211service.com
Dlaczego wszechświat wcale nie jest komputerem
Jedną z sił napędowych współczesnej nauki jest idea, że Wszechświat oblicza przyszłość, przyjmując pewien stan początkowy jako dane wejściowe i generując przyszłe stany jako dane wyjściowe. Jest to potężne podejście, które dało dużo wglądu. Niektórzy naukowcy posuwają się nawet do stwierdzenia, że Wszechświat jest gigantyczny komputer.
Czy to rozsądne założenie? Dzisiaj Ken Wharton z San Jose State University w Kalifornii wysuwa ważny argument, że tak nie jest. Obawia się, że idea wszechświata jako komputera jest niepokojąco antropocentryczna. Jest to w zasadzie założenie, że sposób, w jaki my, ludzie, rozwiązujemy problemy fizyczne, musi być sposobem, w jaki faktycznie działa wszechświat, mówi.
Co więcej, pomysł rozprzestrzenił się w nauce bez należytego rozważenia jej słuszności lub zbadania alternatyw. To założenie… jest tak silne, że wielu fizyków nie potrafi nawet określić, jaki inny rodzaj wszechświata mógłby być koncepcyjnie możliwy, mówi Wharton.
Twierdzi, że bliższe przyjrzenie się pojęciu kosmosu jako komputera ujawnia ważne problemy. Wharton przygląda się kilku. Na przykład obliczenie obejmuje trzy kroki. Po pierwsze, świat fizyczny musi zostać odwzorowany na jakiś stan matematyczny. Następnie ten stan ewoluuje matematycznie w nowy stan. I wreszcie, nowy stan jest mapowany z powrotem na świat fizyczny.
W mechanice kwantowej może się to zdarzyć tylko wtedy, gdy ten ostatni krok jest probabilistyczny. Jak to ujął Wharton: nawet wszechświat nie wie, jaki konkretny wynik nastąpi.
A jednak, kiedy mierzy się wszechświat, pojawia się konkretny wynik. Nie można tego tłumaczyć działaniem komputera. Dla Whartona jest to kluczowa wada, którą większość fizyków po prostu przeocza.
Jest to również ważna wskazówka, że idea wszechświata jako komputera jest jedynie założeniem, które nigdy nie było rygorystycznie kwestionowane. Mówi, że to najmniej kwestionowane (i najbardziej fundamentalne) założenia mają największy potencjał, by zwieść nas na manowce.
Konsekwencje tego są głębokie. Dzięki temu głębokiemu uprzedzeniu możliwe jest, że przeoczyliśmy większy obraz: narastający dowód na to, że fundamentalnych zasad rządzących naszym wszechświatem nie można wyrazić za pomocą [tradycyjnych obliczeń].
Aby zademonstrować ten punkt, Wharton poświęca znaczną część swojego artykułu na wyjaśnienie alternatywnego poglądu na kosmos, który nie opiera się na tradycyjnych obliczeniach. Jest to sformułowanie Lagrange'a praw fizyki opartych na zasadzie najmniejszego działania.
Przykładem jest zasada, że światło pokonuje najkrótszą odległość między dwoma punktami. Metoda Lagrange'a polega zasadniczo na określeniu punktu początkowego i końcowego, zbadaniu wszystkich możliwych ścieżek i wybraniu najkrótszej. Z tego punktu widzenia powodem, dla którego światło ugina się na granicy powietrze/woda, nie jest żaden łańcuch przyczynowo-skutkowy przypominający algorytm, ale raczej to, że jest on globalnie bardziej wydajny, wyjaśnia Wharton.
Każdy, kto zna to podejście, pozna jego wielką elegancję i piękno. Ale krytycy pytają, skąd promień światła może poznać swój punkt końcowy, kiedy rozpoczyna swoją podróż. Wharton mówi, że ci krytycy argumentują w ten sposób: Tak, [metoda Lagrange'a] może być piękna, może być potężna, ale tak naprawdę nie działa nasz wszechświat. To tylko przydatna sztuczka, którą odkryliśmy.
Ale ten argument sam w sobie jest silnie antropocentryczny, mówi Wharton. Zakłada, że Wszechświat musi działać w sposób, w jaki rozwiązujemy problemy – że Wszechświat jest tak samo niepewny przyszłości, jak my.
Oczywiście istnieje wiele dobrych argumentów, by sądzić, że Wszechświat działa jak konwencjonalny komputer. Wharton twierdzi, że istnieją również inne sposoby myślenia o kosmosie, które mogą dostarczyć ważnych nowych spostrzeżeń. Ignorujemy je na własne ryzyko.
Ciekawa lektura.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1211.7081 : Wszechświat nie jest komputerem