2014-04-14
Autor: nTimes

Wszechświatów są miliardy, nasz jest tylko jednym z nich

Multiverse-Universe-Man

Nasza wiedza może jednak pójść na marne. Kiedy ponad dziesięć lat temu pisał pan książkę, wydawało się, że Wszechświat w końcu przestanie się rozszerzać i zacznie kurczyć, zmierzając ku Wielkiemu Kresowi. Ale potem okazało się, że jego ekspansja nie ustaje i że będzie się rozrzedzał i wychładzał. Aż umrze.

W obu przypadkach najbardziej interesujące jest to, czy w schyłkowym Wszechświecie można będzie wykonać skończoną, czy może nieskończoną ilość obliczeń. (Nad pojęciem obliczeń Deutsch rozkłada szeroki parasol definicji – to nie trywialna arytmetyka, to procesy zachodzące we wnętrzu komputerów kwantowych – bytów zdolnych do odtwarzania dowolnych środowisk, dowolnych procesów fizycznych, również tych zachodzących w organizmach żywych, na przykład w mózgach. Życie, również świadomość, to także obliczenie; człowiek to chodzący proces obliczeniowy – przyp. KJ).

Co ciekawe, zanim odkryto coś, co dziś nazywamy ciemną energią, jedynym modelem kosmologicznym, który pozwalał na wykonanie nieskończonej ilości obliczeń, był ten zakładający, że Wszechświat w skończonym czasie ponownie zapadnie się do punktu zero. To trochę sprzeczne z intuicją. Ale w rzeczywistości im szybciej Wszechświat staje się mniejszy i bardziej dynamiczny, tym więcej można w nim wykonywać obliczeń! (Bo łatwiej w nim o niezbędną do prowadzenia obliczeń energię i cząstki – przyp. KJ). I dlatego, patrząc na to subiektywnie, można by w nim żyć wiecznie, myśleć wiecznie. (To znaczy wirtualne byty – być może nasi dalecy przodkowie, a może nawet i my, w jakiś sposób odtworzeni (obliczane przez komputery kwantowe mogłyby żyć wiecznie – przyp. KJ). W nieskończoność wykonywać obliczenia.

Wydaje się jednak, że prawdziwy Wszechświat nie zachowuje się zgodnie z tym modelem.

Otwarty Wszechświat, który staje się coraz chłodniejszy, teoretycznie mógłby się wydawać lepszym miejscem do życia, bo jeśli mamy nieskończenie wiele czasu na wykonywanie obliczeń, to kogo obchodzi fakt, że będą wykonywane coraz wolniej. Ale niestety coraz wolniej zwycięży nad nieskończenie wiele czasu. I w takim Wszechświecie można wykonać tylko skończoną liczbę obliczeń.

Nie ma więc dla nas nadziei?

Niekoniecznie! Wszechświat rozszerza się coraz szybciej z powodu jakiejś nieznanej siły lub wpływu zwanego obecnie ciemną energią. Obawiam się, że nie jestem w tej dziedzinie ekspertem, wciąż poszukuję definitywnej odpowiedzi, ale niewykluczone, że okiełznawszy tę energię do zasilania wykonujących obliczenia komputerów, można by je było prowadzić w nieskończoność.

Byłoby to bardzo dziwne, gdyby prawa przyrody zezwalały na istnienie tylko skończonej ilości wiedzy. Jak już wspominałem – wydaje się, że prawa rządzące powstawaniem wiedzy są wbudowane w fizykę w fundamentalny sposób. Więc ograniczenie nałożone na wiedzę byłoby jak prawo przyrody mówiące, że prędkość światła jest jednakowa dla wszystkich obserwatorów, ale poza tymi na Jowiszu. Byłoby to arbitralne ograniczenie, wymagające dalszych wyjaśnień. Musiałaby istnieć jakaś głębsza jego przyczyna. To by oznaczało, że odkryte przez nas związki między wiedzą, obliczeniami, fizyką i wszechświatami równoległymi są tylko przybliżeniem jakiejś ogólniejszej teorii. Więc gdybym miał zgadywać, powiedziałbym, że wbrew pozorom przed końcem świata można wykonać nieskończoną ilość obliczeń.

Tylko jak te obliczenia mają się do nieśmiertelności?

