?

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

egovoru
Aug. 30th, 2018 01:05 pm (UTC)
Действительно, в реальности нам было бы трудновато гарантировать уничтожение всех копий текста конкретного стихотворения (как это наверняка испытали на своей шкуре цензоры, боровшиеся с крамолой!). Но, мне кажется, проделать мысленный эксперимент такого рода не составляет труда, и из него ясно, что, после уничтожения всех копий - или, альтернативно (мы же говорим о мысленных экспериментах!), всех, кто смог бы это стихотрворение прочесть, продолжать говорить о существовании этого стихотворения было бы как-то странно - разве нет?
alex_new_york
Aug. 30th, 2018 01:40 pm (UTC)
А что именно мы будем (мысленно) уничтожать? Атомы, из которых состоит книга стихов или ее читатели? Мы этого сделать не можем. Говоря об их уничтожении мы всего лишь имеем в виду их реорганизацию, уничтожающую (по нашему мнению) всякую теоретическуб возможность восстановить картину их предыдущей организации. А это довольно сильное предположение. В классической механике, например, где предыдущее состояние всегда можно рассчитать, зная нынешнее, такое вообще невозможно. Предположим, что строчки стихотворения сложены из биллиардных шаров на большом столе, и мы разбиваем их ударом кия, отправляя хаотично двигаться по столу. Кажется, что от стихотворения не осталось и следа. Но на само деле, зная координаты и скорости всех шаров, мы можем вычислить их первоначальную конфигурацию
egovoru
Aug. 30th, 2018 11:12 pm (UTC)
"Но на само деле, зная координаты и скорости всех шаров, мы можем вычислить их первоначальную конфигурацию"

Да, но все же книга - это не кучка шаров. После сожжения книги мы едва ли сможем восстановить ее в целости, даже в мысленном эксперименте. Для того, чтобы это сделать, нам пришлось бы индивидуально пометить все составляющие книгу атомы и записать их координаты - то есть, фактически изготовить еще одну копию книги, которую мы должны будем сохранить, когда собственно книга будет сожжена - а это ведь нарушит условия задачи (уничтожение всех копий). Если Вы знаете способ, как хотя бы в теории можно было бы восстановить сожженную книгу, не имея ее резервной копии, то поделитесь, пожалуйста - я до такого не могу догадаться!
alex_new_york
Aug. 31st, 2018 12:01 am (UTC)
Атомы книги помечать не обязательно. Если динамика молекул и атомов описывается классической механикой, то достаточно измерить координаты и скорости всех молекул и атомов в комнате, где была сожжена книга, просчитать их траектории в обратном направлении и наблюдать за тем, как книга возрождается из дыма и пламени, вместе с напечатанным в ней стихотворением. Когда мы прокручиваем видео в обратном направлении, мы по сути наблюдаем результат именно этого вычислительного эксперимента. Другой способ - мгновенно поменять скорости всех атомов и молекул в комнате на в точности противоположные. Тогда дым и пламя сами соберутся в книгу не на видео, а в реальности :)
egovoru
Aug. 31st, 2018 12:50 am (UTC)
"просчитать их траектории в обратном направлении"

Но ведь для того, чтобы это сделать, надо эти траектории знать, а значит, знать и начальное положение атомов - то есть, опять-таки иметь резервную копию книги? (Видео в Вашем примере и есть такая копия).

"Другой способ - мгновенно поменять скорости всех атомов и молекул в комнате на в точности противоположные"

Менять придется не один раз, а в каждый момент на протяжении всего времени, то есть, опять же надо будет знать эти скорости - снова резервная копия книги, разве нет?
alex_new_york
Aug. 31st, 2018 01:59 am (UTC)
Не атомов книги, а вообще всех атомов в комнате, не разбирая, имеют они отношение к сожженной книге или нет. А они уже сами рассортируют себя и одни снова сложатся в книгу, а другие снова станут кислородом воздуха.

