрыта, но только на немножко. Беря во внимание, что процесс сотворения в значимой мере основан на гипотетичных элементах, будущие исследования могут захлопнуть эту дверь навечно. Но если этого не случится — либо, может быть, если следующие исследования предъявят весомые резоны в пользу способности сотворения вселенных — остается ли ещё мотивация для Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность занятия этим? Для чего создавать вселенную, если нет способности её узреть либо вести взаимодействие с ней, либо даже выяснить наверное, что она вышла? Андрей Линде, известный не только лишь благодаря своим достижениям в космологии, да и своим чувством юмора, увидел, что соблазн сыграть роль Бога просто нереально будет Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность преодолеть.

Я не знаю, как это будет. Непременно, было бы полным экстазом владеть таким всеобъятным осознанием законов природы, что можно было бы поновой проиграть важнейшие действия. Но я подозреваю, что к тому времени, когда можно будет серьёзно рассматривать создание вселенной — если такое время вообщем когда-нибудь наступит — наши научные и технологические заслуги Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность приведут ко многим другим прекрасным открытиям, результаты которых можно будет не только лишь вообразить, но по-настоящему экспериментально проверить, так что создание ускользающих вселенных станет еще наименее увлекательным.

Энтузиазм к подобного рода занятиям был бы еще посильнее, если б мы сообразили, как сотворить вселенную, которую можно следить либо вступать Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность с ней в контакт. Для «реальной» вселенной, в обыкновенном смысле вселенной, составленной из стандартных ингредиентов в виде места и времени, материи и энергии, у нас нет какой-нибудь стратегии схожих действий, что согласуется с нашим реальным осознанием законов физики.

Но что если отложить в сторонку реальные вселенные и задуматься Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность о вселенных виртуальных?

Субстанция мышления

Несколько лет вспять я захворал таким сильным гриппом и так температурил, что у меня начались галлюцинации, еще более реальные, чем обыденный ночной ужас. В какой-то из них я оказался в группе людей, сидячих в пустой комнате в отеле, и у меня Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность начались галлюцинации снутри моей своей галлюцинации. Я был полностью уверен, что прошли деньки и недели до того момента, как я возвратился назад в начальную галлюцинацию, в какой я с удивлением вызнал, что прошло совершенно малость времени. Всякий раз, когда я ощущал, что уплываю назад, в ту комнату, я начинал отчаянно Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность сопротивляться, так как из предшествующего опыта знал, что там всё будет восприниматься по-настоящему, и я буду не в состоянии осознать, что всё вокруг обман, до того времени, пока не вернусь в начальную галлюцинацию, где опять с страхом осознаю, что то, что казалось реальностью, было иллюзией. Временами, когда температура падала, я Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность ворачивался в обыденное состояние и осознавал, что все эти перемещения происходили в моём бурлящем разуме.

Обычно я не обращаю внимания на заболевания и температуру. Но этот случай придал осязаемости тому, что обычно я принимал очень отвлечённо. Наше осознание действительности более тонкое, чем диктуется нашим ежедневным опытом. Измените Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность немножко обыденную деятельность мозга, и фундамент действительности может внезапно двинуться; хотя окружающий мир останется неизменным, поменяется наше восприятие. Появляется традиционный философский вопрос. Так как весь наш опыт фильтруется и анализируется нашим мозгом, как можно быть уверенным, что мы вправду воспринимаем мир таким, какой он есть? Философы обожают задавать этот вопрос в Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность последующем виде: откуда вам знать, что вы читаете это предложение, а не плаваете в каком-нибудь контейнере на удалённой планетке, а внеземные учёные не стимулируют ваш мозг, чтобы ваши мысли и переживания казались вам реальными?

Такие вопросы являются центральными в эпистемологии — философском течении, изучающем из чего состоит познание Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность, то, как мы его получаем, и почему мы убеждены, что мы что-то знаем. Массовая культура познакомила широкую аудиторию с этими академическими изысканиями в таких фильмах, как «Матрица», «Тринадцатый этаж» и «Ванильное небо», облекая их в развлекательную форму и заставляя задуматься над ними. Итак, если гласить по Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность-простому, вопрос такой: откуда нам знать, что мы не в Матрице?

