Содержание:
Стивен Вольфрам доказал, что время и материя иллюзорны
Гениальный физик, чудак-отшельник и талантливый бизнесмен Стивен Вольфрам закончил строить теорию, которая доказывает, что мы живем в Матрице, и объясняет, как конкретно она работает.
Гениальный физик, чудак-отшельник и талантливый бизнесмен Стивен Вольфрам закончил строить теорию, которая доказывает, что мы живем в Матрице, и объясняет, как конкретно она работает. Еще в 2002 году он опубликовал бестселлер «Новый вид науки», где излагал, как Матрица творит пространство и материю. На днях он рассказал, как Матрица вычисляет время, иллюзорное состояние, в которое мы погружены. Классические физики не знают, что и думать. Отмахнуться нельзя: все институты мира пользуются вычислительной средой Mathematica, которую разработал Вольфрам. С другой стороны, как-то чуднО все это – да и с теорией относительности выкладки гения не сочетаются.
Рассказываем еще об одной, самой основательной, попытке представить окружающий нас мир как иллюзию.
ДРУГОГО ТАКОГО НЕТ
Стивен Вольфрам слыл вундеркиндом, но странным: хватал двойки по арифметике, однако, развернулся, когда добрались до алгебры. Дважды два для него до сих пор проблема. Такой вот математик, не умеющий толком считать.
В 15 лет он строчил статьи квантовой теории поля и физике элементарных частиц, и без труда публиковал их в рецензируемых журналах. К моменту, как он начал брить свои первые усы, у него накопилось несколько десятков публикаций.
Он легко поступил в Итон, но бросил, пошел в Оксфорд, тоже бросил, переместился в Калтех, где в 20 лет стал доктором наук по теоретической физике. Величайший физик нашего и не нашего времени Ричард Фейнман, составляя рекомендательное письмо, написал: «Я не знаю никого другого, кто так глубоко постигает суть вещей. Он изучил все, и обо всем у него есть свое мнение». После такого письма Калтех без звука нанял Вольфрама, и началось его триумфальное шествие по университетам Нового света: Калтех, Принстон, Иллинойс.
В какой-то момент физик решил, а не срубить ли мне деньжат. Он ушел из академической науки и основал компанию Wolfram Research, именно она выкатила на рынок вычислительную среду Mathematica, которая есть в каждой лаборатории, в каждом институте мира; только официально продано несколько миллионов копий, а еще больше украдено, небось.
Став в одночасье богатеем, Вольфрам выкидывает еще один фортель. Он куда-то исчезает на 10 лет. Как оказалось, он уединился в глуши с такими же гиками, как он, чтобы разработать свою, более чем оригинальную, теорию.
И, когда в 2002 году выходит толстенная книга «Новый вид науки», пресса встречает ее бурными овациями. Таинственный гений. Отшельник, вернувшийся из дебрей. Он принес новое знание. Книгу раскупили, потом еще раз раскупили, а СМИ выдали потоки восторженных отзывов.
Научный мир, однако же, не был столь впечатлен. И вот уже четверть века: Вольфрам что-то открывает, ученые говорят, «нет, не то», он спорит, он додумывает, из ученых кто-то соглашается, кто-то нет, в общем, весело и интересно.
Теперь вот он взялся время. Сущность, о которую и не такие титаны клыки обламывали.
ВЫЧИСЛИТЬ БУДУЩЕЕ
Большие физические теории хороши тем, что их можно быстро и понятно изложить. Детали могут быть очень сложными, но общая идея часто проста.
Бытие, учит Вольфрам, ни что иное, как математический (компьютерный) код. Причем всего несколько строк. И код сам по себе элементарный.
Что-то (назовем это Вселенной) постоянно производит вычисления. Очень много вычислений, но очень простых. Вычисления создают пространство, материю, а теперь вот, как выясняется, и время.
С времени и начнем. Нечто, «тикающее» только в одну сторону, только вперед – это самовоспроизводящийся код, который не может остановиться. Вселенная вычисляет каждый последующий миг. Но создает не события, как можно подумать, а само время.
