?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Популярное изложение идеи Джона Уилера «It from bit» («Все из бита»), уже давно меня интригующей, нашлось в книжке Леонарда Сасскинда. Сасскинд знал Уилера лично и отзывается о нем с восторгом как о выдающемся мыслителе. Но у меня все равно возникли сомнения.


По Сасскинду, идея Уилера состоит в представлении Вселенной в виде гигантской игры в крестики-нолики, или, как говорят сегодня, клеточного автомата. Каждая клетка – неделимый участок пространства планковской длины, содержащий или не содержащий некую элементарную частицу. Имеются в виду не те частицы, что мы знаем сегодня, а «настоящие», еще не открытые, окончательно-элементарные частицы. Они настолько элементарны, что обладают только одним свойством – свойством существования: такая частица либо есть, либо ее нет; и она-то и есть – бит информации.

Но сам Уилер в начале своей статьи по ссылке пишет: «Фраза Все из бита символизирует идею, что в основании каждого объекта физического мира – в очень глубоком основании, в большинстве случаев – лежит нематериальный источник и объяснение; что то, что мы называем реальностью, возникает в конце концов в результате постановки вопросов, требующих ответа «да» или «нет», и регистрации ответов на них при помощи приборов; короче говоря, что все физическое – в своем основании информационно-теоретическое, и что наша вселенная – вселенная участия (participatory universe)». Вроде бы это совсем другая идея? К сожалению, этот параграф – почти единственное, что я смогла понять в статье Уилера. Кто-нибудь из вас, уважаемые френды, может растолковать мне, что он имеет в виду?


Джон Уилер в своем кабинете в 1987 году –
обратите внимание на фенечку на его запястье :)
(фото из статьи Марии Поповой)

Posts from This Journal by “информация” Tag

Comments

noname_rambler
Aug. 29th, 2018 06:42 pm (UTC)
"неделимый участок пространства"
Вообще-то если рассуждать строго философически, "пространство" это абстракция, появление которой в наших языковых играх обусловлено особенностями нашего "сознания", конкретней — механизмом работы нашей памяти.

Примерно так (с помощью Августина Аврелия, книга XI Исповеди)

Времени, кстати, нет.
Как "чего то объективно существующего", т. е. вне нашего сознания. Нет ни прошлого, ни будущего, ни настоящего...
В самом деле — прошлое "существует" только в виде хаотичных обрывочных фрагментов нашей памяти, мы прилагаем титанические усилия, чтобы упорядочить их и зафиксировать (продублировать) на "носителях информации". Отсюда возникают две нелепейшие иллюзии-искушения: иллюзия "путешествия во времени" (все эти "путешествия" возможны исключительно в ментальном пространстве, где и "существует" категория времени) и искушение изменить прошлое, переделав его с помощью подложных документов и воспоминаний (базирующееся на том факте, что все воспоминания подложны... а документы фиксируют не реальность, а наше представления о ней).
Перейдём далее — к будущему. Которого тоже не существует, кроме как в надеждах, предсказаниях, иллюзиях... т.е. — физически оно не существует, ну а ментально... хрупкость "ментального существования" была ясна уже Августину Аврелию, мы, к сожалению, ушли за эти сотни лет после него сильно куда-то вбок...
Но самое интересное — настоящее. Попробуйте ухватить это самое настоящее, кусочек его — вы неизбежно будете прихватывать куски прошлого и будущего — "вот минуту назад, т.е. уже в прошлом (которого уже не существует!), я написал (прочитал) предыдущую фразу, через минуту напишу (прочитаю) следующую — т.е. в будущем, которого ещё не существует". И настоящее стягивается в одну точку, "миг между прошлым и будущим", границу между несуществующим прошлым и несуществующим будущим. Физической протяжённости (в смысле толщины) у этой границы — нет. Значит — физически, вне нашего сознания — настоящее тоже не существует.
Но ведь из этих рассуждений вытекает, что и пространства как физической категории — тоже нет!
В самом деле, минимальное представление о пространстве мы можем получить, проведя отрезок между двумя точками (точка не является частью пространства, ровно по той же причине, по которой она не является частью времени). Но ведь на эту операцию — даже мысленно! — нам нужно затратить какое-то время!
А времени то у нас уже нет...

