Весь мир - компьютер

[egovoru]

Уважаемый re_xor навел меня на сайт некоего Эндрю Томаса, где тот пытается популярно объяснить для невежд некоторые завиральные современные идеи о мироздании, в том числе и вынесенную мною в заглавие. Надо сказать, что этого Эндрю, хоть он и автор уже трех популярных книжек по физике, трудно считать серьезным специалистом, потому что в интернете не находится никакой информации о его профессиональных достижениях; но пишет он весьма занимательно.

"Мы можем рассматривать положение (и скорость) каждой частицы как представление одного бита информации во вселенной <...> Соответственно, вселенную можно считать процессором информации".

У меня сразу возникает множество вопросов. Во-первых, почему именно положение и скорость? Ведь частица может обладать еще зарядом, спином и т.д. - и как же все они помещаются в одном бите информации? Во-вторых, а что, собственно, здесь понимается под частицей: электрон, кварк или струна? И ведь даже электрон - не совсем частица; что уж говорить о более глубоких уровнях? Так что в любом случае нам придется иметь дело с квантовым компьютером, а такого ведь еще никто не видел - или я отстала от жизни?

Но даже не это главное. "Если вселенная - компьютер, то что же она вычисляет? <...> Ну, на выходе - состояние вселенной: совокупность всех позиций и скоростей всех частиц во вселенной". Компьютер, вычисляющий сам себя - не видится ли вам здесь нечто знакомое? По-моему, это и есть сознание.

Comments

[hyperboreus.livejournal.com]

Но это же, воспользуюсь вашим словом, скучно! ) Компьютер из гугола частиц, вычисляющий гугол частиц! Сознание, по крайней мере человеческое, все ж не такое: оно и на "Гамлета" способно, и на "Так говорил Заратустра"..

А если серьезно, у меня устойчивое недоверие к теориям, которые "объясняют" мир по аналогии с наиболее продвинутой на данный момент технологией: в древности это была идеальная сфера, потом часы, сейчас вот компьютер. Антропоцентризм, даже фиговым листком не прикрытый..

[egovoru.livejournal.com]

"у меня устойчивое недоверие к теориям, которые "объясняют" мир по аналогии с наиболее продвинутой на данный момент технологией"

Вы просто-таки перехватили мою мысль! Мне такие аналогии тоже кажутся в высшей степени подозрительными - в том числе и эта.

"Сознание, по крайней мере человеческое, все ж не такое"

Я упомянула здесь сознание потому, что сознательного компьютера тоже никто еще не видел - как бы мы ни понимали, что такое сознание.

Надо сказать, что автор того сайта отнюдь не пропагандирует эту теорию; он ее неангажированно разбирает.

[hyperboreus.livejournal.com]

Если не читали, хорошим обзором современных космологических теорий/моделей (в том числе голограмма и виртуальность, созданная компьютером) является книга Грина "Скрытая реальность. Параллельные миры и глубинные законы космоса"

[re-xor.livejournal.com]

Я тоже недавно здесь говорил об этом, что для меня главный аргумент против подобных теорий - это как раз такие аналогии с прошлыми наивными представлениями. Такое впечатление, что человечество дорвалось до новой игрушки в виде компьютеров и информационных технологий, с помощью которых теперь пытается все объяснить.
Правда на этот аргумент находится ответ, что когда-то это должно было случиться, что человечество должно в какой-то момент подойти к порогу правильного понимания устройства мира, возможно, сейчас как раз такой момент. И это еще можно увязать с ожиданиями скорого прихода так называемой технологической сингулярности.
Но такой ответ мне почему-то не кажется убедительным.

[egovoru.livejournal.com]

"человечество дорвалось до новой игрушки в виде компьютеров и информационных технологий, с помощью которых теперь пытается все объяснить"

Да, именно. Но ведь это наверное и естественно?

"человечество должно в какой-то момент подойти к порогу правильного понимания устройства мира"

А Вы думаете, есть такой порог? Мне кажется, что единого такого порога вообще нет. Ведь, скажем, механика Ньютона тоже была и остается вполне правильным пониманием устройства мира - в определенных масштабах, доступных нашему непосредственному наблюдению.

Развитие технологии позволило нам раздвинуть эти масштабы, и для них мы создаем новую картину мира. Но будет ли это окончательная картина - или только до очередного скачка технологии?

