It From Bit. Մի հանճարեղ գիտնականի ոչ այդքան ճիշտ հասկացված եզրակացությունը
Թվային ֆիզիկայի մասին հանրությունը պարբերաբար լսում է միայն այն ժամանակ, երբ դեղին կամ ոչ շատ դեղին մամուլում հայտնվում է հերթական «սենսացիոն» լուրն այն մասին, որ մեր աշխարհը, հնարավոր է, համակարգչային սիմուլյացիա է։ Բայց չստուգվող (հետևաբար, ոչ գիտական) հիպոթեզներից բացի թվային ֆիզիկան ներառում է վստահաբար գիտական ուղղություններ, որոնք, չնայած, չեն առնչվում վերոնշյալ էկզոտիկ պատկերացումների հետ, սակայն կարևոր են ընդհանուր առմամբ գիտական ճանաչողության համար։ Ու այս պատկերացումներում առանցքային դեր է խաղում ինֆորմացիան ու դրա մասին մի հանճարեղ գիտնականի եզրակացությունը։
PAN-ը պատմում է թվային ֆիզիկայի հայրերից մեկի ամենաաղմկահարույց գիտական հոդվածի ու դրա ոչ այնքան ճիշտ ընկալման մասին։
Տիեզերքը համակարգչի մեջ. Պատմում ենք երեք խոշորագույն տիեզերագիտական սիմուլյացիայի մասին
Հանճարեղ ամերիկացի ֆիզիկոս, Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր Ջոն Արչիբալդ Ուիլերը կյանքի երրորդ ակտի ընթացքում` 1989թ-ին գրեց իր լեգենդար INFORMATION, PHYSICS, QUANTUM: THE SEARCH FOR LINKS (PDF) հոդվածը, իսկ ավելի ճիշտ՝ գիտական-փիլիսոփայական էսսեն։ Մերձգիտական տարբեր շրջանակներում ու լրատվամիջոցներում, ինչպես նաև տարբեր կրոնական, փիլիսոփայական ու այլ խմբերի մոտ հոդվածի սխալ ընկալումն ու տարատեսակ մեկնությունները մինչ օրս ծայրահեղության հասնող եզրակացությունների տեղիք են տալիս։ Գիտնականի արտահայտած It from bit միտքը ընկալվեց տարբեր կերպ. սկսած նրանից, որ ամեն ինչ Տիեզերքում ինֆորմացիա է (թե ինչ է դա նշանակում ու ինչ կոնտեքստում կիրառվում, անհայտ է), մինչև վերոնշյալ սիմուլյացիայի պատկերացումը։
Ինքը` Ուիլերը, համարձակ ու ոչ ստանդարտ մտքեր արտահայտել սիրում էր։ Բայց այս հոդվածն ու դրա եզրակացությունները կապված են ոչ այնքան աշխարհի, որքան աշխարհի մեր ընկալման հետ։
Պետք է հասկանալ, որ ինչպես իր մյուս հանճարեղ գործընկերները՝ Նիլս Բորը, Ալբերտ Էյնշթեյնը, Մաքս Պլանկը և այլոք, Ուիլերը, բացի մաքուր գիտական գործունեությունից, չէր խորշում նաև փիլիսոփայական, հատկապես՝ գիտության փիլիսոփայության ուղղություններում աշխատելուց։ Ու վերոնշյալ էսսեն կարելի է դիտարկել հենց այդ տեսանկյունից։
Ինչպես իր ժամանակի մեծերին, Ուիլերին ևս զարմացնում ու հիացնում էր քվանտային մեխանիկան՝ դասական դպրոցը գլխիվայր շրջելու իր հատկությամբ, անորոշություններով, լրացուցչության սկզբունքով և այլն։ Ու եթե Բորի փիլիսոփայական հայացքները զուտ էպիստեմոլոգիական էին, Էյնշթեյնը որոնում էր թաքնված պարամետրեր՝ դասական ֆիզիկայի տիրապետությունը վերականգնելու համար, Ուիլերի ասպիրանտը՝ Հյու Էվերեթը, օնթոլոգիկ իմաստ էր հաղորդում, ինքը՝ Ուիլերը հենվեց ավելի պարզ, բայց կոնցեպտուալ առումով ավելի հեռուն գնացող it from bit գաղափարի վրա, որի էությունը, մոտավորապես, հետևյալն է.