(здесь я использовал один свой старый пост)

А вот как рассуждает о времени Уилер (честно признаюсь, в Википедии подсмотрел только что)

"Time, among all concepts in the world of physics, puts up the greatest resistance to being dethroned from ideal continuum to the world of the discrete, of information, of bits. ... Of all obstacles to a thoroughly penetrating account of existence, none looms up more dismayingly than 'time.' Explain time? Not without explaining existence. Explain existence? Not without explaining time. To uncover the deep and hidden connection between time and existence ... is a task for the future."

И скорее всего это задача выльется в задачу изобретения другого языка, другой "языковой игры", потому что на этом языке, языке нашего мидл-мира говорить о таких вещах — как-то плохо получается. Ну или получается hypothesis that the universe is a digital computer — в таком случае лучше вообще не говорить.

Edited at 2018-08-29 06:47 pm (UTC)
egovoru
Aug. 29th, 2018 11:51 pm (UTC)
"пространство" это абстракция, появление которой в наших языковых играх обусловлено особенностями нашего "сознания"

То же самое относится и ко "времени", "силе", "заряду", "скорости" и т.д.

"Времени, кстати, нет"

Насколько я понимаю, "стрела времени" задается вторым началом термодинамики. Предагаете ли Вы сбросить его с корабля современности, и если да, то на каком основании?

"задача выльется в задачу изобретения другого языка"

Да, Сасскинд все время подчеркивает это в своей книжке.
noname_rambler
Aug. 30th, 2018 03:54 am (UTC)
Зачем сбрасывать, если вывод этого закона сделан в строго научных рамках, закон этот работает и философически непротиворечив? Второе начало термодинамики как и вообще вся термодинамика появляется от нашего бессилия описать "реальность как она есть" — реальность уилеровых узелков пространства (узелок завяжется, узелок развяжется). Проблема в том, что возникает пресловутая "задача трёх тел", а тел то (элементарных уилеровских частиц-битов) в этом истинном мире намного больше трёх... пусть даже их и конечно число. Вот и приходится прибегать к статистическим методам, в ходе разработок которых, к слову сказать, появились вопросы, приведшие к созданию квантовой теории — точнейшей из физических теорий.
Догадайтесь с трёх раз, почему после усилий Бора, Шредингера, Гейзенберга, Дирака, Эйнштейна ... мы таки не "сбрасываем с парохода" весь наш "старый" как научный, так и философический багаж, что стоит в фундаменте научного? Ну выбросим — а с чем мы останемся?
Поэтому ничего я не предлагаю выбрасывать, начиная с времени и пространства, просто предлагаю не зацикливаться при взгляде на эти понятия в привычных представлениях мидл-мира.
egovoru
Aug. 30th, 2018 12:23 pm (UTC)
"предлагаю не зацикливаться при взгляде на эти понятия в привычных представлениях мидл-мира"

Хорошо, давайте не зацикливаться :) Но как все-таки понимать мысль Уилера, что все, в конечном счете, состоит из битов?
noname_rambler
Aug. 30th, 2018 05:19 am (UTC)
В отпуске я немного почитывал книжку Гейзенберга Шаги за горизонт.
Вот парочка цитат оттуда, возможно это Вам немного поможет... (Но лучше спросить у профессионалов, кто реально разбирается)

«Отсюда требовался уже лишь очень маленький шаг, чтобы сказать: давайте-ка отбросим всю эту идею электронных орбит и просто заменим Фурье-компоненты электронных орбит соответствующими матричными элементами. Должен сознаться, что я тогда не знал, что такое матрица, и не знал правил матричного умножения. Но подобные операции оказалось возможным усвоить из физики, а позднее выяснилось, что речь идет о хорошо известном у математиков методе.

