{108}. Это означает, что если вы за рулем своего автомобиля едете по шоссе со скоростью в пятьдесят пять миль в час и вдруг видите белку в нескольких метрах перед машиной, то предпринимать что-нибудь уже слишком поздно: вы ее уже переехали!
Таким образом, ваше сознание живет в прошлом, оно отстает от внешнего мира, по оценке Кристофа Коха, примерно на четверть секунды. Любопытно, что вы часто можете среагировать быстрее, чем осознаете, что происходит, и это, между прочим, доказывает, что обработка информации, нужной для самых быстрых реакций, должна быть бессознательной. Например, если к вашему глазу приближается какой-то посторонний предмет, моргательный рефлекс опускает веко в течение всего лишь десятой доли секунды. Все происходит так, как будто одна из систем вашего мозга получает угрожающую информацию от зрительной системы, производит вычисление, показывающее, что вашему глазу грозит опасность получить удар, и сразу шлет мейл мышцам глаза с инструкцией совершить моргание, одновременно информируя другим мейлом часть мозга, заведующую сознанием: «Эй, мы будет моргать!». К моменту получения этого мейла и включения его в ваш сознательный опыт, моргание уже завершилось.
Действительно, система, читающая все эти мейлы, постоянно подвергается бомбардировке сообщениями изо всех частей вашего тела, и некоторые из этих сообщений отстают больше, чем другие. Нервным сигналам от ваших пальцев требуется больше времени, чтобы добраться до мозга, чем нервным сигналам от лица, потому что расстояние от пальцев больше. На анализ изображений у вас уходит больше времени, чем на анализ звуков, потому что это сложнее: именно поэтому старт олимпийской гонке дается гонгом, а не вспышкой. И все же: если вы касаетесь пальцами своего носа, то осознанные ощущения прикосновения пальцев к носу и носа к пальцам возникнут одновременно, а если вы хлопаете в ладоши, то и вид смыкающихся ладоней, и звук хлопка, и ощущение шлепка на коже также родятся в вашем сознании в одно и то же мгновение{109}. А это означает, что полного сознательного переживания вами события не произойдет до тех пор, пока самый последний мейл не прибудет на самой медленной из улиток и не будет проанализирован.
Знаменитая серия NCC-экспериментов, начало которой положил физиолог Бенджамин Либет, показала, что действия, которые можно выполнять бессознательно, не ограничиваются быстрыми реакциями вроде моргания или отбивания ракеткой шарика в пинг-понге, иногда сюда попадают и некоторые решения, принятие которых свидетельствует, можно подумать, о свободе воли — и тем не менее, измерение иногда скажет, какое решение принято, еще прежде, чем вы сами его осознаете{110}.
Теории сознания
Мы только что убедились, что, хотя мы до сих пор не понимаем, что такое сознание, у нас накопилось удивительно большое количество экспериментальных данных о различных его аспектах. Но все эти данные получены для мозга, — чему они могут нас научить, если говорить о сознании машин? Здесь требуется массированная экстраполяция за пределы нашей нынешней экспериментальной базы. Другими словами, здесь требуется теория.
Чтобы понять почему, давайте сравним теории сознания с теориями гравитации. Ученые начали серьезно относиться к теории гравитации Ньютона потому, что они получили от нее больше, чем в нее требовалось вложить: простые уравнения, легко умещающиеся на салфетке, могут дать точное предсказание исхода любого эксперимента с силой тяжести, когда-либо проводившегося. Поэтому они так же серьезно отнеслись к его предсказаниям по поводу явлений, далеко выходящих за пределы той области, где теория проверялась, и их самые смелые экстраполяции, как оказалось, подтверждают свою пригодность даже для движения галактик и скоплений в миллионы световых лет в поперечнике. Однако прогнозы чуточку разошлись для движений Меркурия вокруг Солнца. Ученые тогда начали принимать серьезно улучшенную Эйнштейном теорию гравитации, общую теорию относительности, потому что она была, возможно, даже более элегантной и экономичной и к тому же правильно предсказывала те явления, где теория Ньютона оказалось неверной. Они последовательно и серьезно экстраполировали ее предсказания далеко за пределы той области, где ее проверяли, на явления столь экзотические, как черные дыры и гравитационные волны, в самую ткань пространственно-временного континуума и расширения нашей Вселенной, от самого ее рождения в огненном бурлящем вареве — и все со временем подтверждало эксперимент.
Аналогично, если какая-то математическая теория сознания, чьи уравнения уместятся на салфетке, будет давать успешные предсказания для результатов всех тех экспериментов, которые мы проводили со своим мозгом, то мы начнем серьезно относиться не только к самой теории, но и к ее прогнозам относительно сознания вне мозга — например, в машинах.