В сухом остатке можно сказать, что нельзя знать этого наверное. Вы воспринимаете мир при помощи органов эмоций, стимулирующих ваш мозг теми методами, чувствительность к интерпретации которых выработалась у вашей нервной системы в процессе эволюции. Если происходит искусственная стимуляция мозга, причём Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность возникающие электронные импульсы в точности такие же, как при поглощении пиццы, чтении этого предложения либо прыжках с парашютом, то восприятие будет неразличимо от реального. Наш опыт определяется происходящими в мозге процессами, а не тем, что инициирует эти процессы.

Если сделать ещё один шаг вперёд, то можно вообщем отрешиться Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность от неловкого био материала. Может ли так оказаться, что все ваши мысли и переживания являются менее чем симуляцией, которая с выгодой себе употребляет программное обеспечение и сложноорганизованные электронные схемы для имитации обыденных функций мозга? Убеждены ли вы в действительности плоти, крови и физического мира, когда весь ваш опыт — это всего только Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность набор электронных импульсов, бегущих снутри гиперсложного суперкомпьютера?

Конкретная неувязка, связанная с рассмотрением таких сценариев, в том, что они просто приводят к нарастающему недоверию, которое завершается полным крахом сознания; мы перестаём чему-нибудь веровать, даже в нашу способность к дедуктивным рассуждениям. Моя 1-ая реакция на подобного рода утверждения Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность состоит в просьбе оценить, как массивным должен быть компьютер, чтоб появилась возможность смоделировать деятельность людского мозга. Но если я вправду являюсь частью такового компьютерного моделирования либо симуляции, то почему я должен веровать тому, что написано в учебниках по нейробиологии? Эти книжки тоже будут результатом моделирования, написанные смоделированными биологами, открытия которых Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность могут определяться программкой, которая производит это компьютерное моделирование, и таким макаром могут просто не иметь дела к работе «настоящего» мозга. Само понятие «настоящий мозг» может быть компьютерным артефактом. Если вы не сможете доверять вашей базе познаний, то действительность стремительно теряет очертания.

Мы ещё вернёмся к этим вопросам, но я Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность не желаю, чтоб они впитали всё наше внимание — по последней мере, не на данный момент. Потому давайте пока бросим якорь. Представьте, что вы состоите из реальной плоти и крови, и я тоже, и всё, что вы и я считаем реальным в обычном смысле этого слова, является реальным Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность. С учётом этого давайте порассуждаем о компьютерах и способностях мозга. Какова, примерно, скорость обработки инфы человечьим мозгом, и как она соотносится с компьютерными способностями?

Даже если мы смогли не завязнуть в скептической трясине, таковой вопрос очень труден. Деятельность мозга является, в главном, неисследованной территорией. Чтоб хоть чуть-чуть представить, как всё устроено Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность, пусть даже примерно, приведём некие числа. Сетчатка людского глаза, узкая пластинка, состоящая из 100 миллионов нейронов, размером меньше десятицентовой монетки, с шириной в несколько листков бумаги, является одним из самых изученных нейронных кластеров. Спец по робототехнике Ханс Моравец провёл оценку и узнал, что для того, чтоб смоделированная Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность на компьютере сетчатка выступала на равных с людской, она должна делать приблизительно млрд операций за секунду. Чтоб экстраполировать объём сетчатки до объёма всего людского мозга, нужно использовать множитель 100 000; Моравец представил, что для действенного моделирования мозга будет нужно соответственное повышение компьютерной мощности, что составляет приблизительно 100 миллионов миллионов (1014) операций за секунду.{96} Независящие оценки, основанные Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность на числе синапсов в нейронной сети мозга и их стандартной производительности, приводят к скорости, на несколько порядков превосходящей итог Моравеца, приблизительно 1017 операций за секунду. Хотя тяжело достигнуть большей точности, это даёт представление о свойствах системы. Скорость моего компьютера составляет приблизительно млрд операций за секунду; самые резвые современные компы способны Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность достигать скорости приблизительно 1015 операций за секунду (непременно, на момент выхода истинной книжки эта статистика уже устарела). Можно сказать, что 100 миллионов ноутбуков либо 100 суперкомпьютеров приближаются по производительности к людскому мозгу.