«Օբյեկտիվ իրականությանն այն պատասխաններն են, որոնք մենք ստանում ենք մեր հարցերի դիմաց»։
Կարճ ասած, ըստ Ուիլերի, օբյեկտիվ իրականությունն այն ինֆորմացիան է, որը մենք կարող ենք քաղել Բնությունից։
Անպատկերացնելին. Ինչպես ճիշտ հասկանալ քվանտային մեխանիկան
Դեռ Նիլս Բորն էր ասում. «Ֆիզիկայի խնդիրն այն չէ, որ իմանա, թե ինչպիսին է Բնությունը։ Ֆիզիկան առնչվում է միայն նրան, թե մենք ինչ կարող ենք ասել Բնության մասին»։ Ուիլերն աբսոլյուտիզացնում է երկրորդ նախադասությունը՝ ասելով.
«Բնությունն այն է, ինչ մենք կարող ենք ասել իր մասին»։
Իրականում, սա շատ խորը միտք է։ Քվանտային մեխանիկան ոչնչացրեց դասական ֆիզիկայի կենտրոնական հատկություններից մեկը՝ այն, որ օբյեկտները ունեն կոնկրետ հատկություններ՝ անկախ նրանից, մենք դրանք դիտարկում ենք, թե ոչ։ Քվանտային մեխանիկան փաստեց, որ մինչև դիտարկումը օբյեկտները նկարագրող մեծությունները որևիցե կոնկրետ արժեք չունեն, ու միայն դիտարկումն է դրանց արժեք տալիս, «պրոեկտում» իրականության մեջ։ Ուիլերն ուղղակի այս ֆորմալ, էպիստեմիոլոգիական մտքին բառացի հատկություն տվեց, որը, մի փոքր այլ լեզվով, արտահայտել էր նաև Ուիլերի տաղանդավոր, բայց դժբախտ աշակերտը՝ Հյու Էվերեթը, ում Բորը Ուիլերի ներկայությամբ ծաղրել էր ու դարձել երիտասարդ ու խոստումնալից գիտնականի կյանքի ու կարիերայի կործանման պատճառներից մեկը։
Էվերեթի Relative Quantum Mechanics-ը հիմնվում էր ֆիզիկայում արդեն լավ ստուգված հարաբերականության հատկության վրա։ Էյնշթեյնի Հարաբերականության տեսությունները ցույց էին տալիս, որ կան մեծություններ, որոնք ինվարիանտ չեն արագությունների ու կոորդինատների նկատմամբ։ Օրինակ, որևիցե արագությամբ շարժվող մարմնի էներգիան իրեն հանդիպակաց շարժվող մեկ այլ մարմնի նկատմամբ ունի մի արժեք, իսկ հանդարտ ու անշարժ մեկ այլ մարմնի նկատմամբ՝ մեկ այլ արժեք։
Էվերեթի մոդելն աբսոլյուտի էր հասցնում հարաբերականությունը քվանտային մեխանիկայում։ Անիմաստ է ասել, որ ֆոտոնն ունի այսինչ հատկությունը։ Կարելի է ասել միայն, որ ֆոտոնն ունի այսինչ հատկությունը՝ այսինչ դիտորդի նկատմամբ։ Էվերեթը պնդում էր, որ ենթահամակարգը չունի առանձին գոյություն ու առանձին հատկություններ, այլ միայն հարաբերական գոյություն ու հատկություններ՝ մեկ այլ ենթահամակարգի նկատմամբ։ Պատճառը շատ պարզ է. որովհետև Տիեզերքը դա մեկ միասնական «գործվածք է», հարաբերությունների ցանց, որի ոչ մի էլեմենտ գոյություն չունի մյուսներից անկախ։
Ի՞նչ էր ասում Ուիլերը։ Նա ասում էր, որ ամբողջ իրականությունը կոդավորված է հենց այս հարաբերությունների մեջ. սարքը (դիտորդը) հարց է տալիս քվանտային օբյեկտին (ֆոտոնին) որևիցե մեծության մասին ու ստանում «այո» կամ «ոչ» (1 կամ 0, այստեղից էլ բիտը) պատասխան արժեքի մասին։ Մինչև հարցը տալը ու պատասխան ստանալը տվյալ մեծությունը արժեք չունի, անիմաստ է խոսել օբյեկտիվ կամ սուբյեկտիվ իրականության մասին։ Ընդամենն այսքանը։
