Файл: Типлер. Физика бессмертия. Новейшая космология, Бог и воскресение из мертвых.doc

Такое определение имеет некоторые следствия, противоречащие обыденному сознанию. В 1986 Дж. Барроу и я показали, что исходя из этого определения автомобили являются живыми. Они самовоспроизводятся на автомобильных заводах, используя людей-механиков. Конечно, их воспроизводство не является автономным, им нужны заводы, которые являются внешними по отношению к ним самим. Но то же делают мужчины: чтобы произвести младенца мужского пола необходим внешний биохимический завод, называемый маткой. И их воспроизводство тоже нуждается в других живых существах. Точно так же происходит размножение цветковых растений: они используют пчел для опыления и других животных для распространения семян. Различные виды автомобилей в их среде обитания сохраняются естественным отбором: они идет жестокая борьба за существование между различными "расами" автомобилей. Японские и европейские автомобили конкурируют с американскими за жизненные ресурсы - деньги производителя, и в результате будет произведено больше тех или других автомобилей (американских, японских или европейских). Согласно моему определению жизни не только автомобили, но все машины, особенно компьютеры являются живыми. (Хотя конечно, автомобили не являются "личностями").

В том же самом году, когда Барроу и я опубликовали наше утверждение о том, что автомобили живые, ведущий биолог Ричард Даукинс из Оксфордского университета опубликовал такое точно же утверждение. На первой странице своей знаменитой книги "Слепой часовщик" Даукинс пишет: "компьютеры ... и машины в этой книге будут строго рассматриваться как биологические объекты. Реакцией читателя может быть вопрос: "Да, но на самом-то деле разве они живые?" Слова - это наши слуги, а не хозяева". В той же самой книге Даукинс упоминает машины как "почтенные живые существа". В своей ранней книге "Эгоистичный ген" Даукинс говорит, что идеи человеческого разума, которые сохраняются естественным отбором "... должны рассматриваться как живые структуры не только метафорически, но и технически". Биолог Даукинс пришел к тому же самому определению жизни, которое я буду использовать: жизнь есть информация, сохраняемая естественным отбором. Любая попытка свести жизнь к физике неизбежно приведет к этому определению.

Исключительно важно, чтобы мое определение жизни не было понято неправильно. Немедленная реакция большинства людей на мое определение типична: "Конечно жизнь куда больше, чем просто обработка информации, закладка данных в компьютер и их перемалывание машиной. Это может быть и важно для машины или компьютерного хакера, но настоящие люди куда как сложнее. Они зарабатывают на жизнь, они наслаждаются общением с другими людьми, они ищут смысл жизни, они поклоняются Богу, они любят друг друга, они растят детей. Бесконечное время, которое оказывется потраченно только на компьютерные игры - что за ужасная мысль!"

Я совершенно согласен. Это действительно ужасная мысль. Но эта не та эсхатология, которую я обещаю. Принципиальным является то, что на уровне физических "винтиков и гаек" все выше упомянутые действия "настоящих" людей в самом деле являются различными информационными процессами. Человеческое общение, познание, любовь - все это умственная деятельность мозга. Другими словами, на физическом уровне это информационные процессы, и ничего кроме информационных процессов. Но на человеческом уровне они не холодные и безжизненные "информационные процессы", а теплые человеческие взаимоотнотношения, радость, познание, любовь. Кроме того, можно показать, что основой (на физическом уровне) всех других действий человека является обработка информации. Проблема в том, что законы физики накладывают свои ограничения на обработку информации, и следовательно на активность и существование жизни. Если законы физики не позволяют обработку информации в какой-либо области пространства-времени, тогда жизнь там просто не сможет существовать. И наоборот, если законы физики разрешают обработку информации в какой-то области, тогда есть возможность для существования там какой-либо формы жизни. Эти ограничения и разрешения аналогичны тем, которые накладывает пища на биологическом уровне. На человеческом уровне, конечно, невозможно свести все переживания человека к еде, это просто один из многих видов деятельности, и действительно, другие вещи более важны (по крайней мере для большинства из нас). Но наличие достаточного количества пищи - это первейшее условие всех других видов деятельности. Не может быть радости, познания, работы, любви без еды. Соответственно и обсуждение будущего жизни должно быть в согласии с определением жизни на физическом уровне как информационного процесса.

Итак, я буду утверждать, что жизнь будет продолжаться вечно, если машины некоторого вида смогут существовать вечно. Важна структура, а не субстрат.