Подобные сопоставления конечно наивны: потаенны людского мозга многообразны, и его скорость только одна из основных черт его активности. Но Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность фактически хоть какой согласится, что в один прекрасный момент мы достигнем таких компьютерных мощностей, которые сравняются и, полностью возможно, существенно превысят мощности, данные нам от природы. Футуристы утверждают, что такие технологические скачки так очень изменят наш мир и всё, к чему мы привыкли, что мы даже не можем это для Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность себя представить. Привлекая аналогию с явлениями, находящимися за пределами наших самых развитых физических теорий, они именуют этот воображаемый барьер сингулярностью. В одном прогнозе вчерне утверждается, что преодоление компьютерами мощности людского мозга стопроцентно сотрёт границу меж людьми и технологиями. Некие веруют, что мир стремительно заполнится думающими и чувствующими машинами, и Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность те из нас, кто по старинке употребляет старомодные био процессы, в плановом порядке перепишут содержание мозгов на запасные жёсткие диски, для неопасного хранения личностей и их познаний in silico в течение неограниченного срока.

Такая перспектива полностью возможно окажется преувеличением. Никто не спорит о применении компьютерных мощностей, но нам с Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность очевидностью непонятно, станем ли мы когда-нибудь направлять такие мощности для конструктивного слияния людского мозга и машины. Этот вопрос современен по форме, но корешки его уходят в глубокую древность; человек тысячелетиями задумывался над тем, как он задумывается. Как так происходит, что окружающий мир порождает наши внутренние эмоции Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность? Вы также воспринимаете цвет, как и я? Как насчёт вашего восприятия звука и прикосновений? Чем конкретно является глас, который мы слышим снутри головы, этот поток внутренней речи, которым мы говорим с сознательным собой? Появляется ли он только только из физических процессов? Либо сознание появляется в слое действительности, который Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность выходит за границы физического мира? Чуткие мыслители в протяжении многих веков, Платон и Аристотель, Гоббс и Декарт, Юм и Кант, Кьеркегор и Ницше, Джемс и Фрейд, Витгенштейн и Тьюринг, и многие другие, пробовали выявить (либо развенчать) процессы, которые воскрешают мозг и делают исключительную внутреннюю жизнь, доступную средством самоанализа.

Было создано много Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность величавых теорий о работе людского мозга, которые различаются в большенном и малом. Мы не собираемся углубляться в их, но с целью осознания того, куда они привели, упомянем некие из их: теория дуализма и её различные бессчетные варианты говорят, что в людском мозге непременно имеется принципно нефизическая составляющая. Физикалистические теории мышления Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность, которых тоже величавое огромное количество, опровергают схожее; напротив, акцент ставится на то, что за каждым уникальным, личным опытом стоит некое уникальное состояние мозга. Теории функционализма идут далее в этом направлении, предполагая, что истинное значение для мозга имеют процессы и функции — схемы и связи меж ними, — а не особенности физической Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность среды, в какой эти процессы происходят.

Физикалисты в главном согласятся, что если вы исправно реплицируете мой мозг тем либо другим методом — молекула за молекулой, атом за атомом, — конечный продукт будет вправду мыслить и ощущать так же, как я. Функционалисты в главном согласятся, что если вы сосредоточитесь на Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность структурах более высочайшего уровня — реплицируя все нейронные связи в моём мозгу, сохраняя при всем этом все мозговые процессы и изменяя только физический субстрат, в каком они происходят, — то результат будет таким же. Дуалисты же, в свою очередь, не согласятся ни с теми, ни с другими.

