ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 724
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
Дэвид Дойч. Структура Реальности. Оглавление
Глава 5. Виртуальная реальность.
Глава 6. Универсальность и пределы вычислений.
Глава 7. Беседа о доказательстве (или «Дэвид и Крипто-индуктивист»).
Глава 9. Квантовые компьютеры.
Глава 11. Время: первая квантовая концепция.
Глава 12. Путешествие во времени.
Кстати, доктор Джонсон тоже непосредственно не пинал камня. Человек —это разум, а не тело. Доктор Джонсон, который провел этот эксперимент, был разумом, и этот разум непосредственно «воздействовал» всего лишь на несколько нервов, которые передали сигнал мускулам, подтолкнувшим его ногу к камню. Вскоре после этого доктор Джонсон ощутил, что камень «оказал ответное воздействие», но опять лишь косвенно, после того, как удар создал давление в его ботинке, потом в его коже, а потом привел к появлению электрических импульсов в его нервах и так далее. Разум доктора Джонсона, как и разум Галилео и разум любого другого человека, «воздействовал» на нервы, «получал от них ответное воздействие» и делал вывод о существовании и свойствах реальности, основываясь на одних взаимодействиях.Какойвывод относительно реальности имел право сделать доктор Джонсон, зависит от того, какое наилучшее объяснение он мог дать происшедшему. Например, если бы ему показалось, что ощущение зависит только от растяжения ноги, а не от внешних факторов, то он, возможно, счел бы это свойством своей ноги или только своего разума. Возможно, он страдал от болезни, которая проявлялась в ощущении отдачи, когда бы он ни протягивал ногу определенным образом. Но в действительности отдача зависела от того, что делал камень: например, находился в определенном месте, что, в свою очередь, было связано с другими действиями, производимыми камнем, например, он был видим или воздействовал на людей, которые его пинали. Доктор Джонсон ощущал, что эти действия автономны (независимы от него) и достаточно сложны. Следовательно, объяснение реалистов, почему камень дает ощущение отдачи, включает в себя сложную историю о чем-то автономном. Но и объяснение солипсистов делает то же самое. В действительности, любое объяснение явления отдачи ноги —обязательно «сложная история о чем-то автономном». В сущности оно должно бы стать историей камня. Солипсист назвал бы его камнем из сна, но, не считая этого названия, истории солипсиста и реалиста имели бы один и тот же сценарий.
Мой рассказ о тенях и параллельных вселенных в главе 2был связан с вопросом о том, что существует, а что нет; и неявно с тем, что считать доказательством существования, а что нет. Я воспользовался критерием доктора Джонсона. Вернемся к точке Х на экране, изображенном на рисунке 2.7(с. 46).Эта точка освещена только при двух открытых щелях, но становится темной, когда открывают еще две щели. Я сказал, что «неизбежен» вывод о том, что через вторую пару щелей должно проходитьчто-то,что мешает свету, проходящему через первую пару щелей, достигнуть точки X.Такой выводлогическинельзя назвать неизбежным, поскольку если бы мы не искали объяснений, мы просто могли бы сказать, что фотоны, которые мы видим, ведут себя так,словнонечто, проходящее через вторую пару щелей, отклонило траекторию их движения, но на самом деле этого нечто там нет. Точно также доктор Джонсон мог сказать, что он почувствовал отдачу в ноге,словнотам побывал камень, но на самом деле там ничего не было. Инквизиция утверждала, что только кажется, что планеты движутся так, словно и они, и Земля находятся на орбите вокруг Солнца, но на самом деле они движутся вокруг неподвижной Земли. Но если наша цель — объяснить движение планет или движение фотонов, то мы должны сделать то же самое, что сделал доктор Джонсон. Мы должны принять методологическое правило, что если что-то ведет себя так, словно оно существует, оказывая ответное воздействие, то это воздействие следует рассматривать как доказательство существования этого объекта. Теневые фотоны оказывают ответное воздействие на реальные фотоны, а, значит, теневые фотоны существуют.