А скорости развернуть на 180 градусов нужно только один раз - но одновременно у всех атомов в комнате
egovoru
Aug. 31st, 2018 10:57 am (UTC)
Иными словами, Вы хотите сказать, что в детерминированной системе информация принципиально неуничтожима? Почему же тогда на практике нам обычно не удается восстановить утраченную информацию - потому что система недетерминирована или просто потому, что на это потребовались бы недоступные нам энергии? И еще: разве второе начало термодинамики не означает утрату информации, ведь информация - это энтропия с обратным знаком? (Боюсь, эти вопросы показывают, что я окончательно запуталась :(
alex_new_york
Aug. 31st, 2018 03:58 pm (UTC)
В детерминированной системе два разных состояние могут прожволюционировать к одному и тому же, и информация потеряется. Но законы физики еще и обратимы во времени. Когда мы смотрим фильм в обратном направлении, мы видим абсолютно легитимный с точки зрения уравнений квантовой механики и электродинамики мир, в нем не нарушается ни один фунднаментальный закон. А физически невозможным он нам кажется лишь потому, что окружающий нас мир порожден Большим Взрывом, который самим своим фактом создал асимметрию прошлого и будущего. Теоретически вполне возможен параллельный мир, движущийся к аналогичной сингулярности - Большому Взрыву Наоборот - не в прошлом, а в будущем. Этот мир был бы для нас невидим (поскольку с нашей точки зрения его фотоны рождались бы на сетчатке нашего глаза и улетали на его звезды). Но гравитационное присутстсвие этого мира мы ощущали бы. Телретически, вполне возможно, что темная материя Вселенной - именно такой мир.

И - да, в обратимом во времени мире информация неуничтожима
egovoru
Aug. 31st, 2018 10:02 pm (UTC)
"физически невозможным он нам кажется лишь потому, что окружающий нас мир порожден Большим Взрывом"

Большой Взрыв - все-таки относительно недавнее изобретение, а еще раньше необратимость мира была сформулирована как второе начало термодинамики, разве нет?
(no subject) - alex_new_york - Sep. 1st, 2018 12:59 am (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Sep. 1st, 2018 12:36 pm (UTC) - Expand
alex_new_york
Sep. 1st, 2018 10:35 am (UTC)
«Почему же тогда на практике нам обычно не удается восстановить утраченную информацию - потому что система недетерминирована или просто потому, что на это потребовались бы недоступные нам энергии?»

На практике все упирается в квантовую случайность, а еще раньше - в классическую стохастичность, приводящую к тому, что даже небольшая первоначальная погрешность измерения координат и скоростей приводит к экспоненциально растущей погрешности вычислений. Каждое столкновение между биллиардными шарами (или, скажем, классически описываемыми молекулами воздуха) увеличивает ошибку вычислений во много раз. Соответственно, первоначальная погрешность измерений координат и скоростей, всё еще допускающая достаточно точное вычисление последующей траектории, является экспоненциально исчезающей функцией числа столкновений, которое мы хотим описать. Если для того, чтобы вычислить траектории шаров или молекул от первого столкновения до второго, нужна, скажем, точность с тремя десятичными цифрами, то каждое новое столкновение потребует еще трех дополнительных десятичных знаков первоначальной точности. И всего десяток столкновений в рассчитываемой траектории уже потребует совершенно недостижимой на практике первоначальной точности измерения координат и скоростей

Edited at 2018-09-01 10:37 am (UTC)
egovoru
Sep. 1st, 2018 02:26 pm (UTC)
"недостижимой на практике первоначальной точности измерения координат и скоростей"

