Однако, как вы заметите в анимации, симуляция замедляется значительно задолго до того, как вам надоест щелкать. На самом деле, недавняя исследовательская работа потребовала огромного количества вычислительных ресурсов для моделирования скромных 64 тысяч боидов. Звучит как много, но скворцы могут собираться в группы по 100 тысяч и более.
Теперь представьте, что вместо 100 тысяч боидов у вас был бы один на каждый из 100 триллионов атомов в каждом из 100 миллиардов нейронов в вашем мозге. Вы не смогли бы запустить эту симуляцию на компьютере. Даже если бы у вас было достаточно памяти для хранения всех данных - а у вас ее не было бы - для рендеринга каждого кадра потребовалось бы много жизней вселенной.
Так что? вы спрашиваете, зачем вам моделировать столько маленьких стрелок? Ну, подумайте вот о чем. Если бы какое-то новое возникающее поведение происходило только при наличии такого количества боидов, мы бы никогда не смогли его увидеть.
Могут быть прекрасные образцы, не имеющие себе равных, для создания которых у нас просто нет вычислительной мощности. Однако, если сами боиды s действовало бы как нечто существующее в реальном мире, мы могли бы изучать возникающее поведение напрямую, посредством естественных наблюдений, и создавать теории более высокого уровня.
Это в точности как сознание и квантовая физика.
Да, конечно, именно законам квантовой механики - и только этим законам - подчиняются атомы нейронов. Но сознание никогда не могло бы быть выведено из квантовой механики, и мы даже не могли бы смоделировать взаимодействие всех атомов, содержащихся в мозге, чтобы проверить и поиграть с его появлением. Боиды для атомов - то же, что стаи миллионов птиц для мозга. Мы изучаем стаи птиц с помощью теорий более высокого уровня, которые не ссылаются на мелкие детали отдельных птиц, составляющих их.
Аналогично мы (ну, Сет и его коллеги) изучаем сознание с помощью теорий более высокого уровня, которые не ссылаются на атомы в мозге, дающие ему начало. Но в любом случае принято считать, что если бы мы могли идеально смоделировать достаточно отдельных птиц - или достаточно отдельных атомов - то мы могли бы создать истинное бормотание или истинное сознание. Это догмат веры, на котором основан физикализм.
Прежде чем вы слишком разочаруетесь в кажущейся невыполнимой задаче понимания возникновения, обратите внимание, что Природа, похоже, прекрасно с этим разобралась. Конечно, потребовались миллиарды поколений эволюции, но это было случайным и ненаправленным. Надеюсь, мы, люди, достаточно умны, чтобы воспроизвести это за гораздо меньшее время.
Лучший шанс, который у нас есть, - это квантовые вычисления. Вместо того чтобы пытаться имитировать модель атомов с помощью электронных чипов и программного обеспечения, мы попытаемся заставить отдельные атомы (или искусственные) вести себя неестественным образом - то есть мы пытаемся контролировать действия и взаимодействия атомов для выполнения функций, которые мы для них проектируем. Я уже достаточно писал о квантовых вычислениях в другом месте этого блога, но достаточно сказать, что мы еще не достигли этого. Могут пройти десятилетия или столетия, прежде чем мы получим достаточный контроль над атомами мозга, чтобы смоделировать, как сознание возникает из простых правил отдельных атомов.
Но даже тогда симуляция демонстрирует только то, что возникновение происходит - это не логический вывод организации более высокого уровня из теории более низкого уровня. Нам нужна теория возникновения, которая позволит нам понять, как вывести такие свойства, как сознание, из фундаментальных правил квантовой физики.
Мне кажется, это единственная конечная цель, которую может иметь преданный физикалист. В то же время должны использоваться теории более высокого уровня.
Но вы можете задаться вопросом, имеет ли квантовая физика (как мы ее сейчас понимаем) какое-то отношение к сознанию. Другими словами, может быть, реальные квантовые эффекты - такие как суперпозиция, туннелирование и запутывание - играют существенную роль в любой полезной теории сознания. Экспериментальная наука обычно снижает планку, задавая вопрос, необходим ли какой-либо аспект квантовой физики для объяснения наблюдаемых свойств мозга во время сознательной деятельности. Это решило бы некоторые "легкие" проблемы сознания. Такие эксперименты являются предметом квантовой биологии, междисциплинарной области, которая изучает детали биохимических процессов в живых существах с помощью квантовой физики. И хотя это исследование может продемонстрировать некоторые определенные аспекты квантовой физики, действующие в конкретных молекулярных процессах, оно не приближает нас к общей картине, поскольку мы уже знали, что достаточно подробное описание чего-либо потребует квантовой физики.
Лучшее определение сознания, которое у нас есть, - это определение, которое зашифровано дал Томас Нагель. Он сказал, что вещь сознательна, если есть что-то, что значит быть этой вещью. Он иллюстративно озаглавил свою статью "Каково быть летучей мышью?". Ну, если в какой-то момент мы обнаружим, что есть что-то, что значит быть очень холодным микроскопическим организмом, то, возможно, нам понадобится квантовая физика, чтобы узнать, каково это быть этим чем-то.