Существует удивительное сходство между идеей разума, как компьютерной программы и средневековой христианской идеи души. Обе фундаментально нематериальны: программа является последовательностью чисел, и число, скажем, 2 существует "абстрактно", как класс всех двоек. Символ "2", написанный здесь, есть представление числа 2, а не само число. Фома Аквинский (вслед за Аристотелем) определял душу как "форму деятельности тела". В языке Аристотеля формальной причиной действия является абстрактная причина, в противоположность материальной и эффективной причинам. Для компьютера программа есть формальная причина, в то время, как материальной причиной являются свойства материи, из которой сделан компьютер, а эффективной причиной - размыкание и замыкание электрических цепей. Для Фомы Аквинского человеческая душа нуждается в теле, чтобы думать и чувствовать, точно так же как компьютерной программе нужен компьютер, чтобы исполняться.

Фома Аквинский думал, что человеческая душа имеет два инструмента: действующий разум (intellectus agens) и восприимчивый разум (intellectus possibilis), один из них имеет способность приобретать понятия, а другой - способность сохранять и использовать приобретенные понятия. Сходные разграничения сделаны в компьютерной теории: общие правила, касающиеся обработки информации, закодированы в центральном процессоре и аналогичны действующему разуму; программа, закодированная в оперативной памяти или на ленте аналогична восприимчивому разуму. (В машине Тьюринга аналогиями являются общие правила манипуляции символами, закодированные в устройстве, которое печатает или стирает символы на ленте и сами инструкции на ленте, соответственно). Кроме того, слово "информация" возникло из Аристотелевско-Аквинского понятия "формы": мы "проинформированы", если к распознающему разуму добавлены новые формы. Даже семантически информационная теория души та же самая, что и у Аристотеля и Аквинского.

Что означает для жизни существовать вечно?

Теперь мы знаем, как определить жизнь, используя язык теории информации. Нам понадобится теория относительности, чтобы определить "вечно". Вспомним, что в теории относительности пространство и время объединены в одну сущность, называемую пространство-время. Обычно пространство-время представляют диаграммой Минковского (рис. 4.1).

На диаграмме Минковского вертикальная ось представляет время, а горизонтальная - пространство. Поскольку пространство и время - это одно и то же, мы можем измерять их в одинаковых единицах. Время измеряется годами, так что пространство будет измеряться в световых годах. В этих естественных единицах скорость света с = 1, поскольку свет за год проходит расстояние в один световой год. История светового луча может быть представлена на диаграмме Минковского как прямая линия, наклоненная под углом в 45 градусов к вертикальной (временнОй) оси. История любого объекта, который не движется, есть просто прямая линия на диаграмме Минковского. Объект, который движется со скоростью, меньшей скорости света (все реальные объекты попадают в эту категорию, поскольку ничто не может двигаться быстрее света), представляет собой кривую, угол наклона касательной к которой всегда меньше чем 45 градусов от вертикали. Такая кривая называется мировой линией.

Конечно, рисунок 4.1 очень упрощен. На нем только одна пространственная ось. В действительности имеются три пространственных и одно временное измерения, так что пространство-время четырехмерно. На рисунке 4.2 сделана попытка представить более реалистичную картину: два пространственных измерения, вместе с вертикальной осью времени.

Набор всех историй световых лучей, которые идут из любой точки пространства-времени (такая точка называется событием) образует конус. Если этот конус составлен лучами, идущими в будущее, он называется световым конусом будущего. Если конус составляют световые лучи, движущиеся в прошлое из точки-события, то он называется световым конусом прошлого. Таким образом мировая линия может определять световые конусы прошлого и будущего. Как видно из рисунка 4.2, набором всех событий в пространстве-времени, которые могут влиять (посылать сигналы)

на данную мировую линию, являются все события, находящиеся внутри и на поверхности светового конуса прошлого этой мировой линии, а набором тех событий, на которые может повлиять данная мировая линия, являются все события внутри и на поверхности ее светового конуса будущего. Ни одно событие (точка в пространстве-времени) которое находится вне светового конуса прошлого мировой линии не может на нее повлиять, поскольку ничто не может двигаться быстрее света. Чтобы понять это, представьте мировую линию вашей собственной истории. Если Вам от двадцати до сорока, Вам остается еще 50 или 60 лет на вашей мировой линии. Предположим, что некая личность на орбите Бетельгейзе решила послать сегодня сигнал на Землю. Поскольку Бетельгейзе удалена примерно на 500 световых лет, этому сигналу потребуется около 500 лет, чтобы достичь нас, поскольку сигнал должен путешествовать со скоростью света или меньшей. Вы давно умрете к тому времени. Следовательно событие в пространстве-времени "сейчас на Бетельгейзе" находится вне вашего светового конуса прошлого.