"Недостижимая на практике" - это ведь и значит, что нам не хватит энергии, чтобы это осуществить. Как я понимаю, любое возрастание энтропии в системе можно компенсировать (обратить) путем подвода энергии извне (что, собственно, и делают живые организмы - в ограниченных пределах). Вопрос только в том, сколько энергии у нас на это есть?
(no subject) - yoginka - Sep. 2nd, 2018 01:34 am (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Sep. 2nd, 2018 12:21 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Sep. 2nd, 2018 03:05 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Sep. 2nd, 2018 03:22 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Sep. 2nd, 2018 03:34 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Sep. 2nd, 2018 03:41 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Sep. 2nd, 2018 03:47 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Sep. 2nd, 2018 04:10 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Sep. 2nd, 2018 04:50 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Sep. 2nd, 2018 05:15 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Sep. 2nd, 2018 05:22 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Sep. 2nd, 2018 05:42 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Sep. 2nd, 2018 05:47 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Sep. 2nd, 2018 06:02 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Sep. 2nd, 2018 07:13 pm (UTC) - Expand
(no subject) - alex_new_york - Sep. 2nd, 2018 01:25 pm (UTC) - Expand
noname_rambler
Sep. 1st, 2018 02:03 pm (UTC)
"зная координаты и скорости всех шаров, мы можем вычислить"
Не можем.
Если бы такие процессы как "книга возрождается из дыма и пламени, вместе с напечатанным в ней стихотворением" могли быть возможны — они бы происходили. Но они не происходят (по крайней мере нет заслуживающих доверия свидетельств). Почему-то...
alex_new_york
Sep. 1st, 2018 02:18 pm (UTC)
А почему Вы так уверены, что они не происходят? Я как раз не удивлюсь, если они вовсю происходят. Просто если они происходят, то наблюдать их нам, жителям реальности, порожденной произошедшим в прошлом Большим Взрывом, очень трудно. Поскольку происходить они могут лишь в зеркальной реальности, порожденной Большим Взрывом Наоборот, которому суждено произойти во временной точке, являющейся для нас будущим. Мы не могли бы видеть материю этой реальности во Вселенной, поскольку ее звезды, с нашей точки зрения, не излучали, а поглощали бы свет. Иными, словами, материя этой зеркальной реальности была бы для нас черной
noname_rambler
Sep. 2nd, 2018 04:41 am (UTC)
Чтобы лента времени в этом параллельно-встречном мире шла в обратную сторону, нужно, чтобы она сначала шла в прямую, "как у нас", потом, дойдя до какой-то предельной точки, развернулась и пошла обратно.
Поясню на пальцах.
Я например очень хотел бы прочитать сожжённый Гоголем второй том Мёртвых душ (те пять глав что остались — это очень вкусная проза). Но чтобы моё желание осуществилось, необходимо не только восстановление из праха нужной комбинации атомов. Перед этим комбинация должна сложиться "нормальным способом", то есть Гоголь должен был бы всё-таки написать второй том в прямой ленте времени. Как бы он это сделал в обратной ленте времени, я плохо представляю.
Кстати.

Edited at 2018-09-02 04:42 am (UTC)
alex_new_york
Sep. 2nd, 2018 01:44 pm (UTC)
У времени нет ни естественого прямого, ни естественного обратного направления. Оба направления времени с точки зрения фундаментальных физических уравнений, описывающих динамику полей и частиц, абсолютно равноправны.

Для нас же с Вами, прошлое и будущее, конечно, абсолютно неравноправны, поскольку мы живем в мире разлетающихся и дотлевающих осколков Большого Взрыва. Говоря математическим языком, решения фундаментальных физических уравнений, описывающих динамику нашей реальности, имеют граничным условием находящуюся в далеком прошлом сингулярность, которая и порождает неравноправие прошлого и будущего для этих решений и для нашей реальности, которую они описывают. Но - только для них, но не для Вселенной в целом. Во Вселенной вполне могут сосуществовать и зеркальные во времени физические объекты с тем же самым сингулярным граничным условием, но - в точке будущего

У меня есть сильное подозрение, что темная материя, над загадкой природы и происхождения которой ломают голову астрофизики - это как раз материя такой сосуществующей с нашей, но зеркальной во времени реальности. Гравитационно этот мир с нашим миром вовсю взаимодействует, но видеть мы его не можем, поскольку его фотоны с нашей точки зрения не рождаются, а поглощаются его звездами

Edited at 2018-09-02 02:26 pm (UTC)