Наш подход здесь заключается в том, чтобы занять самую общую позицию и рассмотреть вероятность того, что даже в отсутствие сложных атомов и молекул может существовать какая-то разновидность мыслящего сознания. Поэтому мы зададимся следующим вопросом: если считать единственным, но абсолютно непоколебимым ограничением то, что процесс мышления полностью подчиняется законам физики, то будет ли мысль существовать бесконечно?
Может показаться, что анализ будущего мысли — классическое проявление гордыни. Из личного опыта каждый из нас знает, что такое мыслить, но, как стало ясно в главе 5, строгая наука о сознании и разуме сегодня делает только первые шаги. В науке о движении мы прошли путь от Ньютоновых законов до совершенно непохожих на них законов Шредингера менее чем за три столетия, как же мы можем надеяться сказать что-нибудь значимое о будущем мысли на интервалах времени, в составе которых и миллиард веков едва заметен?
Этот вопрос вновь выводит на первый план одну из наших центральных тем. Вероятно, Вселенную нужно рассматривать со множества самых разных точек зрения. Полученные в результате объяснения, каждое из которых отвечает на свои вопросы, должны в конечном итоге быть объединены в согласованный нарратив, но в некоторых из этих историй вы можете разобраться, даже имея ограниченные знания о многих других. Ньютон не имел ни малейшего понятия о квантовой физике, однако успешно построил представление о движении того рода, которое мы встречаем на повседневных масштабах. Когда появилась квантовая физика, теория Ньютона не была отброшена. Она подверглась обновлению. Квантовая механика обеспечила новый фундамент, углубивший возможности науки и снабдивший Ньютонову теорию свежей интерпретацией.
Очень может быть, что сегодняшние математические рассуждения о будущем разума окажутся ошибочными. В конце концов, если вы не изучали углубленно историю физики и философии, вы, вероятно, никогда не слышали об энтелехии и теории движения Аристотеля или о теории зрения Эмпедокла, согласно которой в зрачке горит что-то вроде фонарика. При исследованиях мы, люди, понимаем кое-что — да что там говорить, очень многое — совершенно неправильно. Но, как в случае с Ньютоновой физикой, существует и вероятность того, что когда-нибудь подобные рассуждения о разуме будут рассматриваться как часть более широкой картины. Именно в таком аспекте, с рациональным и умеренным оптимизмом, мы рассматриваем далекое будущее мысли.
В 1979 г. Фримен Дайсон написал провидческую статью о далеком будущем жизни и разума[303]. Мы будем вплотную следовать за ним, добавляя разве что более свежие теоретические достижения и астрономические наблюдения. Подход Дайсона, довольно близко напоминающий все то, о чем шла речь на этих страницах, включает в себя физикалистский взгляд на сознание; акт мышления он считает физическим процессом, полностью укладывающимся в рамки физических законов. А поскольку мы получили уже некоторое представление о том, как Вселенная в общем и целом будет развиваться в далеком будущем, мы можем попробовать разобраться, останется ли в этом будущем гостеприимное местечко для мысли и разума.
Задумаемся для начала о человеческом мозге. Среди прочих его качеств отметим то, что наш мозг горяч. Он непрерывно поглощает энергию, которой вы его обеспечиваете, когда едите, пьете и дышите; в нем протекает множество физико-химических процессов, изменяющих его детальную конфигурацию (химические реакции, молекулярные перестановки, движение элементарных частиц и т. п.); кроме того, он выделяет лишнее тепло в окружающую среду. Когда мозг думает (и делает все остальное, что положено мозгу), он реализует на практике последовательность событий, впервые встреченную нами в главе 2, когда мы анализировали паровой двигатель. Примерно как в представленной там схеме, теплота, которую мозг выпускает в окружающую среду, уносит с собой энтропию, которую он поглощает, а также генерирует сам в процессе работы.
Если паровой двигатель по какой бы то ни было причине не может избавляться от накопленной энтропии, рано или поздно он перегреется и откажет. Такая же судьба будет ожидать мозг, если он по какой-то причине не сможет избавляться от энтропийных отходов, которые его функционирование непрерывно производит. А мозг, который отказывает, — это мозг, уже не способный мыслить. В этом кроется потенциальная проблема для долговечности мысли, основанной на мозге. По мере того как Вселенная в своем развитии уходит все дальше в будущее, сохранит ли мозг способность сбрасывать вовне паразитную теплоту, которую производит?