Кажется, если мы знаем формулу (а Вольфрам говорит, что знает), мы можем вычислить, а значит, и создать любой момент времени сами. Хотим 3000 год, хотим – его же, но до нашей эры. Создать, запереть в какой-нибудь комнате, и ходить туда, смотреть, что происходит.
К сожалению, нет. Результат вычисления каждой следующей секунды зависит от предыдущего результата. Несмотря на простоту исходного кода, итог непредсказуем, если только не просчитать всю цепочку, все микросекунды от нашего дня до 3000 года. А для этого требуется… правильно, время. Ровно столько, сколько нужно, чтобы безо всяких вычислений до этого 3000-го года добраться. В очередной раз овчинка не стоит выделки, а машина времени ускользает.
Но есть и лазейка: поток времени, который когда-то подхватил нас и несет, не одинок. Потоков бесконечно много. Можно прыгнуть в другой. И унестись с ним куда-нибудь.
Выдвинув такое, Вольфрам в очередной раз спорит с Эйнштейном, а именно, с его концепцией пространства-времени. Соблазн представить время как пространство велик, говорит он. Но на самом деле время – это результат постоянного пересчета пространства. Чтобы «создать» бытие, каким оно будет через секунду, нам надо пересчитать все вещи мира заново.
ПИКСЕЛЬНЫЙ ЛЕВ
Выше я обещал, что понять теорию Вольфрама просто. Пришла, однако, пора рассказать о деталях, а они не так чтобы просты.
Вообще, Вольфрам пишет довольно тяжело (даже странно, что его сочинения, обычно очень толстые, становятся бестселлерами). И дело тут в том, что он очень глубоко понимает то, что делает. Он нанял целый штат популяризаторов, и они стараются. Но важные вещи он предпочитает проговаривать сам, и тут, конечно, суши весла, приплыли. Школьных знаний может не хватить.
К счастью, есть всего одна штуковина, в которую нужно вникнуть, чтобы открылось все – гиперграф.
Click here to preview your posts with PRO themes ››
Что такое граф (пока не «гипер»)? Это способ представлять что угодно с помощью точек и связей между ними. Мы помним, что Вольфрам – компьютерщик, чуть ли не отец-основатель виртуальной реальности, так что ему все это близко.
Вообразим себе льва. Фотографию льва. Мы же понимаем, что фотография состоит из точек. Также очевидно, что соседние точки связаны. Скажем, светло-коричневая шерсть, плавно переходящая в почти белый подшерсток, представляется как постепенное изменение цвета от точки к точке. Было бы странно встретить вдруг зеленый или красный пиксель. Итак, это граф льва (кто знает об этом лучше – не ругайтесь, я стараюсь быть предельно простым).
Теперь представим объемного льва. Голограмму льва. В такой модели точки могут расти не только в плоскости, но и в любую сторону, а связи между ними усложняются. Это гиперграф.
Вселенная, по мнению Вольфрама, и есть совокупность таких гиперграфов. В начале был пиксель, и правила вычислений. Пиксель вычислил следующие два, те еще по паре, и понеслось. Вольфрам говорит, что ему удалось свести любую вещь в мире к выращенному таким образом узору, а все законы физики – к элементарной арифметике, лежащей в основе мирового компьютера.
Значит ли это, что все окружающее нас – иллюзия, точки голограммы, вычисленные самой Природой? Ну… да.
ТРИ АРГУМЕНТА ПРОТИВ
Физики, как уже говорилось, Вольфрама не любят, и вот основные причины.
Первая. Написав в 15 лет свою долю статей в рецензируемых журналах, он потерял к журналам интерес, и теперь издает книги и статьи сам. «Он нарушает правила, за это на него злятся», говорит физик Сабина Хоссенфельдер. Она сама опубликовала статью «против Вольфрама», но новая теория времени заставила ее изменить позицию: «Кажется, нужно наконец присмотреться к тому, что он делает».