Хотя некоторые теории сознания возникли еще в глубокой древности, самые современные из них основываются на нейропсихологии и нейробиологии, пытаясь объяснить и предсказать осознанность с точки зрения событий, затрагивающих нейроны и происходящих в мозгу{111}. Хотя некоторые из этих теорий дали определенные успешные прогнозы для нейронных коррелятов сознания, они не могут делать прогнозы о сознании машин и не стремятся к этому. Чтобы сделать скачок от человеческого мозга к машинам, нам понадобится обобщение нейронных коррелятов сознания — физические корреляты сознания, которые мы определим как устойчивые образования движущихся частиц, обладающие сознанием. Потому что если теория правильно предсказывает, что осознается и что не осознается, апеллируя только к физическим строительным блокам — таким, как элементарные частицы или силовые поля, то такая теория сможет делать предсказания не только для мозга, но и для иначе организованного вещества, включая будущие системы искусственного интеллекта. Поэтому давайте встанем теперь на физическую точку зрения: каким образом должно быть организовано множество частиц, чтобы оно было сознательно?
Но отсюда в действительности немедленно возникает еще один вопрос: каким образом нечто столь сложное, как сознание, может быть построено из чего-то столь простого, как частицы? Я думаю, что так происходит потому, что у самого этого явления имеются свойства, отличные от свойств составляющих его частиц. В физике мы называем такие явления «эмергентными» (от латинского emergo — возникать){112}. Давайте попытаемся понять, что это такое, анализируя более простое эмергентное явление, чем сознание, — смачиваемость.
Капля воды смачивает, но этого не может ни кристалл льда, ни облако пара, несмотря на то, что молекулярный состав у них у всех один и тот же. Почему? Потому что свойство смачиваемости зависит только от расположения молекул. Абсолютно бессмысленно говорить, что одна молекула воды может что-то намочить: смачивание происходит только тогда, когда большое количество молекул организовано в нечто такое, что мы называем жидкостью. Поэтому все твердые тела, все жидкости и газы представляют собой эмергентные явления: они больше, чем сумма их частей, потому что имеют свойства, лежащие за пределами свойств последних. У них есть какие-то особенности, которых лишены составляющие их частицы.
Так же как и твердые тела, жидкости и газы, так же, я думаю, и сознание — эмергентное явление, свойства которого лежат за пределами свойств составляющих его частиц. Например, погружение в глубокий сон гасит сознание простой перестановкой частиц. Таким же образом мое сознание исчезнет, если я замерзну до смерти, из-за чего составляющие меня частицы расположатся менее удачным образом.
Когда вы соединяете вместе много частиц, образуя что-то новое, от воды до мозга, возникают и новые явления с наблюдаемыми свойствами. Мы, физики, любим изучать эти возникающие эмергентные свойства, которые часто могут быть идентифицированы с помощью небольшого набора чисел, — и вы можете просто пойти и измерить их: какова у возникшего вещества вязкость, какова сжимаемость и так далее. Например, если вещество оказалось настолько вязким, что даже проявляет жесткость, мы называем его твердым телом, в противном случае мы называем его текучим. И если оно текучее, но несжимаемое, то мы называем его жидкостью, в противном случае это газ или плазма, в зависимости от того, насколько хорошо оно проводит электричество.
Так могут ли быть аналогичные количественные характеристики, которые бы квантифицировали сознание? Итальянский нейробиолог Джулио Тонони предложил такую характеристику, которую назвал «интегральной информацией» и обозначил греческой буквой Ф (фи): она указывает, как много различных частей системы знают о существовании друг друга (см. рис. 8.5).
Я впервые встретился с Джулио в 2014 году на конференции по физике в Пуэрто-Рико, куда я пригласил его и Кристофа Коха, и он сразу поразил меня как глубоко ренессансная личность, образованная словно бы смешением Галилео Галилея и Леонардо да Винчи. Его мягкие манеры не могут скрыть его феноменального знания искусства, литературы и философии, а слава о его кулинарных талантах опережает его, куда бы он ни ехал. Один всемирно известный тележурналист однажды рассказывал мне, как Джулио всего за несколько минут соорудил салат, вкуснее которого он в жизни не пробовал. Но я очень быстро понял, что за его мягкими манерами скрывается бесстрашный интеллект, который не побоится следовать за данными, куда бы они ни повели его, независимо от предубеждений и табу истеблишмента. Так же, как Галилей создавал свою математическую теорию движения несмотря на растущее давление со стороны истеблишмента, противящегося отказу от геоцентризма, так и Джулио разработал наиболее точную к настоящему времени математическую теорию сознания, в основе которой его