Каково быть почти замерзшей тихоходкой? Возможно, квантовая физика знает ответ - но, вероятно, нет. Говоря о спекуляциях, квантовое сознание - это широкий класс философских идей, которые охватывают непрерывный спектр, разветвляющийся вплоть до чистой псевдонауки. Здесь не так много того, что естественным образом вписывается в физикализм Сета. Однако, возможно, было упущено из виду, как квантовая физика может помочь определить границы возможного.
Обсуждая понятия "я", Сет приводит мысленный эксперимент, включающий телепортацию (научно-фантастическая версия). Он представляет себе устройство, которое сканирует человека и воспроизводит его в другом месте. Важно, что устройство должно одновременно уничтожать исходного человека, чтобы не было двух копий. Теперь вы собираетесь использовать устройство, но оно дает сбой, и в итоге существуют две ваши копии. Какая из них настоящая вы?
Чтобы подчеркнуть суть, Сет подчеркивает, что клон - это истинная копия - вплоть до последнего атома. Квантовая физика запрещает клонирование. Все люди, беспокоящиеся о последствиях этого мысленного эксперимента, тратят свое время - это никогда не может быть сделано, даже в принципе.
Чем больше теорий сознания более высокого уровня формулируются в терминах теории информации, тем более актуальной может стать квантовая физика. С момента зарождения квантовой информационной науки мы многое узнали о конечных ограничениях, которые квантовая физика накладывает на способность хранить, обрабатывать и передавать информацию во вселенной. Конечно, это должно повлиять на представления о сознании. Я думаю, можно с уверенностью сказать, что по крайней мере в 10-м юбилейном издании Being You будет обсуждаться квантовая физика. Я с нетерпением жду этого. Но до тех пор я рад, что Сет ввел меня в курс дела.
***
Черная дыра в центре Солнца?
Ави Леб
В 1971 году Стивен Хокинг предположил, что в центре Солнца может скрываться мини-черная дыра из ранней Вселенной. Его предложение было расширено в 1975 году Доном Клейтоном и его коллегами, которые предположили, что энергия, вырабатываемая при падении материи на такую черную дыру, может объяснить наблюдаемый дефицит нейтрино электронного типа от Солнца.
Этот дефицит в то время был известен как проблема солнечных нейтрино, сформулированная расчетами Джона Бакалла. Наличие второго источника энергии в дополнение к ядерному синтезу естественным образом уменьшило бы производство солнечных нейтрино посредством ядерных реакций и объяснило бы дефицит нейтрино. На сегодняшний день более качественные данные из Нейтринной обсерватории Садбери в Канаде, за которую Арт Макдональд получил Нобелевскую премию по физике в 2015 году, предполагают иное решение проблемы солнечных нейтрино с точки зрения трансформации ароматов нейтрино внутри Солнца.
Тем не менее, может ли Солнце все еще содержать в своем чреве первичную черную дыру, которая не вносит большого вклада в его светимость? В конце концов, мы знаем, что 85% материи во Вселенной невидимы. Первичные черные дыры с массой, аналогичной массе астероидов в диапазоне размеров от 1 до 100 километров, могли бы быть причиной темного вещества. Если такова природа темного вещества, возможно ли, что некоторые звезды захватили первичную черную дыру в свое чрево?
Если да, то какова была бы их судьба? Легче ответить на второй вопрос. Черная дыра, захваченная звездой, может изменить эволюцию звезды и ее внутреннюю структуру. Внутренности звезд можно диагностировать по их колебаниям, так же как использование сейсмических сигналов для исследования внутренней структуры Земли. Необычная эволюция и внутренняя структура звездных скоплений мини-черных дыр могут быть исследованы в будущем.
Учитывая высокую скорость темного вещества в Млечном Пути, вероятность того, что Солнце захватило первичную черную дыру, составляет один к десяти миллионам. Тем не менее, учитывая сотни миллиардов звезд галактики Млечный Путь, все еще могут быть десятки тысяч звезд в Млечном Пути, которые захватили мини-черную дыру.
Из-за меньшей характерной скорости темного вещества в карликовых галактиках большинство звезд, заключенных в сверхслабых карликовых галактиках, таких как Тукан III и Треугольник II, могли захватить мини-черную дыру. После потребления своего ядерного топлива ядро звезд, подобных Солнцу, сжимается, образуя белый карлик, металлическую сферу размером примерно с Землю.
Поскольку радиус Земли в сто раз меньше радиуса Солнца, средняя плотность массы белых карликов примерно в миллион раз больше, чем у Солнца. Скорость аккреции материи на встроенную мини-черную звезду, таким образом, увеличится в миллион раз, что может привести к воспламенению белого карлика и вызвать взрыв сверхновой. Редкие взрывные переходные процессы нового типа можно будет искать в данных обсерватории Веры Рубин, которая начнет работу в следующем году.