Wiedza to rodzaj informacji otrzymywanej w wyniku obliczeń. Szczególnie zainteresowani jesteśmy tym rodzajem obliczeń, który kreuje wiedzę. Na przykład proces ewolucji kreuje pewien rodzaj wiedzy. Ale ma ona swoje granice. Uniwersalny komputer, jakim my sami przypuszczalnie jesteśmy, także generuje wiedzę. I ta ludzka wiedza nie ma żadnych, jak się wydaje, naturalnych ograniczeń.

Żeby tworzyć nieskończoną wiedzę, musimy dysponować komputerem, który będzie działał wiecznie. I na odwrót – o komputer, który miałby działać wiecznie, należałoby dbać przez długi czas i rozwiązywać problemy, które pojawiałyby się w starzejącym się Wszechświecie, który zmieniając się, wpływałby na sposób jego działania. Zatem taki komputer nie mógłby istnieć bez nauki. Dwie kwestie – czy wiedza może istnieć wiecznie i czy obliczenia mogą trwać w nieskończoność – są ściśle powiązane, jedna implikuje drugą. Przy czym z punktu widzenia fizyki łatwiej badać obliczenia niż wiedzę, ponieważ znacznie lepiej rozumiemy, czym jest to pierwsze.

Jeśli zatem wykażemy, że obliczenia mogą trwać wiecznie, dowiedziemy jednocześnie, że i wiedza może trwać wiecznie. Przy założeniu, że esencją ludzkiej osoby, ludzkim ja, jest trwające obliczenie, to wystarczy, by rasa ludzka trwała w nieskończoność czy osiągnęła kiedyś nieśmiertelność. Ponieważ wiemy, że obliczenia mają charakter uniwersalny, niezależny od komputera, na którym są prowadzone, istoty ludzkie można, niezmienione, przenieść na inny hardware, na inną platformę sprzętową. Tak więc jeśli okaże się, że obliczenia mogą trwać wiecznie, to i ludzie, prawdopodobnie nasi potomkowie, mogą osiągnąć nieśmiertelność.

Skoro jednak esencja istoty ludzkiej polega na tworzeniu i przetwarzaniu informacji, to czy nie ma obawy, że i ona sama jest wynikiem jakichś obliczeń prowadzonych przez większy komputer? Słowem, skąd wiemy, czy nie jesteśmy fikcją, wynikiem symulacji?

Myślę, że tak nie jest. Z paru powodów. Po pierwsze, w ten sposób można by było wytłumaczyć absolutnie wszystko. To w zasadzie zaprzeczenie związkom między obserwacją a teorią. Równie dobrze moglibyśmy powiedzieć, że wszystkie obserwacje są nieskończenie mylące. I machnąć ręką na całą naukę.

Po drugie, idea symulacji zakłada, że jest coś takiego jak obliczenia prowadzone ponad prawami fizyki. Tymczasem wszystko, co wiemy o związkach fizyki i obliczeń, każe nam sądzić, że prawa obliczeń są determinowane przez prawa fizyki. Więc komputer może istnieć tylko wewnątrz Wszechświata. Nie ma sensu mówienie o jakimkolwiek komputerze działającym ponad lub poza nim.

Kosmiczna kolekcja fotografii

Z jednej strony daje pan nadzieję na nieśmiertelność, ale jednocześnie twierdzi, że karmimy się złudzeniami. A konkretnie tym, że czas płynie.

Różne chwile czasu mogą być po prostu różnymi wszechświatami. Tego przełomowego odkrycia dokonali Don Page (e-mail: dpage@ualberta.ca) i Bill Wooters.

Multiverse-Hawking-Don-Page-Bet-2007

W 2007 roku Stephen Hawking wypłacił jednego dolara z wizerunkiem Marilyn Monroe Donowi Page, który 17 lat wcześniej założył się z nim, że informacja nie ginie w czarnych dziurach. Prof. Leonard SusskindGerardus ’t Hooft potwierdzili, że według teorii strun, można ją przechowywać w pojawiających się w przestrzeni rozciągłych obiektach zwanych branami. W 2008 r. Susskind opublikował to w słynnej książce „Bitwa o czarne dziury. Moja walka ze Stephenem Hawkingiem o uczynienie świata przyjaznym mechanice kwantowej”.

