?

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

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?
yoginka
Sep. 2nd, 2018 01:34 am (UTC)
А дело не только в энергии. Есть еще соотношение неопределенностей, задающее границы точности измерения координаты и импульса (а они нужны оба для прокрутки назад).
egovoru
Sep. 2nd, 2018 12:21 pm (UTC)
"Есть еще соотношение неопределенностей"

Наш собеседник заранее оговорил, что имеет в виду полностью детерминированный мир, а в таком мире, как я понимаю, принципу неопределенности не место?

Вот, кстати, этот принцип, а также корпускулярно-волновой дуализм, почему-то не показались мне такими уж контринтуитивными, когда я впервые о них узнала, хотя, если задуматься, уже само понятие поля, первоначально разработанное Фарадеем и Максвеллом для светоносного эфира - вещь уже достаточно загадочная. Тем не менее, поскольку поле, даже без эфира, именно что отклоняет стрелки приборов, оно не вызывает у меня никакого когнитивного диссонанса: ну, поле так поле, велика важность! Видимо, помогает еще и то, что поле обладает протяженностью - то есть, той самой характеристикой, при помощи которой Декарт определял материю!

Но вот потом в истории физики случилось что-то, что как-то увело ее от стрелок приборов. Я хочу сказать, математика в физике использовалась как минимум со времен Галилея, и, когда Леверье математически вычислил, где нужно искать новую планету, это было нормально. Но в какой-то момент математика забежала как-то уж слишком далеко вперед - или даже вбок, так что пришлось говорить об "интерпретации" математических построений. Что на мой взгляд звучит полным абсурдом: ведь математика с самого начала привлекалась для создания моделей, объясняющих отклонения стрелок, так почему же вдруг возникла необходимость что-то еще интерпретировать?
yoginka
Sep. 2nd, 2018 03:05 pm (UTC)
//Наш собеседник заранее оговорил, что имеет в виду полностью детерминированный мир, а в таком мире, как я понимаю, принципу неопределенности не место?//
- Я так поняла, что речь идет о законах физики вообще, а не только о классической физике и лапласовском детерминизме (где-то выше у Алекса это было написано или подразумевалось, сейчас лень искать место). Тем более, что это написано в контексте обсуждения книги Сасскинда, который там пишет, что информация никогда не теряется. Это, собственно, и было темой его многолетнего спора с Хокингом. И Хокинг признал себя побежденным. Так что,современный взгляд на детерминизм включает и КМ. В частности, волновая функция описывает полностью детерминировано состояние КМ системы. Все законы КМ детерминистичны. (Вероятности возникают по другой причине, мы об этом же говорили.) Но есть ограничение на точность измерений. Одно из этих ограничений носит принципиальный характер и не связано с тем, что не хватит энергии для повыжения точности. И это мешает практическому восстановлению предыдущих состояний системы. О чем я кратко и сказала в своем комментарии. Но сам детерминисм этим фактом не отменяется.
egovoru
Sep. 2nd, 2018 03:22 pm (UTC)
"Одно из этих ограничений носит принципиальный характер и не связано с тем, что не хватит энергии для повыжения точности"

Понятно, спасибо. Но зато тогда непонятно, почему же информация не уничтожается? Ведь, если из-за принципа неопределенности мы не можем восстановить первоначальное состояние системы, даже обладай мы неограниченным запасом энергии, разве это не означает, что информация об этом состоянии была безвозвратно утрачена?
yoginka
Sep. 2nd, 2018 03:34 pm (UTC)
Смотря какой смысл вкладывать в слово "утрачена". Утрачена для наших технологий, но она остается в мире в рассеянном виде.
egovoru
Sep. 2nd, 2018 03:41 pm (UTC)
Утрачена - это значит принципиально невосстановима, независимо от технологий. А вот что такое "рассеянная информация", я совсем не понимаю: информация, как пациент из заглавия поста, либо есть, либо ее нет - разве не так?
yoginka
Sep. 2nd, 2018 03:47 pm (UTC)
Речь идет о физической информации, которая "закодирована" в состоянии физической системы. Именно о ней спорил Сасскинд с Хокингом. Ее "рассеяние" имеет вполне конкретный смысл (он связан с квантовым запутыванием). Насколько помню, в книге об этом написано много и с разных сторон.
egovoru
Sep. 2nd, 2018 04:10 pm (UTC)
Может, я чего-то не поняла, но как раз о квантовом запутывании в этой книжке вообще не говорится - там все больше о голографическом принципе и т.д. Но, боюсь, я прочла ее не слишком внимательно, потому что сам вопрос черных дыр почему-то меня не очень занимает: объекты с сингулярностью в центре кажутся мне просто показателем несовершенства наших нынешних теорий, и мне кажется удивительным, что физики относятся к черным дырам столь серьезно. Может быть, мне стоит почитать предыдущую книжку того же автора, The Cosmic Landscape - ведь Вы, наверное, именно ее имели в виду, когда хвалили его талант популяризатора?