Мне скорее видится здесь именно технологический - или, если угодно, экономический предел: "точка сингулярности" будет заключаться в том, что человечество решит больше не тратить деньги на научные изыскания ;)

[a-gorb.livejournal.com]

”Во-первых, почему именно положение и скорость?”
По механике Ньютона. Для предсказания дальнейшего необходимо и достаточно знать положение и скорость.
”Ведь частица может обладать еще зарядом, спином и т.д.”
Это уже описание частицы.
”и как же все они помещаются в одном бите информации?”
В одном бите не поместится уже положение и скорость. Интересно отметить, что они не поместятся и в бесконечном количестве бит, т.к. положение и скорость могут быть заданы только бесконечной десятичной дробью:).

”Так что в любом случае нам придется иметь дело с квантовым компьютером”
Вы правы, квантовая механика опирается совсем на другие законы.

[egovoru.livejournal.com]

"они не поместятся и в бесконечном количестве бит"

Тем временем я было подумала, что частицу, наверное, можно было бы "оцифровать", т.е., уподобить бинарному переключателю, вот каким способом: приравнять существование частицы единице, а несуществование - нулю. Но и это как-то сомнительно: я что-то не уверена, что частицы действительно возникают и исчезают вот так, скачком. В любом случае, как-то нелепо говорить о частицах в мире, состоящем, начиная от электрона, вовсе не из частиц.

Но, допустим, мы станем говорить о квантовом компьютере. Еще больше меня смущает идея компьютера (пусть и квантового), вычисляющего сам себя. А Вам она кажется понятной?

[a-gorb.livejournal.com]

” Но и это как-то сомнительно: я что-то не уверена, что частицы действительно возникают и исчезают вот так, скачком.”
Возникают так в квантовой механике. Но ведь возникнуть они могут с, например, разным импульсом, который уже не опишешь нулем или единицей.

” А Вам она кажется понятной?”
«Идея компьютера …, вычисляющего сам себя» мне кажется идиотской. Компьютер на то и компьютер, что вычисляет нечто другое. Разумеется, можно переопределить термины так, что любой процесс можно обозвать компьютером, вычисляющим себя. Но это все равно останется просто-напросто игрой словами.

А по поводу компьютеров. В давние времена, когда цифровые компьютеры были неразвиты, использовались аналоговые компьютеры, в которых один процесс вычислялся (точнее сказать моделировался) другим процессом. Если математические уравнения этих процессов были одинаковыми, то такое моделирование давало большой успех.

[evgeniirudnyi.livejournal.com]

По-моему, полезно рассматривать гипотезы в духе если-то. Я бы даже сказал, что такое как раз подходит к научному методу - вначале выдвигается теория, затем рассматриваются следствия из выдвинутой теории.

На этом пути более интересный сайт - это simulation-argument. Смысл примерно такой же, но содержание с моей точки зрения более осмысленно.

Однако на этом пути возникают определенные логические проблемы. Гипотеза о том, что мы живем в компьютере автоматически подразумевает вычислительную теория сознания (Computational theory of mind). Как однако показал Бруно Маршаль (см. Трансгуманизм: Парадокс копирования в моем блоге) вычислительная теория сознания отвергает цифровую физику. То есть, мы живем в компьютере и являемся машинами (это не отвергается), но физика при этом подчиняется психологии машины (что для физиков является ударом исподтишка). Получается, что люди, которые предлагают цифровую физику, оказываются плохо знакомы с математической логикой и с последствиями, которые математическая логика для них вызывает.

[re-xor.livejournal.com]

Насколько я понял, упомянутая логическая проблема связана с парадоксом телепортации человека одновременно в две разные точки.
С интересом прочитал Вашу дискуссию с alexander_xom и togo по этому поводу здесь:
http://alexander-xom.livejournal.com/6208.html
Я рад, что есть запись этой дискуссии, иначе бы наш разговор здесь мог бы стать чем-то подобным. А если учесть мое (очень надеюсь, что временное) обещание самому себе жестко ограничивать себя во времени на социальные сети (блоги), то мне страшно представить сколько дней мог бы продолжаться наш диалог на эту тему, петляя кругами вокруг одного и того же места :)
Поэтому мне достаточно сказать, что в этом вопросе я разделяю позицию alexander_xom и togo из той дискуссии. Поэтому и соответствующей логической проблемы не возникает в случае принятия данной позиции.
Кстати, мне было крайне интересно читать Ваши ответы, так как мне очень сложно было понять, в чем кроется несогласие.
В который раз не перестаю удивляться, насколько сложно бывает передать другому человеку свое субъективное понимание через словесный канал связи.