Можем ли мы подобным образом сделать вывод из критерия доктора Джонсона, что «планеты движутся так, словно их толкают ангелы, а, следовательно, ангелы существуют»? Нет, но только потому, что у нас есть объяснение лучше. Нельзя сказать, что ангельская теория движения планет полностьюлишена достоинств. Она объясняет, почему планеты движутся независимо от небесной сферы, и это действительно поднимает ее над солипсизмом. Но она не объясняет, почему ангелы толкают планеты по данному набору орбит, а не по какому-то другому, или, в частности, почему они толкают планеты, словно их движение определяется кривизной пространства и времени, универсальными законами теории относительности. Вот почему теория ангелов как объяснение не может конкурировать с теориями современной физики.
Точно также постулировать, что ангелы проходят через вторую пару щелей и отклоняют наши фотоны, будет лучше, чем ничего. Но мы можем сделать еще лучше. Мы точно знаем, как эти ангелы должны вести себя: совсем как фотоны. Таким образом, у нас есть выбор между объяснением, основанным на невидимых ангелах, притворяющихся фотонами, и объяснением, основанным на невидимых фотонах. При отсутствии независимого объяснения, почему ангелы должны притворяться фотонами, последнее объяснение считаем лучше первого.
Мы не чувствуем присутствия своих двойников в других вселенных. Точно также инквизиторы не чувствовали, что Земля под их ногами вертится. И все-таки она вертится! Теперь рассмотрим, что бы мы чувствовали, если бы существовали во множестве копий, взаимодействуя только через незаметные слабые воздействия квантовой интерференции. Это эквивалентно тому, что делал Галилео, когда анализировал, как бы мы почувствовали Землю, если бы она двигалась в соответствии с гелиоцентрической теорией. Он открыл, что движение было бы неощутимо. Но, возможно, слово «неощутимо» в данном случае не совсем уместно. Ни движение Земли, ни присутствие параллельных вселенных невозможно ощутить непосредственно, но тогда нельзя ощутить ничего (кроме, пожалуй, своего собственного пустого существования, если справедлив аргумент Декарта). Но и то и другое можноощутить в том смысле, что они ощутимо «оказывают ответное воздействие» на нас, если мы изучаем их с помощью научных инструментов. Мы можем видеть, как маятник Фуко раскачивается в плоскости, которая постепенно поворачивается, показывая этим вращение Земли, которая под ней находится. Мы можем обнаружить фотоны, которые отклонились из-за интерференции со своими двойниками из другой вселенной. И то, что чувства, с которыми мы родились, не приспособлены ощущать все это «непосредственно», —всего лишь случайность, которая произошла в результате эволюции.
Неоспоримой теорию существования делает не сила ответной реакции чего бы то ни было. Важна роль такой теории в объяснениях. Я уже приводил примеры из физики, когда совсем крошечная «ответная реакция» приводила нас к грандиозным выводам относительно реальности, потому что других объяснений у нас не было. Может произойти и обратное: если среди конкурирующих объяснений нет определенного победителя, то даже очень сильная «ответная реакция» может не убедить нас в том, что предполагаемый источник имеет независимую реальность. Например, однажды вы можете увидеть, что на вас напали ужасные чудовища —а потом вы проснетесь. Даже если объяснение, которое они породили в вашем разуме, кажется адекватным, все равно нерационально делать вывод о существовании таких чудовищ в физическом мире. Если идя по оживленной улице, вы почувствовали внезапную боль в плече, и оглянувшись, не обнаружили ничего, что объяснило бы эту боль, вы, возможно, захотели бы узнать, была ли боль вызвана подсознательной частью вашего разума, вашим телом или чем-то извне. Вы могли счестьвозможным,что какой-то спрятавшийся шутник выстрелил в вас из пневматического ружья, но вы не могли сделать вывод о реальном существовании этого человека. Но если бы вы увидели катящуюся по тротуару дробинку от пневматического ружья, вы могли бы заключить, что ни одно объяснение не решает задачу лучше, чем объяснение с пневматическим ружьем, и в этом случае вы бы приняли это объяснение. Другими словами, предварительно вы высказали бы догадку о существовании человека, которого не видели и не могли видеть из-за его роли в наилучшем (из имеющихся у вас) объяснении. Ясно, что теория существования такого человека не является логическим следствием результата наблюдений (в качестве которого в данном случае выступает отдельное наблюдение). Кроме того, эта теория не принимает форму «индуктивного обобщения», например, если вы проведете тот же самый эксперимент, вы можете получить другой результат. Эту теорию также нельзя проверить экспериментально: эксперимент не может доказать отсутствие спрятавшегося шутника. Несмотря на все это, аргумент в пользу этой теории мог бы быть чрезвычайно убедительным, если бы представлял собой лучшее объяснение.