Ваша мировая линия имеет определенную конечную точку в пространстве-времени: она заканчивается вашей смертью. Но мы можем представить мировые линии, которые не имеют конечной точки. Такие мировые линии называются "бесконечными в будущем". Бесконечные в будущем мировые линии подобно вашей мировой линии определяют световой конус прошлого. Световой конус прошлого вашей мировой линии в точности тот же самый, как и световой конус прошлого ее конечной точки (см. рис. 4.2). Однако, это неверно для мировых линий, бесконечных в будущем: они не имеют конечной точки по определению. Тем не менее, мы можем считать, что эти бесконечные в будущем мировые линии определяют "точки" - эти точки не являются событиями в пространстве-времени, это точки на границе пространства-времени. Это те точки, которые определяют конец времени. Теперь две бесконечные в будущем мировые линии могут иметь различные или одинаковые световые конусы прошлого. Роджер Пенроуз предположил, что мы можем использовать эту разницу чтобы определить набор точек границы пространства-времени. В частности, Пенроуз говорит, что две бесконечные в будущем мировые линии попадают в одну и ту же точку на будущей п-границе (c-boundary) пространства-времени, если они обе определяют одинаковый световой конус прошлого. Если две мировые линии определяют разные световые конусы прошлого, они попадают в разные точки будущей п-границы. Более точно, точка будущей п-границы является световым конусом прошлого бесконечной в будущем мировой линии, рассматриваемой как единое. (Вспомним, что для мировой линии с концом в пространстве-времени световой конус прошлого определяется ее будущей конечной точкой. Световой конус уникально определяется этой конечной точкой и соответственно конечная точка уникально определяется световым конусом. Таким образом, каждая точка в пространстве-времени может рассматриваться как идентичная с самим световым конусом прошлого. Но когда мы делаем такое отождествление, световой конус должен рассматриваться как единое, не как составленный из набора своих индивидуальных точек.) Рисунок 4.3 иллюстрирует п-границу ("п" - сокращенно "причина", поскольку точки определяются световыми конусами, которые разделяют события на те, которые могут иметь причинное влияние на мировые линии, и на те, которые не могут этого).

Итак, жизнь есть обработка информации, и очевидно, что она должна проделать весь этот путь до будущей п-границы, чтобы можно было сказать, что она существует вечно. Это приводит к:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: я буду говорить, что жизнь продолжается вечно, если:

1) обработка информации продолжается неограниченно по крайней мере вдоль одной мировой линии "гамма" G на всем ее протяжении до будущей п-границы, то есть до конца времени.

2) количество информации, обработанной в промежутке между настоящим моментом и этой будущей п-границей бесконечно в области пространства-времени с которой мировая линия G может "общаться", то есть области светового конуса прошлого G.

3) количество информации, сохраняемой в любое данное время "тау" T, внутри данной области стремится к бесконечности по мере того, как Т приближается к своему будушему пределу (этот будущий предел Т является конечным в замкнутой вселенной, но бесконечным в открытой, если Т измеряется в том, что физиками называется "собственным временем".

Это грубая обрисовка более технического определения данного в приложении. Но позвольте мне пока проигнорировать здесь детали. Важным с физической (и этической) стороны является объяснение причин для введения каждого из трех условий. Причина для условия 1 уже была дана: оно просто устанавливает, что должна быть по крайней мере одна история, в которой жизнь (=обработка информации) никогда не кончается.

Условие 2 говорит нам о двух вещах: первое, что обработанная информация "засчитывается" только в том случае, если возможно, хотя бы в принципе связаться с результатами вычислений в истории G. Это важно для космологии из-за ограничения горизонтов события. В закрытой фридмановской вселенной, которая является стандартной моделью (правда, очень упрощенной) нашей действительной вселенной (если она на самом деле замкнута), каждый из движущихся рядом наблюдателей неизбежно утрачивает способность посылать световые сигналы любому другому, движущемуся рядом наблюдателю, и не имеет значения, насколько они близко друг от друга. Жизнь, очевидно была бы невозможна, если бы один мозг никогда бы не мог связаться с другим. Жизнь - это организация, а организация может поддерживаться только постоянной связью между ее различными частями. Вторая часть условия 2 говорит нам, что количество информации, обработанной между настоящим моментом и концом времени бесконечно. Я утверждаю, что имеет смысл говорить о вечном существовании жизни только тогда, когда число мыслей, образованных между настоящим и концом времени действительно бесконечно. Но мы знаем, что каждая "мысль" соответствует как минимум одному обработанном биту. Следствием этой части условия 2 является то, что продолжительность времени более правильно измерять скоростью мышления, а не собственным временем атомных часов. Промежуток времени, требующийся разумному существу, чтобы обработать 1 бит информации - продумать одну мысль - есть прямая мера "субъективного" времени, и следовательно более важная мера времени с точки зрения жизни. Личность, которая думает или переживает (принципиальной разницы между этими состояниями нет), в 10 раз быстрее, чем средняя личность, в фундаментальном смысле проживает в 10 раз больше, чем средняя личность, даже если хронологический возраст быстро думающей личности короче, чем у средней.