[evgeniirudnyi.livejournal.com]

Можно узнать, как бы вы ответили на вопрос, в каком городе вы очутитесь при телепортации в два города?

[egovoru.livejournal.com]

"полезно рассматривать гипотезы в духе если-то"

Согласна с Вами, но в данном случае не могу сообразить, какие проверяемые следствия можно вывести из гипотезы "мир - это компьютер", поскольку здесь имеется в виду не непосредственное сходство (наличие процессора и т.п.), а некая глубинная аналогия, которую я сама не в состоянии углядеть.

"simulation-argument"

Насколько я понимаю, гипотеза о том, что "мир - это компьютер" подразумевает нечто иное, чем гипотеза о том, что "мир - это симуляция, созданная неким гигантским компьютером, расположенным за границей этого мира". (И у Эндрю Томаса, кстати, есть по отдельной странице на каждую).

Последнее представление не кажется мне сколько-нибудь интересным, поскольку оно есть модификация (на современном технологическом уровне) давней идеи о Боге с немедленно возникающим при этом вопросом о том, кто же создал самого создателя?

А вот идея о том, что "мир - это компьютер, который вычисляет сам себя", такого вопроса не вызывает. Зато возникает не менее трудные, на мой взгляд, вопросы о том, что это вообще такое - вычисляет сам себя, и о том, как же вычисление можно приравнять к существованию?

[evgeniirudnyi.livejournal.com]

Разница в двух гипотезах заключается только в вопросе существует ли компьютер, на котором вычисляется вселенная. При начальном рассмотрении данная разница несущественна, поскольку вначале надо решить вычисляема ли наблюдаемая нами вселенная или нет.

Сама гипотеза возникает из-за успехов использования математики при описании мира. На этом пути возникает вопрос, есть ли явления, которые нельзя описать математически в виде вычисляемого алгоритма. Ответ нет непосрдественно приводит к данной гипотезе.

[re-xor.livejournal.com]

По поводу многих заданных вопросов, возможно, в этом интервью Сета Ллойда найдутся ответы:
http://edge.org/conversation/seth-lloyd-life-what-a-concept
Он как раз квантовыми компьютерами и занимается, и вроде бы считается специалистом достаточно серьезным, чтобы хотя бы преподавать в MIT.
В частности, по поводу битов и частиц цитата в моем примерном переводе:
"Из-за квантовой механики мир является цифровым в своей основе. Это то, что "квант" в квантовой механике означает: он говорит, что мир является в виде кусочков. Он дискретен. И эта дискретность подразумевает, что элементарные частицы записывают биты. Их состояния могут быть описаны некоторым количеством битов. В случае спина электрона - один бит. В случае поляризации фотона - один бит информации. Биты внутренне присущи Вселенной. Она - цифровая."

В этом интервью, кстати, он еще активно проходится по территории биологии :)

Ну и еще одно интервью с этого же сайта про "квантовых мартышек":
http://edge.org/conversation/quantum-monkeys
Там он, кстати, делает предельно жесткое заявление по теме поста:
"Мое утверждение состоит в том, что эта внутренняя способность Вселенной обрабатывать информацию ответственна за все остальные качественные изменения в способах обработки информации, которые мы видим вокруг нас, от жизни до электронных компьютеров. Позвольте мне повторить свое утверждение: это научный факт, что Вселенная - это большой компьютер. Более формально, Вселенная - это гигантский обработчик информации, который способен выполнять универсальные вычисления. А это и есть определение компьютера."

[egovoru.livejournal.com]

К сожалению, Сет Ллойд, книжку которого я прочла - автор, недоступный мне до такой степени, как если бы он писал по-китайски ;)

Заявления типа "это научный факт, что Вселенная - это большой компьютер" ставят меня в тупик. В моем представлении, факт - это то, что Волга впадает в Каспийское море, а то, что вселенная - компьютер, это не факт, а наше заключение, к которому мы приходим на основании некоего сходства одного с другим. Для Ллойда же это - не конечный вывод некоей цепи рассуждений, а безапелляционная позиция, обсуждать происхождение которой он и не собирается.