Всякий раз, когда я пользовался критерием доктора Джонсона для приведения доводов в защиту реальности чего-либо, особенно важным всегда оказывалось одно свойство —сложность.Мы предпочитаем простые объяснения сложным. Кроме того, мы предпочитаем объяснения, которые способны учесть детали и сложность, объяснениям, которые могут учесть только простые аспекты явлений. В соответствии с критерием доктора Джонсона следует считать реальными те сложные категории, которые, если мы не сочтем их реальными, усложнят наши объяснения. Например, мы должны считать реальными планеты, потому что в противном случае мы будем вынуждены принять сложные объяснения о космическом планетарии, об измененных законах физики, об ангелах или о чем-то еще, что при этом допущении давало бы нам иллюзию того, что в космическом пространстве есть планеты.
Таким образом, наблюдаемая сложность структуры или поведения какого-либо объекта -это часть доказательства реальности этого объекта. Но это не достаточное доказательство. Мы, например, не считаем свои отражения в зеркале реальными людьми. Безусловно, сами иллюзии —это реальные физические процессы. Но иллюзорные объекты которые они нам показывают, не нужно считать реальными, потому что их сложность проистекает из чего-то еще. Их сложность не являетсяавтономной.Почему мы принимаем «зеркальную» теорию отражений, но отвергаем теорию Солнечной системы «как планетария»? Потому что, имея простое объяснение действия зеркал, мы можем понять, что ничего из того, что мы видим в них, в действительности за ними не находится. В дальнейших объяснениях нет необходимости, потому что отражения, несмотря на всю свою сложность, не являются автономными —всю свою сложность они просто переняли с нашей стороны зеркала. С планетами все обстоит иначе. Теория о том, что космический планетарий реален и что за ним ничего нет, только усугубляет задачу. Поскольку, приняв эту теорию, вместо того чтобы просто узнать принцип действия Солнечной системы, нам сначала пришлось бы спросить о принципе действия планетария и толькопотом опринципе действия Солнечной системы, которую этот планетарий представляет. Мы не смогли бы избежать последнего вопроса, повторяющего тот вопрос на который мы пытались ответить в первую очередь. Теперь мы можем перефразировать критерий доктора Джонсона следующим образом:
Если, в соответствии с простейшим объяснением, какая-либо категория является сложной и автономной, значит, эта категория реальна.