Что такое "физическая информация", я не понимаю, вернее, не понимаю, а какая еще может быть? Разве информация бывает разных видов, как энергия?
yoginka
Sep. 2nd, 2018 04:50 pm (UTC)
//но как раз о квантовом запутывании в этой книжке вообще не говорится //
- Возможно, я это читала в другом месте. Книгу я читала давно, могла и перепутать, где об этом читала.

//Может быть, мне стоит почитать предыдущую книжку того же автора, The Cosmic Landscape - ведь Вы, наверное, именно ее имели в виду, когда хвалили его талант популяризатора? //
- Нет, я имела в виду именно ту, что про битву у черной дыры. Других его книг не читала. Зато просмотрела большое количество его видео, в том числе и цикл полу-популярных лекций по всем разделам физики, и на основании этих лекций судила о его популяризаторском таланте.

//Разве информация бывает разных видов, как энергия?//
- Помню, мы сравнительно недавно это довольно детально обсуждали, я проводила многочисленные аналогии между информацией и энергией, что и то, и другое относительно, что и там, и там есть разные уровни рассмотрения, и для разных уровней получаются разные количественные значения как для информации, так и для энергии.

egovoru
Sep. 2nd, 2018 05:15 pm (UTC)
"Зато просмотрела большое количество его видео"

В нынешнем возрасте мне, увы, не хватает терпения смотреть видео, хотя студенткой, помню, я заведомо предпочитала лекции чтению учебников. Теперь - с точностью до наоборот :) Но Сасскинд и пишет очень внятно и занимательно.

"и там, и там есть разные уровни рассмотрения, и для разных уровней получаются разные количественные значения как для информации, так и для энергии"

Да, я, конечно, помню этот наш разговор - Вы вынашиваете мысль, что, возможно, информация и энергия - это вообще одно и то же, на каком-то еще более глубоком уровне. Тем не менее, что такое разные формы нформации, мне не очень понятно: как я уже пыталась объяснить раньше, у меня это слово однозначно ассоциируется с шенноновской формулой, и оттого относится к миру сугубых абстракций, то есть, символов. Об информации физических систем можно рассуждать, в моем понимании, только после того, как мы договорились, какие именно их компоненты мы будем условно считать символами.

Любопытно, что у Сасскинда в этой книжке, хотя он специально и не обсуждает это, чувствуется совсем другой взгляд на информацию: для него информация - это способ организации вовсе не символов, а материи, и она столь же неотъемлема от материи, как и энергия. Именно поэтому даже сугубо "эзотерическую" картину мира по Уилеру Сасскинд представляет себе как скопище частиц, сидящих в клетках :)

Edited at 2018-09-02 05:16 pm (UTC)
yoginka
Sep. 2nd, 2018 05:22 pm (UTC)
//помню, я заведомо предпочитала лекции чтению учебников. Теперь - с точностью до наоборот :)//
- А я всегда предпочитала текст. Но этих лекций нет в виде текста. Кажется, один или два раздела появились, но уже после того, как я просмотрела видео.

//для него информация - это способ организации вовсе не символов, а материи, и она столь же неотъемлема от материи, как и энергия.//
- И именно об этой информации и идет речь, когда говорят, что она никогда не исчезает.

//Об информации физических систем можно рассуждать, в моем понимании, только после того, как мы договорились, какие именно их компоненты мы будем условно считать символами.//
- В данном случае речь идет о квантовом уровне, самом глубоком из известных. Эта информация - все, что нужно для однозначной характеристики КМ системы - вектор состояния системы.

//даже сугубо "эзотерическую" картину мира по Уилеру//
- Я, кстати, тоже не считаю "эзотерической" точку зрения Уилера. Если, конечно, не считать саму КМ "эзотерической".

Edited at 2018-09-02 05:36 pm (UTC)
egovoru
Sep. 2nd, 2018 05:42 pm (UTC)
"не считаю "эзотерической" точку зрения Уилера"

Под эзотерической точкой зрения я в данном случае имела в виду платонизм, и мне тоже показалось, что Уилер, в отличие от Пенроуза и Ко, его не разделяет - потому я и взяла это слово в кавычки.

"именно об этой информации и идет речь, когда говорят, что она никогда не исчезает"

Когда Сасскинд говорит, что информация - это определенная конфигурация материи, мне кажется, что в этом утверждении незримо присутствует представление о том, что материя - это совокупность дискретных элементов, то есть, частиц (вероятно, мне опять мерещится шенноновская формула). А что, если материя все же в своей основе непрерывна?
(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
alex_new_york
Sep. 2nd, 2018 01:25 pm (UTC)
Да, живые организмы используют энергетические потоки для снижения энтропии. Измерительно-вычислительный путь восстановления информации тоже далеко не бесплатный энергетически. Но у меня нет уверенности в том, что этот второй путь требует тех же энергетических затрат, что и первый. К сожалению, более содержательного и аргументированного ответа я пока дать не могу. Но с удовольствием поразмышляю на эту интересную тему

Edited at 2018-09-02 01:26 pm (UTC)