Как видите, представление об электронной орбите, связанное с идеей дискретного стационарного состояния, было по ходу дела практически отброшено

Это он описывает своё открытие, которое легло в основу (как одно из) квантовой механики. Исходный пункт его исследования — орбитальная модель атома Резерфорда. "По ходу дела" понятие об орбите электрона вокруг ядра "было отброшено" — как тормоз, мешающий верному взгляду на проблему.

Другое основание, открытое примерно в то же время, волновая функция Шредингера. Вот что пишет об этом (чуть ниже) Гейзенберг.

«К счастью, Шрёдингером была разработана в те годы волновая механика. А в волновой механике все выглядело совершенно иначе.
<...>
В Копенгагене летом 1926 года дело дошло до жарких споров. Шрёдингер надеялся, что волновая картина атома — с постоянным, описываемым волновой функцией, перераспределением материи вокруг его ядра — способна заменить старые модели квантовой теории. Дискуссия с Бором привела, однако, к тому заключению, что подобная картина непригодна даже для объяснения закона Планка. Крайне важным для истолкования явилось установление того, что собственные значения уравнения Шрёдингера — не просто частоты, они — действительно энергии.»

Ну а ещё ниже.

«Борн сделал первый шаг, рассчитав с помощью теории Шрёдингера вероятность процессов столкновения; он предложил считать, что квадрат волновой функции — это не плотность электрического заряда, как думал Шрёдингер, а показатель вероятности обнаружения электрона в данной точке.»

Ну и

«Наконец, явились Дирак и Йордан со своей теорией преобразования.
Так мы все ближе подходили к представлению, что квадрат волновой функции, которая, надо отметить, являлась волновой функцией не в трехмерном, а в конфигурационном пространстве, означал вероятность того или иного явления. »

Для чего я привёл эти цитаты? Потому что по моему представлению это и есть те шаги "за горизонт", что приводят Уилера к его "странным" концепциям (я ничего об Уилере не знаю — только с Ваших слов:). И не делая их, оставаясь в рамках привычных по мидл-миру "времени" и "пространства" и других понятий, действительно трудно воспринимать "эти странные вещи".
Ведь даже после знакомства с основами квантовой механики, допустим в рамках вузовского курса физики (у кого он был) — мы всё равно возвращаемся "на автомате" к привычным представлениям и в голове опять крутится резерфордовская планетарная модель атома — для которой, по утверждению Гейзенберга, в рамках квантовой механики нет места.

Edited at 2018-08-30 05:23 am (UTC)
egovoru
Aug. 30th, 2018 12:39 pm (UTC)
Спасибо за длинную цитату, но мне кажется, что отказ от планетарной модели атома еще не означает "все из бита". Волновая функция все же описывает вероятность некоего физического явления, а не является чистой абстракцией, какой вроде бы является бит (если понимать его как число). Иными словами, волновая функция - это просто способ описания физической реальности, а не сама реальность.

Может, бит у Уилера - не абстракция? Из текста статьи я, увы, не смогла этого понять.
noname_rambler
Aug. 30th, 2018 04:04 pm (UTC)
Бит это не число. Бит это минимальная единица информации, да или нет, логический нуль или логическая единица в какой-то точке условного (логического) пространства.
Откуда он берётся? Возможно в момент редукции волновой функции?
egovoru
Aug. 30th, 2018 11:31 pm (UTC)
"Бит это не число"

Верно, но это такой же чисто умозрительный объект.
noname_rambler
Aug. 31st, 2018 03:55 am (UTC)
В отличии от чего? от вероятности, которую вычисляет волновая функция? вероятность не умозрительный объект?
Всё содержание наших представлений, выраженное в языке, — умозрительные объекты. С этим нужно смириться...
egovoru
Aug. 31st, 2018 11:13 am (UTC)
"Всё содержание наших представлений, выраженное в языке, — умозрительные объекты"

Верно, но все же мы надеемся, что при помощи умозрительных конструкций мы создаем адекватную модель того, что находится в "физической реальности", то есть, за пределами нашего сознания. Волновая функция - это характеристика некоего физического объекта, который способен воздействовать на детектор - счетчик Гейгера и т.п. А вот число, само по себе, не способно воздействовать ни на какой физический прибор, и в этом их различие.