Теория сложностивычислений —это отрасль теории вычислительных систем, которая связана с тем, какие ресурсы (как-то: время объем памяти или энергия) необходимы для выполнения данных классов вычислений. Сложность отрезка информации определяется на основе вычислительных ресурсов (как-то: длина программы, количество вычислительных этапов или объем памяти), которые понадобились бы компьютеру для воспроизведения этого отрезка информации. Используют несколько различных определений сложности, каждое из которых имеет свою область применения. В данном случае нас не волнуют точные определения, но все они основаны на идее о том, что сложный процесс —это процесс, который в действительности представляет нам результаты обширного вычисления. Планетарий хорошо иллюстрирует смысл, в котором движение планет «представляет нам результаты обширного вычисления». Предположим, что планетарием управляет компьютер, вычисляющий точное изображение того, что прожекторы должны представить в качестве изображения ночного неба. Чтобы сделать это достоверно, компьютер должен использовать формулы, предоставленные астрономическими теориями. В действительности такое вычисление идентично тому, которое осуществили бы при определении предсказаний, куда обсерватории следует направить свои телескопы, чтобы увидеть реальные планеты и звезды. Говоря, что внешний вид планетария так же «сложен», как и вид ночного неба, которое он представляет, мы имеем в виду, что оба этих вычислительных процесса, — один из которых описывает ночное небо, а второй —модель Солнечной системы, —весьма идентичны. Таким образом, мы опять можем переформулировать критерий доктора Джонсона на основе гипотетических вычислений:
Если для обретения иллюзии того, что определенная категория реальна, потребуется значительное количество вычислений, то эта категория реальна.
Если бы в ноге доктора Джонса всякий раз, когда он ее вытягивал, появлялась отдача, то источнику его иллюзий (Богу, машине виртуальной реальности или чему-то еще) пришлось бы проделать всего лишь простое вычисление, чтобы определить, когда давать ему ощущение отдачи (что-то вроде «ЕСЛИ нога вытянута, ТО отдача ...»).Но чтобы воспроизвести то, что испытал доктор Джонсон, в практическом эксперименте, необходимо принять во внимание, где находится камень, попадет ли по нему нога доктора Джонсона, насколько он тяжел, тверд и прочно ли вдавлен в землю, пинал ли его кто-то до доктора Джонсона и т.д. —огромное вычисление.
Физики, склонные к мировоззрению, подразумевающему существование одной вселенной, иногда пытаются объяснить явление квантовой интерференции следующим образом: «Теневых фотонов не существует, —говорят они, —а то, что переносит влияние отдаленных щелей на реальный фотон, —ничто. Некое действие на расстоянии (как в законе тяготения Ньютона) просто заставляет фотоны изменять траекторию, когда открывают отдаленную щель». Но в этом предполагаемом действии на расстоянии нет ничего «простого». Соответствующий физический закон не может не сказать, что отдаленные объекты воздействуют на фотон так,словночто-то проходит через отдаленные щели и отскакивает от отдаленных зеркал так, чтобы остановить этот фотон в нужное время в нужном месте. Для определения реакции фотона на эти отдаленные объекты потребовался бы тот же объем вычислений, что и для создания истории о большом количестве теневых фотонов. Вычислению пришлось бы пройти через всю историю поведения каждого фотона: он отскакивает от этого, его останавливает то и т.д. Следовательно, как и в случае с камнем доктора Джонсона и с планетами Галилео, история о теневых фотонах обязательно появляется в любом объяснении наблюдаемых результатов. Минимальная сложность этой истории делает отрицание существования этих объектов неприемлемым с философской точки зрения.
Физик Дэвид Бом создал теорию с предсказаниями, идентичными предсказаниям квантовой теории, в которой некая волна сопровождает каждый фотон, переливается через всю перегородку, проходит через щели и препятствует движению видимого фотона. Теорию Бома часто представляют как вариант квантовой теории, основанный на существовании одной вселенной. Но эта теория ошибочна в соответствии с критерием доктора Джонсона. Отработка поведения невидимой волны Бома потребует тех же вычислений, что и отработка поведения триллионов теневых фотонов. Некоторые части волны описывают нас, наблюдателей, обнаруживающих фотоны и реагирующих на них; другие части волны описывают другие варианты нас, реагирующих на фотоны в других положениях. Скромная терминология Бома —отношение к большей части реальности как к волне —не меняет того факта, что в его теории реальность состоит из огромного набора сложных категорий, каждая из которых способна ощущать другие категории из своего набора, но категории из остальных наборов она может ощущать только косвенно.