Вторая. Якобы все, что он говорит и пишет, уже говорил и писал математик Алан Тьюринг в начале ХХ века. Вольфрам признает: я — продолжатель Тьюринга, но я сделал то, до чего не додумался он.
Пока так себе аргументы. А вот и третий.
Теория Вольфрама не климатит с теорией относительности. И расхождение принципиальное. Как нетрудно заметить, вселенная Вольфрама вычисляется точками, пикселями, включая время. Есть некая длина, меньше которой нет ничего, как пиксель на экране. Есть и момент, меньше которого не будет, пиксель времени.
Но на самом деле именно в этом вопросе теория относительности не климатит и с квантовой механикой. Эйнштейн не состоит из пикселей. Поля в теории относительности – это именно поля, это волны на море, плавно перетекающие одна в другую. А Макс Планк – состоит, он – как цифровая фотография. И есть «планковская длина», меньше которой ничего быть не может. Таким образом, Вольфрам, выбирая между теорией относительности и квантовой механикой, выбрал последнюю. И только-то.
Есть другие претензии, например, что законы природы все-таки не выводятся из простого кода, предложенного Вольфрамом. Но таких замечаний было больше в начале нулевых. Ученый совершенствует свои построения, и недавно один физик заметил: «Удивительно, что ему удалось объяснить так много вещей и явлений, исходя из арифметики».
СТРАННЫЙ ЧЕЛОВЕК
Стивен Вольфрам – очень странный человек.
Например, он записывает все, что делает. Отправляет электронное письмо, нажимает на клавишу компьютера, заваривает кофе, даже обычные жесты – все записывает. В 2000 году он рассказывал, что его компьютерная мышь пробежала 200 километров, и что он сто миллионов раз нажал на клавиши компьютера. Зачем он это делает – он не может объяснить.
Вы наверняка смотрели фильм «Прибытие», мрачную и красивую картину 2016 года, в которой не имеющие четкого облика пришельцы говорят с нами неясными знаками, которые поди пойми. Научным консультантом был именно Стивен Вольфрам, и он написал тот самый код, который мелькает на экране – а герои его истолковывают.
Если вы хотите побывать во вселенной Вольфрама – посмотрите фильм «Прибытие». Это, возможно, едва ли не единственный случай, когда научная концепция удостоилась столь мощного «рекламного ролика».
Отношение к Вольфраму теплеет. Этому способствуют много причин. Во-первых, общий кризис в науке, засилье недоучек, которые сломали систему рецензирования и публикуют в серьезных журналах все, что придет в голову. Странный дед, который городит «чушь», на этом фоне уже не кажется таким безнадежным.
Во-вторых, ИИ пришел в нашу жизнь, и мы видим, что все вычисляется. Технологии, от которых оттолкнулся Вольфрам, планируя изменить физику, доказывают свое право на жизнь. Идея, что Вселенная – также продукт расчетов, уже не возмущает.
Наконец, колоссальное количество наблюдательных данных, от телескопов и ускорителей, все острее ставят вопросы создания «новой физики». А с этим туго, словно уперлись в невидимую стену. В такой ситуации все давай сюда. Тем более, к теории Вольфрама за четверть века успели привыкнуть.
Мир вокруг нас – он в самом деле «не существует», он «вычислен», а мы – лишь цифровые копии? Возможно, простого ответа нет. Возможно, само по себе вычисление уже создает новую сущность, так что никакие мы не копии и не иллюзии. Просто в основе бытия лежит математика, и у формул – едва ли не магическая сила, творить что-то из «ничего».
Есть довольно четкие вещи, которые предсказывает «теория Матрицы», и которые можно проверить экспериментом. Например, нарушение симметрии на уровне микромира. Но это тонкие эффекты. Эксперименты пока не дают однозначного результата. Когда приборы станут лучше, возможно, построения Вольфрама получат мощный аргумент.
А пока нам остается или верить, или не верить. И, конечно, раз уж мы этим интересуемся – читать, сравнивать. Теорий много, каждый найдет себе по душе.