Может ли Вселенная мыслить?

Я написал об этом главу для своей второй книги, в которой объясняю, почему я считаю, что это возможно. Удручающе большое количество людей посчитали, что я троллю, но это не так. Обычный аргумент в пользу того, почему вселенная не может мыслить, звучит так: мы на самом деле не знаем, что такое интеллект или сознание, но, судя по известным нам примерам, для этого требуется передача информации — большого количества информации.

Если вам не нравится термин «информация», может быть, мы хотя бы согласимся, что мышление требует передачи чего-то из одного места в другое. И это действительно все, что вам нужно, чтобы понять, почему любой здравомыслящий физик скажет вам, что вселенная не может мыслить. Потому что теории Эйнштейна о пространстве и времени говорят нам, что ничто не может двигаться быстрее скорости света.

Это означает, что если вы хотите, чтобы какая-либо система могла быстро передавать большой объем информации между своими частями, она должна быть небольшой. Вселенная имеет ширину около 10 миллиардов световых лет, поэтому потребуется не менее 10 миллиардов лет, чтобы отправить хотя бы один сигнал с одной стороны на другую. Даже если вы посмотрите на Млечный Путь, мы все еще говорим о 100 000 световых годах. Весьма сомнительно, что галактики имеют достаточную структуру для обработки информации.

Но нам не нужно все так усложнять. Если судить по скорости сигналов, галактики слишком велики, чтобы думать. Они могли бы максимум отправить столько сигналов с одного конца на другой, сколько человеческий мозг делает примерно за день. Это оставило бы в стороне вопрос о том, как такая система могла бы эволюционировать, чтобы стать разумной.

Итак, если вы хотите что-то думающее, оно не должно быть слишком большим. Оно не должно быть и слишком маленьким, потому что чем меньше система, тем меньше у вас будет внутри нее структуры, и тем сложнее будет хранить информацию. Самая маленькая структура, в которой мы знаем, как хранить информацию, — это наши атомы, например, в спиновых состояниях. Может быть, есть способ хранить информацию в атомных ядрах, о котором мы просто не знаем.

Но в конце концов вы достигаете масштаба элементарных частиц, и у них нет субструктуры, по крайней мере, насколько нам известно. Вот почему, вкратце, мы находим сложные системы в этом промежуточном диапазоне — тот, который мы видим вокруг себя: планеты, люди и так далее. Способность систем мыслить в конечном итоге определяется константами природы и структурой пространства и времени.

Вот почему я не думаю, что это хороший аргумент. Под структурой пространства и времени я подразумеваю локальность. Это означает, что что-то в одном месте может влиять только на то, что находится рядом с ним. Влиятельные лица не могут перепрыгивать из одного места в другое, не пройдя по пути между ними. Если бы они это делали, это было бы нелокально. Мы не знаем, почему Вселенная такая, но мы знаем из нашего опыта, что Вселенная локальна.

Оставив в стороне вечные тайны стиральных машин, вещи просто так не исчезают. Вселенная имеет этот прекрасный порядок с тремя измерениями пространства и одним измерением времени, как сказал Эйнштейн. И все же мы также знаем, что общая теория относительности Эйнштейна неполна, потому что она несовместима с квантовой физикой. Каким-то образом эти две теории должны совпадать, а квантовая физика, как известно, нелокальна.

Если я провожу измерение на суперпозиции частицы, которая находится в двух местах одновременно, то влияние из одного места, по-видимому, нелокально переходит в другое. Да, я сам говорил, что это неверное толкование математики, но даже в этом случае это говорит нам, что есть что-то в локальности, чего мы не совсем понимаем.

Даже в теории самого Эйнштейна локальность гораздо сложнее, чем простой порядок некоторой сетки, где вещи либо находятся рядом друг с другом, либо нет. Это потому, что если пространство и время могут изгибаться, то два места могут иметь между собой несколько различных связей разной длины. Да, я говорю о червоточинах.

Червоточину часто изображают как своего рода длинный туннель, но это совсем не то, чем она является. Червоточина не имеет длины; в этом вся суть. Это на самом деле портал: вы входите в один конец и выходите в другом месте, в месте, которое было бы очень далеко, если бы вы не прошли через портал. Червоточины совместимы с теориями Эйнштейна. Мы не знаем, как их создать, и даже если бы знали, мы бы не знали, как держать их открытыми. Но они математически возможны, и в квантовой физике все возможное может произойти и происходит.

