Главная » Хабрахабр » Четвертый уровень мульти-вселенной Макса Тегмарка

Четвертый уровень мульти-вселенной Макса Тегмарка

Почти 10 лет назад я прочитал статьюМакса Тегмарка, гениального физика и философа, и нашел в ней ответы на многие вопросы, которые мучали меня всю жизнь. Статья потрясающая, месяца два я ходил под впечатлением от нее. К сожалению, это лонгрид, к тому же на английском. Поэтому я решил даже не перевести ее – перевод все равно оказался бы слишком длинным для Хабр, но хотя бы изложить основную идею в том порядке, как мне это кажется логичным, и убрав излишние детали (да простит меня Макс!)

Формулы и “багаж”

$A = bc$

Что это такое? Вряд ли эта формула что-то говорит вам. А если я напишу ее так:

$F = ma$

То вы сразу узнаете в ней закон Ньютона. Конечно, обе формулы эквивалентны, мы просто привыкли, что сила обозначается F, масса m, более того, мы подразумеваем, что дело происходит в трехмерном пространстве, что у тел есть координаты, итд. То есть у теории есть две составляющие: формулы и бла-бла вокруг них. Макс называет вторую компоненту словесным багажом.

Рассмотрим дерево существующих теорий:

Постепенно двигаясь наверх, мы встречаемся со все более усложняющейся математикой. В самом низу находится социология, где почти нет формул, но много слов. Это вам очевидно, что время это последовательность событий и оно течет вперед. А вот со словами все хуже и хуже: попробуйте у ученого, который занимается фундаментальной физикой, выведать, что такое время. Описание того, что такое время, все больше схлопывается к тому, что время – это буквочка t, которая участвует в таких-то уравнениях. Чем больше вы знаете и чем глубже погружаетесь, тем менее это становится очевидным.

В пределе, предполагает Макс, у ТОЕ (Theory of Everything – Общей Теории Всего) нет багажа. Итак, Макс замечает, что:
По мере движения к все более фундаментальному уровню математика становится все более сложной, а багаж начинает все больше вырождаться. Итак, TOE состоит только из формул.

Запомним его. Это первый ингредиент.

Физика “Наоборот”

Как такое вообще возможно? Физика пытается найти уравнения для нашего мира, исходя из наблюдений и экспериментальных данных. Макс предлагает рассмотреть “Физику Наоборот” – “Physics from Scratch” – вы задаете уравнения, какой мир вы получаете?

Можем ли мы обойтись без словесного описания? Мы можем задать законы мира… ну, например, игры «жизнь». Через уравнения — указанием степенного закона, как быстро растет количество клеточек не дальше расстояния N. Как, например, сказать, что пространство клеточек двумерно? Быть может, вначале сформулировать физику аксиоматически покажется сложным, но математики хорошо преуспели в создании аксиоматических теорий (и миров). Еще пример, уравнения теории струн сходятся только, если размерность пространства равна 10, 11 или 26. Это чистые формулы, там не объясняется, что такое “число”, что такое “прибавить” или “умножить”. Возьмите, например, аксиоматику Пеано.

Описание vs Эквивалентность.

Что же мы имеем? У нас есть (будет) TOE, описывающее ВСЕ сущее.
Секунду… А что значит “описывающее”? Вот, например, механика описывает движение тел. Но мы знаем, что все это возможно благодаря куче упрощений: тела не материальные точки, есть сопротивление воздуха, трение итд. Есть формулы, которые описывают реальность, но мы знаем, что реальный мир отличается от идеального, описанного формулами.

В чем же разница между теорией и реальностью в данном случае, если они абсолютно эквивалентны? Но в случае ТОЕ это не так: любой, абсолютно любой физический аспект реальности описывается формулами — или это не ТОЕ.