Ի՞նչ է փոխում ժամանակակից պատկերացումը՝ դեկոհերենցիայի վրա հիմնված տարբեր ինտերպրետացիաներում։ Նախ, հարցն ու պատասխանը տեղի են ունենում անընդհատ ու անդադար Տիեզերքի բոլոր ենթահամակարգերի միջև։ Այս իմաստով, ամեն ինչ Տիեզերքում անդադար ճշտում է մնացած ամեն ինչի գոյությունը։ Երկրորդ, մասնագետների մեծ մասը, ի տարբերություն Ուիլերի, սակրալ իմաստ չի տեսնում հարց տվողի՝ բանական լինելու անհրաժեշտության մեջ։ Արեգակից եկող ու Երկրին հարվածող ֆոտոններն անընդհատ հարց ու պատասխանի մեջ են Երկրի հետ ու մասնակցում են մոլորակի գոյության ակտուալիզացմանը՝ անկախ նրանից, մենք կանք, թե ոչ։ Միաժամանակ, Ուիլերը շեշտում է, որ հարցին ու պատասխանին իմաստ հաղորդելու համար է անհրաժեշտ բանական դիտորդ։ Մի կողմից, դժվար է համաձայնվելը, որովհետև ճիշտ մշակված ապարատը կարող է ճիշտ հարցեր տալ ու ստանալ առանց դիտորդի, ու այդ ապարատը պարտադիր չէ, որ բանական արարած ստեղծած լինի։ Օրինակ, մրջյունի նյարդային համակարգը նման ապարատ է։ Հայելին նման ապարատ է։ Քվազարը նման ապարատ է։ Այլ բան է, որ Բորի էպիստեմիոլոգիական մտորումներում բանական դիտորդն անհրաժեշտ է դիտարկումը ավարտին հասցնելու համար։
Իսկ անվերջ ռեգրեսիայից խուսափելու համար Ուիլերն առաջարկում էր սուպեր-Ուրոբորոսի մոդելը, համաձայն որի՝ Տիեզերքը ստեղծում է դիտորդին, ով էլ իր դիտարկումներով ստեղծում է Տիեզերքը։ Վերոնշյալի կոնտեքստում դա այնքան էլ տարօրինակ չէ։ Նախ, պետք է հասկանալ, որ քվանտային գրավիտացիայի որոշ մոդելներում տարածությունն ու ժամանակը ֆունդամենտալ չեն, դրանք ավելի ֆունդամենտալ էլեմենտների կոլեկտիվ էմերջենտ հատկությունն են։ Եթե քվանտային մեխանիկական Տիեզերքի «գործվածքում» բոլոր էլեմենտները զբաղված են մնացած էլեմենտների գոյությունը ճշտելով, ապա մեկ միասնական քվանտային համակարգի համար բոլորովին տարօրինակ չեն նման հարաբերությունները տարբեր ենթահամակարգերի միջև։ Մեծ մասշտաբներում դա նման է ժամանակային ճամփորդության դեպի անցյալ (դիտորդը գնում է անցյալ, ստեղծում է Տիեզերքը, որի էվոլյուցիան էլ բերում է դիտորդի ստեղծմանը), բայց իրականում դա ուղղակի էմերջենտ տարածաժամանակային կոնտինուումում համաձայնեցված հարաբերությունների պատկերն է, որն ունի ավելի խորը՝ քվանտային հիմք։
Նույն այդ քվանտային մակարդակում էլեմենտների միջև չեն կարող լինել հարաբերություններ, որոնք մակրոմասշտաբում կնշականեին ինչ-որ մեկի ուղևորությունն անցյալ ու սեփական պապի սպանությունը։ Նման հարաբերությունների կշիռը (ամպլիտուդը) զրոյական է նույն կերպ, ինչպես զրոյական է նույն ատոմում երկու նույնավիճակ էլեկտրոնների գոյության ամպլիտուդը։