Bo multiwszechświat nie jest bezładną masą wszechświatów ewoluujących w mniej więcej ten sam sposób, tak jak zwykł to robić klasyczny Wszechświat. Każda chwila każdego wszechświata jest po prostu osobnym wszechświatem. Można o nich myśleć jak o wykonywanych raz za razem fotografiach. Cały Wszechświat, cała jego historia, jest jak kolekcja fotografii. (Używane wcześniej wyobrażenie multiwszechświata jako jednego nieskończenie rozgałęziającego się drzewa wszechświatów nie było więc w pełni kompletne. To raczej gruby plik kopii tego drzewa – fotografii przedstawiających wszystkie chwile jego istnienia. Przeszłość i przyszłość zdarzają się w jednej chwili. Zdjęcia narodzin multiwszechświata, ewolucji i końca – jak zdjęcia w albumie – po prostu są – przyp. KJ).

Nic się więc nie zdarza?

W pewnym sensie rzeczywiście nic. Ale w tym podejściu kryje się błąd. Fakt, że coś się dzieje, oznacza tylko tyle, że jest różne w różnych wszechświatach. W pewien uporządkowany sposób. Wszechświaty nie są bowiem rozrzucone przypadkowo. Podlegają prawom fizyki mówiącym, jakich sąsiadów ma określony wszechświat i które inne wszechświaty na niego wpływają.

Wszechświaty, z którymi jesteśmy najściślej związani przez prawa fizyki, nazywamy przeszłością i przyszłością naszego Wszechświata. Te, o których wiemy niewiele, to wszechświaty równoległe do naszego. Oczywiście struktura multiwszechświata jest bardziej złożona. Wszechświaty równoległe także bywają mniej lub bardziej podobne do naszego.

Ciekawe, że nasz język tak jakby zdawał sobie sprawę z istnienia multiwszechświata. Dysponuje odpowiednią terminologią do jego opisu – zdaniami warunkowymi. Mówiąc, że gdybym (był) wszedł z zawiązanymi oczami na ulicę, zostałbym przejechany, w istocie informuję, że we wszechświatach, w których przechodziłem przez ulicę z zawiązanymi oczami, zostałem przejechany. Przynajmniej w większości z nich.

Rozgałęzianie się multiwszechświata ku przyszłości jest procesem przypadkowym, więc przyszłości nie da się przewidzieć. Po prostu zbyt wielu jest potomków naszego Wszechświata. Możemy natomiast zajrzeć w przeszłość, ponieważ wiele wszechświatów w przyszłości pochodzi od pojedynczego wszechświata w przeszłości.

Czy to oznacza, że możemy zaglądać w przeszłość?

To nieco dziwaczne pytanie, bo do wglądu jest tylko przeszłość. Kiedy oglądamy telewizję, oglądamy przeszłość. Tak naprawdę zawsze oglądamy przeszłość. Trudniej zajrzeć w przyszłość. (I to tylko w bardzo nieintuicyjnym sensie, na poziomie mikroświata – przyp. KJ). Do tego potrzeba superkomputerów i bardzo mocnych założeń na temat tego, co może nastąpić.

Miałem na myśli coś bardziej namacalnego, to znaczy podróż w czasie. Jest możliwa?

Ach, o to chodzi! O ile nam wiadomo, mechanika kwantowa dopuszcza taką możliwość i czyni ją logiczną, ponieważ prawa mechaniki kwantowej mówią, że po tym, jak udamy się w przeszłość i dokonamy w niej zmian, nie wrócimy do Wszechświata, z którego wyruszaliśmy. Jeśli podróże okażą się możliwe w praktyce, czego w tej chwili nie wiemy, to dzięki rozrywaniu i fałdowaniu czasoprzestrzeni (co może mieć miejsce podczas pewnych gwałtownych wydarzeń z udziałem czarnych dziur). Z tym że wówczas wzajemne zależności między wszechświatami, przyszłymi, przeszłymi i równoległymi, ogromnie się komplikują.

Wiemy jednak, że ta struktura nie rodzi paradoksów! Nie można cofnąć się w przeszłość i uśmiercić samego siebie w chwili poprzedzającej podróż, ponieważ nie ma żadnego połączenia między wszechświatami, które pozostają w związku przyczynowym. Cofnęlibyśmy się do wszechświata równoległego do naszej przeszłości. Ale samą wycieczkę odczulibyśmy jako podróż w czasie, w tym sensie, że wszelkie fizyczne oznaki czasu w tamtym wszechświecie należałyby do przeszłości.

Dlatego właśnie nie odwiedzają nas hordy turystów z przeszłości?