Разумеется, что возможность Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность искусственных чувств основывается на точке зрения функционализма. Центральное предположение этого подхода заключается в том, что разумная идея не накладывается на мозг, а сама является чувством, порождаемым информационным процессом определённого типа. Происходит ли это в био массе весом в полтора килограмма либо снутри электронных схем компьютера, не является принципным. Такое предположение возможно окажется Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность неправильным. Может быть, для того чтоб некий пучок связей осмыслил себя, ему требуется наличие субстрата из зигзагообразного мокроватого вещества. Может быть, если разумная идея призвана одушевить неодушевлённое, то необходимы истинные физические молекулы, из которых состоит мозг, а не только лишь процессы и связи меж этими молекулами. Может быть Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность, идущие в компьютерах информационные процессы всегда будут отличаться неким значимым образом от активности мозга, что не позволит наделить компы чувствами. Может быть, разумная идея является фундаментально нефизической, как того требуют разные религии, и потому всегда будет находиться за пределами технологических нововведений.

С возникновением всё более сложных технологий эти вопросы стали Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность острее, а путь к ответу на их более ощутимым. Ряд исследовательских групп уже предприняли исходные шаги в направлении компьютерного моделирования био мозга на компьютере. К примеру, проект «Blue Brain», совместное предприятие IBM и федерального политехнического института в Лозанне, Швейцария, посвящён моделированию деятельности мозга на самом резвом Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность суперкомпьютере IBM, который носит имя Blue Gene. Этот суперкомпьютер является более сильной версией Deep Blue, компьютера, который обыграл в 1997 году чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова. Нельзя сказать, что проект «Blue Brain» кое-чем отличается от обрисованных выше сценариев. Основываясь на подробнейшем анатомическом исследовании реального мозга, исследователи получают более Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность четкие данные о клеточной, генетической и молекулярной структуре нейронов и образуемых ими связях. Цель проекта — перевести эти данные (сейчас это касается в главном клеточного уровня) на уровень цифрового моделирования на компьютере Blue Gene. Сейчас исследователи обработали результаты 10-ов тыщ тестов, сфокусированных на крошечном отделе мозга крыс, так именуемой неокортикальной структуре Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность, с целью разработки трёхмерной компьютерной симуляции приблизительно 10 000 нейронов, сообщающихся средством около 10 миллионов связей. Сопоставление реакции неокортикальной структуры живой крысы и компьютерной симуляции показывают обнадёживающую уверенность в синтетической модели. Это далековато не 100 млрд нейронов в обычном людском мозге, но управляющий проекта, нейробиолог Генри Маркрам, гласит, что до 2020 года проект «Blue Brain Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность», увеличив скорость обработки инфы, которая по прогнозам вырастет более чем в миллион раз, позволит достигнуть полного компьютерного моделирования людского мозга. Цель проекта «Blue Brain» не в искусственном уме, а в разработке нового исследовательского инструмента для развития методов исцеления разных форм психологических расстройств; но, Маркрам рискнул заявить, что после окончания проекта Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность у «Blue Brain» появится способность гласить и ощущать.

Независимо от результатов, подобные практические исследования очень важны для теорий мозговой деятельности; я совсем уверен, что вопрос о том, какая из этих теорий окажется правильной, если такое случится, не может быть решён на базе только гипотетичных умозаключений. На практике Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность задачи сходу выявляются. Представим, что в один прекрасный момент компьютер открыто заявит, что стал разумным — каким образом мы сможем убедиться, что это вправду так? У меня нет никакой способности убедиться в корректности схожих заявлений, даже если их делает моя супруга. И напротив, она не может убедиться, что я разумен. Всё Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность очень очень усложняется, так как сознание является личным делом. Но, потому что людские дела внушительно свидетельствуют о том, что другие тоже разумны, солипсизм стремительно преобразуется в бред. Компьютерные дела могут в один прекрасный момент достигнуть похожей точки. Общаясь с компьютерами, утешая и обихаживая их, однажды мы можем Глава 10. Вселенные, компьютеры и математическая реальность убедиться, что простейшее разъяснение их проявившегося разумного компьютерного самосознания в том, что они вправду разумны и понимают себя.

Давайте примем точку зрения функционалистов и поглядим, куда она нас приведёт.


glava-11-gosudarstvennie-garantii-na-grazhdanskoj-sluzhbe.html
glava-11-httpwww-truechristianity-info.html
glava-11-informacionnaya-sistema-obespecheniya-resheniem-kungurskoj.html