Меня же занимает именно тот ход мысли, цепочка рассуждений, которой руководствуются те, кто находит эту метафору плодотворной, потому что для меня он далеко не очевиден. Эндрю Томас, в отличие от Ллойда, по крайней мере пытается ее проследить на своем сайте.

"Их состояния могут быть описаны некоторым количеством битов"

Что угодно может быть описано некоторым количеством битов, но из этого ведь вовсе не следует, что само это что угодно - и есть совокупность битов.

Единственный способ, какой я могу придумать, чтобы уподобить частицу бинарному переключателю, это приравнять само ее существование - единице, а несуществование - нулю (и то я не уверена, что частицы ведут себя именно так, т.е. переходят скачком из бытия в небытие - мне не хватает знания физики).

В тексте же поста я хотела сказать две вещи. Первое, что, на мой взгляд, бессмысленно говорить о частицах и их состояниях, когда мы уже знаем, что, начиная от электрона, никаких частиц нет: есть объекты, которые только в некоторых обстоятельствах ведут себя как частицы.

Но, допустим, мы забудем о частицах и станем вместо этого говорить, что вселенная - это квантовый компьютер (которыми как раз занимается Ллойд). Про них трудно говорить, потому что их пока нету, но, тем не менее, если их таки создадут, то, надо полагать, вычислять они будут то, что мы им зададим - т.е., нечто третье, а не "сами себя"?

Концепция же "компьютера, вычисляющего сам себя" (змеи, кусающей свой хвост?) столь, на мой взгляд, радикальна, что говорить о ней походя не приходится. Для начала следовало бы задаться вопросом, а может ли вообще такое быть? Или, может, здесь кроется очередная теорема Геделя?

[re-xor.livejournal.com]

Я не нанимался к Ллойду в качестве пресс-секретаря или адвоката :) Но попробую пояснить, как я понимаю его позицию, почему он делает такое заявление про научный факт.
Мне, кстати, оно кажется чересчур эпатажным. Ллойд вообще похож на такого тонкого тролля, он как будто играет на грани фола.
Дело в том, что он ведь создает квантовые компьютеры. Вот из статьи 2006 года про "квантовых мартышек":
"Much of what I say to you today comes from my experience in building quantum computers, computers where you store bits of information on individual atoms. ... A lot of what I'm going to tell you today is informed by my experiences in making these quantum computers".
Кстати, интересный сайт, там после "выступления" другие участники клуба (известные ученые) обсуждают то, что сказано и задают вопросы.
Например, небезысвестный Steven Pinker в ходе обсуждения затрагивает одну из ключевых тем про связь семантики с информацией, и вообще о том, какой смысл вкладывается в утверждение "Вселенная - компьютер". С этим как раз и непосредственно связан вопрос о том, что вычисляет Вселенная-компьютер. Это "что" и есть наша попытка вложить семантику, там где для Ллойда ее нет. В смысле Ллойда, насколько я это понимаю, Вселенная-компьютер вычисляет саму себя (реализует собственное развитие, переходы из состояния в состояние), так как ничего другого мы сказать не можем, если убираем семантику. По аналогии с игрой "Жизнь", где изменение состояний клеток - процесс "вычисления" (применения правил игры) приводит к изменению состояния (вычислению нового состояния) этой игры-Вселенной.
Что интересно, что Ллойд в статье 2013 года с названием "The Universe as Quantum Computer"
http://arxiv.org/pdf/1312.4455.pdf
приводит тот же пример про "квантовых мартышек", но говорит несколько более осторожно о том, что (см. стр. 13) "Вселенная с точки зрения наблюдателя не отличается от квантового компьютера (the universe is observationally indistinguishable from a giant quantum computer)". И вообще более осторожно говорит, скорее, о квантовой вычислительной модели Вселенной, например: "The quantum computational model of the universe not only explains this complexity: it requires it to exist."
Идет ли речь о Вселенной как компьютере, или о модели Вселенной, во всем этом интересен дальнейший вывод (связанный как раз с квантовыми мартышками) о том, что такое рассмотрение Вселенной в качестве квантового компьютера (или квантовой вычислительной модели) довольно красиво позволяет объяснить возникновение сложных структур (химических, биологических, социальных, современных IT-структур).

[vls-smolich.livejournal.com]

Не то, чтобы в поддержку, как вы выразились, некоего Эндрю Томаса, но...