To niefortunne powiedzenie Stephena Hawkinga, który w ten sposób miał rzekomo dowodzić, że podróże w czasie są niemożliwe. Cóż – to był żart. Stephen doskonale zdaje sobie sprawę z tego, że gdyby istniał wehikuł czasu, nie można by było nim podróżować do czasu poprzedzającego jego powstanie. Pechowo się złożyło, że ten żart poszedł w świat i już nie można go było złapać i zamknąć w butelce.

Idea czasu, który stoi w miejscu, może się wydać nieco przygnębiająca. Oznacza, że my i nasze dzieci już umarliśmy (albo umieramy żyjąc), że szczęśliwe małżeństwa już się rozpadły (albo nieustannie rozpadają), i tak dalej.

Pesymistyczne implikacje dotyczą w większym stopniu klasycznej, niekwantowej interpretacji czasu, w której Wszechświat jest jak monolit. To ją właśnie Karl Popper nazywał deterministycznym koszmarem, gdzie prawa fizyki już zdeterminowały nasze wszystkie działania. W multiwszechświecie nie ma tego problemu. Po pierwsze, sensu nabiera mówienie o tym, co moglibyśmy zrobić (a niestety nie zrobiliśmy) w przeszłości, ponieważ naprawdę istnieje taki wszechświat, w którym to zrobiliśmy. Miła jest też świadomość, że błędy, które moglibyśmy popełnić, popełniliśmy tylko w nielicznych wszechświatach. Podejmując właściwą decyzję, podejmujemy ją w większości wszechświatów.

W multiwszechświecie zawartość ludzkich umysłów rozprzestrzenia się szybko po jego rozgałęzieniach. To znaczy, jeśli myślą umiejętnie. Bo jeśli myślą kiepsko, to zawartość zbiega się i kurczy. Co jednak ważniejsze, teoria multiwszechświata zakłada bliski związek między epistemologią i fizyką. Postęp wiedzy nabiera obiektywnego znaczenia. Kreowanie zyskuje obiektywny sens, bo jest obiektywna różnica między otrzymywaniem informacji z innej informacji w sposób mechaniczny i kreatywny. Co prawda w obu przypadkach można powiedzieć, że informacja powstaje za sprawą praw fizyki, ale kiedy w grę włącza się wysiłek twórczy, dzieje się coś nowego. To dlatego ludzkie umysły są wyjątkowe. Myśląc, tworzymy coś z niczego! Choć prawa fizyki pozostają suwerenem, pryska deterministyczny koszmar.

W multiwszechświecie sens życia to nie tylko spożywanie, wydalanie i rozmnażanie, jak to widzieli Monty Pythoni?

Niezupełnie. Należałoby powiedzieć, że wykazujemy, iż ten rodzaj zastrzeżeń związanych z istnieniem sensu życia jest bezzasadny. Co nie mówi nam automatycznie, jaki jest sens życia.

Rozmawiał Karol Jałochowski
Konsultacja Artur Ekert, Centre for Quantum Technologies

Multiverse-Czego-Szuka-NaukaW wydaniu specjalnym tygodnika Polityka: Niezbędnik inteligenta Plus – Czego szuka nauka? autorzy starają się dociec nad czym głowią się naukowcy różnych dziedzin. Publikacja jest propozycją wędrówki we Wszechświat, gdzie kwanty sąsiadują z memami, DNA ze spinami, Bóg z genomem, a metafizyka z liczbą omega; gdzie nikt nikomu nie odmawia prawa do własnych poszukiwań, nikt z wiedzy nie robi dogmatu, ani nie traktuje jej doraźnie i użytkowo. Bo jesteśmy w obszarze prawdziwej humanistyki, choćby rozmówcami byli fizycy i matematycy. Na całość składają się głównie wywiady z wielkimi uczonymi, które przeprowadzili min Karol Jałochowski (obejrzyj fragmenty rozmów: z Dennetem, z Lloydem), Sławomir Mizerski i Marcin Rotkiewicz. Zapraszamy w podróż do świata nauki i myśli.

Przedstawiliśmy mniej niż 5% wydania specjalnego tygodnika Polityka „Niezbędnik inteligenta Plus – 10 najważniejszych pytań świata” (artykuł „Ogród rozgałęziających się wszechświatów”). Tę znakomitą i obszerną publikację (ponad 140 stron) możecie kupić w Sklepie Polityki. Polecamy.

123

SKOMENTUJ

Zaloguj się i napisz komentarz.

Poznaj Chiny

Artykuły w Kategoriach:

Ziemia Nocą

Komentarze (temp. OFF)

Teleskop Hubble'a