Это означает, что если принять во внимание, что нам нужно квантовое описание пространства и времени, это неизбежно испортит наше аккуратное и упорядоченное представление о локальности. Пространство может иметь множество крошечных червоточин, и они не будут уважать никакое представление о локальности. Прямо перед вами может быть крошечная червоточина, соединяющаяся с Андромедой. Вы никогда не знаете, потому что вы слишком велики, чтобы пройти через нее; они были бы слишком малы даже для элементарных частиц, чтобы пройти через них, поэтому мы бы не заметили. Но они бы соединяли вселенную с самой собой.

Я не говорю, что это так; я просто говорю, что вопрос самосвязности вселенной на малых расстояниях попадает в режим, где у нас нет ни теории, ни данных. Нет способа исключить это. Аргумент о том, что сигналы не могут распространяться быстрее света, также глубоко ошибочен. Я подробно объяснял это в предыдущем эпизоде, но, если говорить коротко, теория Эйнштейна не исключает движение быстрее света; она просто говорит, что мы не можем перейти от скоростей ниже скорости света к скоростям выше.

Итак, сигналы быстрее света вполне могли бы существовать. Действительно, физики дали названия частицам, которые могли бы их переносить; они называются «тахионами». Иногда вы услышите, как физики утверждают, что перемещение со скоростью, превышающей скорость света, создаст парадоксы причинности, но это неверно. Эти парадоксы не могут произойти, потому что увеличение энтропии определяет одно направление времени как прямое. Вы можете двигаться быстрее света, но не назад во времени, так что энтропия будет казаться уменьшающейся.

Если вселенная может иметь все эти самосвязи или если существуют частицы, движущиеся быстрее света, информация могла бы перемещаться между скоплениями галактик в течение миллиардов лет. Вселенная могла бы естественным образом развить подсистемы, которые значительно более разумны, чем мы, — подсистемы, которые не были бы локализованы где-то конкретно, но каждая из которых была бы распространена по всему космосу.

Думаю, теперь вы понимаете, почему люди говорят, что Сабина не может быть серьезной. И все же я серьезен. Видите ли, я прекрасно понимаю, что старею, и я видел, что происходит с учеными, когда они стареют. Они часто, не всегда, но часто останавливаются на определенной модели мира, которую считают правильной. Обычно это модель, с которой они выросли, работая над основами физики. Эта модель имеет локальность и причинность в основе всего: путешествия быстрее скорости света невозможны, а пространство и время — это гладкий, упорядоченный фон.

Я не могу предотвратить то, что я старею, но я могу приложить сознательные усилия, чтобы оставаться открытым. Поэтому я пытаюсь напомнить себе, что мы на самом деле не знаем, что пространство уважает локальность на расстояниях короче тех, которые мы проверили, и это действительно может означать, что вселенная может мыслить.

Не поймите меня неправильно; я не говорю, что вселенная мыслит. Я еще не настолько сумасшедший. Я просто говорю, что мы не знаем, что она не мыслит. И иногда я задаюсь вопросом: если вселенная мыслит, то о чем она мыслит? Знает ли она о нас? Отвечает ли она на молитвы? Темная энергия — это просто способ вселенной нас троллить? Если вселенная может мыслить, могут ли атомные ядра тоже мыслить?

Дайте мне знать, если вы хотите узнать об этом больше. Если вы хотите улучшить свое собственное мышление о науке, математике и всех связанных с этим вопросах, я рекомендую вам обратиться к Brilliant, чья миссия — помочь вам изучать науку самым простым и увлекательным способом. Brilliant предлагает курсы по широкому кругу тем в области науки, компьютерных наук и математики. Все их курсы имеют интерактивные визуализации и сопровождаются контрольными вопросами.

Хотите ли вы узнать больше о больших языковых моделях или алгебре, хотите изучить кодирование на Python или узнать, как работает компьютерная память, Brilliant вам поможет. Это быстрый и простой способ обучения, и вы можете делать это, когда и где бы у вас ни было время. Они добавляют новые курсы каждый месяц.

У меня даже есть свой курс на Brilliant — это введение в квантовую механику. Он поможет вам понять, что такое волновая функция и в чем разница между суперпозициями и запутанностью. Он также охватывает интерференцию, принцип неопределенности и теорему Белла. После этого вы можете продолжить, возможно, с курсом по квантовым вычислениям или дифференциальным уравнениям.

Звучит хорошо? Надеюсь, так и есть! Вы можете попробовать Brilliant бесплатно, если воспользуетесь моей ссылкой: brilliant.org/Sabina или отсканируете QR-код. Таким образом, вы сможете попробовать все, что может предложить Brilliant, в течение полных 30 дней, и получите скидку 20% на годовую премиум-подписку. Так что идите и попробуйте; я уверен, вы не пожалеете.

Спасибо за просмотр! Увидимся завтра.

Назад

Залогинтесь, что бы оставить свой комментарий