Если вы вдруг не согласны, обратное бы означало, что есть уравнения с их решениями, есть точно такой же мир, который полностью подчиняется указанным формулам, но еще и реален. Макс утверждает, что в случае ТОЕ математика не описывает реальность, а математика и есть реальность. Таким образом, мы вынуждены признать, что на фундаментальном уровне физика и математика – это одно и тоже. В данном случае слова “еще и реален” есть словесный багаж в чистом виде, от которого мы отказались выше, такая современная anima sola физики.

Формулы и пламя

Макс был не первым с подобными идеями. Сам Хокинг поставил вопрос: “А что же вдыхает пламень именно в эти уравнения, создавая вселенную?“what is it that breathes fire into the equations and makes a universe for them to describe?”

Нет, ничего не вдувает пламень в наши формулы. Если бы мы сказали, что наша вселенная особенная, потому что она существует, мы бы снова были бы отброшены на шаг назад, к концепции “anima sola”. Это противоречит всей гипотезе математической вселенной. Было бы странно, если бы все аксиоматические системы математики разбивались бы на два неравных класса: системы, для которых существуют вселенные и системы, которым не повезло.

Да, скорее всего большинство систем тривиальны, и, возможно, большинство аксиоматик не дают возможности развиться (то есть появиться в решениях) сложным, нетривиальным системам и, тем более, жизни. Объяснить все это можно только так: если нет никакой anima sola, то все аксиоматические системы равны и каждой аксиоматической системе соответствует вселенная.

Я бы дорого дал, чтобы узнать, является ли наша вселенная самой простой из тех, где возможна разумная жизнь или нет. “Физика наоборот” еще ждет своих будущих исследователей.

Ответы на некоторые вопросы

Интересно, что после первого шага (у ТОЕ нет багажа) второй шаг (математика и физика это одно и тоже) и третий шаг (каждая аксиоматика создает вселенную) были вынужденными. Вот как далеко нас завело.

А почему вселенная вообще существует?
Ответ: потому что может существовать.

Когда же возникли эти структуры и почему возникли?

Они просто существуют. Математические структуры не существуют во времени и пространстве.

Являемся ли мы эмуляцией?

Для существования математических структур не требуется никакой машины, “просчитывающей” их. Нет. Число 19 является простым вне зависимости от того, есть или нет компьютер, который все время пытается его в цикле поделить, проверяя на простоту

А это вообще, как – наука или фантазии?

Как мы можем постулировать что-то, что принципиально не можем проверить? Макс ожидает этой критики. На самом деле, это не первый раз, когда мы делаем такое. Мы давно привыкли к концепции мульти вселенной.

Тем не менее, ни у одного космолога не повернется язык сказать, что там ничего нет, потому что мы туда не можем полететь. На уровне 1 мы говорим об областях Вселенной, которые так быстро удаляются от нас из-за расширения, что больше никогда не будут в каузальной связи с нами.

На уровне 2 мы говорим о других “пузырях” в теории eternal inflation где, возможно, при тех же законах физики другие начальные условия и другие физические константы

Об этом будет отдельная статья. Уровень 3 образован альтернативными вселенными Мульти вселенной в интерпретации Эверетта.

image

Мы вынуждены принять существование уровня 4, соответствующего другим математическим вселенным, которые нам только предстоит изучать (теоретически).


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Компания Sikorsky провела демонстрацию беспилотного вертолёта с человеком на борту

Вертолёт SARA (Sikorsky Autonomy Research Aircraft) на базе Sikorsky S-76 с автопилотом Matrix Technology Созданный набор систем Matrix Technology достиг уже такого уровня, что в течение года компания планирует интегрировать некоторые функции в вертолёты Black Hawk, которые поставляет для армии. ...

[Перевод] Ремастеринг «Звёздного пути» нейросетями до 1080p и 4K

В качестве небольшого любительского проекта я поэкспериментировал с нейросетями AI Gigapixel для апскейла одного из моих любимых научно-фантастических сериалов — Star Trek: Deep Space Nine (DS9), в русском переводе «Звёздный путь: Глубокий космос 9». Так же, как Final Fantasy 7, ...