Цитирую:
"у меня устойчивое недоверие к теориям, которые "объясняют" мир по аналогии с наиболее продвинутой на данный момент технологией"

Вы просто-таки перехватили мою мысль! Мне такие аналогии тоже кажутся в высшей степени подозрительными - в том числе и эта".

Но ведь вот эти постоянные "...аналогии с наиболее продвинутой на данный момент технологией" как раз вполне могут быть интерпретированы как всего лишь промежуточный этап такого процесса вычислений.

Другой вопрос, что подобные утверждения на данном уровне наших знаний не являются научными, так как непроверяемы. Так сказать, просто другой уровень веры.

Но общее направление подобных рассуждений мне всё же кажется очень перспективным -- в том плане, что мы начинаем понимать, что существование всего в природе имеет не только материальный (физический, химический, биологический), но ещё и информационный уровень.

Может, пора начинать задумываться об уровне эмоциональном? :)

[egovoru.livejournal.com]

"мы начинаем понимать, что существование всего в природе имеет не только материальный (физический, химический, биологический), но ещё и информационный уровень"

Мне представляется, что информационный уровень - это уровень (способ) нашего описания действительности, а не способ ее существования. Информацию ведь (в отличие от энергии) нельзя непосредственно приравнять к массе, поэтому уилеровская идея "It from Bit" - не проходит.

[re-xor.livejournal.com]

http://www.membrana.ru/particle/4568
Это по поводу взаимопревращения информации и энергии.
А уж где энергия, там и масса, согласно известной формуле.

[vls-smolich.livejournal.com]

Информацию, конечно, никак нельзя приравнять к массе, но что из этого? Почему мы высшее пытаемся обязательно вывести из низшего?
Хотя, конечно, термин "информация" не совсем верен.
И "мыслящая материя" тоже неверный термин.
Мы слова такого ещё не придумали, потому и не можем пока понять.
Вот как вирус: он живой или нет?

Но почему "Всё из бита" здесь не подходит? Как раз очень даже в тему, если, конечно, рассматривать Вселенную не как компьютер, а как эволюционирующий из частного в единое конгломерат, пытающийся стать организмом. Ожить.

Идее, что мироздание - компьютер, много веков.

[verum-corpus.livejournal.com]

У нас обычно эту идею называют "карма", хотя у греком, возможно, были схожие мысли на этот счёт.

Re: Идее, что мироздание - компьютер, много веков.

[egovoru.livejournal.com]

Верно, что ничто не ново под луной, и у всякой идеи можно отыскать каких-то предшественников.

Но, например, Сет Ллойд, один из самых активных проповедников идеи вселенной как компьютера (там выше уважаемый re_xor дает несколько ссылок на его публичные выступления, и у него есть и целая книжка (http://en.wikipedia.org/wiki/Programming_the_Universe)), говоря о корнях этой идеи, не заглядывает дальше Больцмана и Ко с их энтропией.

[andrey2.livejournal.com]

мне в этом увиделась этакая вариация солипсизма с уклоном в оцифровку.

У меня сразу возникает множество вопросов. Во-первых, почему именно положение и скорость? Ведь частица может обладать еще зарядом, спином и т.д.
Мож он имел в виду обобщенные координаты и обобщенные скорости. Заряд, спиновые степени, масса - тогда впихиваются во внутренние степени свободы. И получается не бит, а байт на "28" (или сколько там теперь модно) клеточек.

Компьютер, вычисляющий сам себя - не видится ли вам здесь нечто знакомое? По-моему, это и есть сознание.
Дык солипсизм и есть. Но солипсизм разбивается об отношение отцовства-сыновства.

[egovoru.livejournal.com]

"Но солипсизм разбивается об отношение отцовства-сыновства"

А что конкретно Вы имеете в виду под этим? Сама я нахожу солипсизм непривлекательным эмоционально - или, как Вы бы, наверное, сказали, эстетически: как-то скучно думать, что в мире нет ничего, кроме твоего собственного созания ;)

[andrey2.livejournal.com]

Имею в виду приблизительно следующее: меня, как человека, которому небезразличны близкие люди, как-то с души воротит от того, что они канут в небытие от того, что они сгинут в небытие как только, так сразу. Пусть лучше я сгину, чем они.
На уровне ratio солипсизм нелья ни опровергнуть, ни доказать удовлетворитеьным образом. Ну, считает себя человек Творцом всея вселенной, ничего не попишешь, это религиозное убеждение.
Всё эмоции конешно, с синтетическими суждениями.