Никто не ждет, что человеческий мозг станет постоянно присутствовать в окружающей действительности, когда мы будем подниматься от дня сегодняшнего на все более высокие этажи. Конечно, к тому моменту, когда мы взберемся достаточно высоко, чтобы атомы начали распадаться на более фундаментальные частицы, сложные молекулярные соединения любого сорта будут встречаться все реже и реже. Но диагностическое требование — способность сбрасывать лишнюю теплоту — настолько фундаментально, что применимо к любой конфигурации любого рода, осуществляющей процесс мышления. Так что ключевой вопрос состоит в том, способна ли такая сущность — назовем ее Мыслителем — независимо от того, как она устроена и из чего сделана, сбрасывать вовне теплоту, которую ее мыслительный процесс непременно производит. Если Мыслитель не способен это делать, он перегреется и сгорит в собственных энтропийных отходах. И если ограничения, налагаемые физическими законами в расширяющейся Вселенной, предписывают, что каждый Мыслитель, где бы он ни находился, рано или поздно обречен на неудачу в решении обязательной задачи — сброса энтропии, будущее мысли как таковой окажется под угрозой.
Таким образом, чтобы оценить будущее мысли, нам необходимо разобраться в ее физике. Сколько энергии требуют раздумья Мыслителя и сколько энтропии производит процесс мышления? С какой скоростью Мыслитель должен сбрасывать паразитное тепло и с какой скоростью Вселенная может его поглощать?
Ранее, в главе 2, я подчеркивал, что энтропия считает число перестановок микроскопических составляющих физической системы — ее частиц, которые «выглядят практически одинаково». При анализе Мыслителя есть один особенно полезный способ еще раз сказать об этом. Если некая система обладает низкой энтропией, то конфигурация ее частиц относится к одному из достаточно редких вариантов — у нее относительно немного двойников. Следовательно, если я скажу вам, какую именно конфигурацию из возможных вариантов система на самом деле реализует, я дам лишь небольшое количество информации. Аналогично, выбрав одну конкретную банку томатного супа «Кэмпбелл» на полупустой полке магазина, я выделю эту конкретную конфигурацию частиц лишь среди небольшого числа других возможных конфигураций. С другой стороны, если система обладает высокой энтропией, то конфигурация ее частиц принадлежит к очень большой группе неразличимых конфигураций — это одна из огромного множества двойников. Следовательно, если я скажу вам, какую именно конфигурацию из этих возможных вариантов система на самом деле реализует, я дам вам целую кучу информации. Так, выбрав ту самую банку супа на страшно переполненной полке магазина, я выделю эту конкретную конфигурацию из огромного множества возможных вариантов. Так что для системы с низкой энтропией конфигурация ее частиц имеет низкое информационное наполнение; напротив, для системы с высокой энтропией конфигурация ее частиц имеет высокое информационное наполнение.
Связь между энтропией и информацией очень важна, ведь независимо от того, где протекает мышление (в человеческом мозге или в абстрактном Мыслителе), мыслить — значит обрабатывать информацию. Поэтому связь «информация — энтропия» говорит нам, что обработку информации — функцию мышления — можно описать так же, как обработку энтропии. А поскольку, как вы, может быть, помните из главы 2, обработка энтропии — перемещение энтропии из одной точки в другую — требует переноса теплоты, мы получаем совмещение трех концепций: мысли, энтропии и теплоты. Дайсон воспользовался математической версией связей между ними, чтобы численно оценить количество теплоты, которое должен сбрасывать Мыслитель в зависимости от количества мыслей, которые он думает. (Для склонных к математике: формулу можно найти в примечаниях[304].) Большое количество мыслей подразумевает, что сбрасывать нужно много теплоты. Меньше мыслей — меньше теплоты необходимо сбрасывать.
Далее, чтобы питать свои раздумья, Мыслитель должен извлекать энергию из окружающей среды. А поскольку теплота сама по себе есть форма энергии, количество энергии, которую вбирает в себя Мыслитель, должно быть по крайней мере не меньше количества тепла, которое он должен сбрасывать. Входящая энергия обладает более высоким качеством (и может быть без труда использована Мыслителем), чем исходящая теплота (которая представляет собой отходы и потому будет рассеиваться), но Мыслитель не может сбрасывать больше, чем поглощает. Так что расчет Дайсона определяет минимальное количество высококачественной энергии, которое Мыслителю необходимо получить из окружающей среды, и таким образом дает количественную оценку проблемы: по мере того как звезды выгорают, планетные системы разрушаются, галактики рассыпаются, вещество распадается, а Вселенная расширяется и остывает, Мыслитель столкнется со все более сложной задачей собирания концентрированной высококачественной низкоэнтропийной энергии, необходимой ему для дальнейших раздумий. Ресурсов будет становиться меньше, и Мыслителю нужно будет выработать эффективную стратегию использования ресурсов и избавления от отходов — подробный план поглощения низкоэнтропийной энергии и сбрасывания высокоэнтропийной теплоты. Попробуем, вслед за Дайсоном, предложить такой план.