Десять великих идей науки. Как устроен наш мир. - Эткинз (Эткинс) Питер

Второй парадигматический сдвиг — мы претендуем на то, что он будет последним, но способа это узнать не существует — заставит нас шагнуть за пределы объединения квантовой теории и гравитации. Он поведет нас к основаниям физической реальности, и мы поймем, что такое быть частицей (устаревший термин, конечно), что такое быть силой, что такое быть зарядом, как возникают физические законы, почему мир таков, каков есть, и как видимая реальность может возникать из абсолютного ничто без вмешательства… и оказываться постижимой. Ни у кого нет ни малейшего понятия, какую форму может принять финальная теория, хотя легкие проблески различных возможностей просматриваются в теории струн, в умозрениях, подобных умозрениям Уилера, и фантастических спекуляциях, о которых я упомянул в конце главы 10. Все в чем мы можем быть уверены, это то, что когда финальная теория возникнет, мы сильно удивимся тому, какими мы были наивными.

Науке осталось решить всего две действительно глубинные проблемы, миллионы проблем второго ряда и неисчислимые триллионы проблем меньшей важности. Одной великой проблемой является проблема происхождения Вселенной; другой — природа сознания, наиболее загадочного из свойств материи. Происхождение Вселенной станет понятным, когда мы немного дальше продвинемся в современных теориях квантовой гравитации и частиц, и мы можем ожидать, что в нее войдут еще несколько крупных идей. Проблема сознания может оказаться совершенно иной, и вероятно, что она будет решена без развития больших идей о нем самом.

Во-первых, я подозреваю, что объяснение такого сложного явления, как сознание, не будет выражено «законом» в традиционном смысле этого слова. Мозг, единственный на сегодняшний день известный прибор, способный генерировать ощущение сознания, проявляет много видов активности и имеет области, в которых сконцентрированные в них определенные функции локализованы не полностью. Поэтому мы не можем ожидать, что его функции удастся выразить в одном, двух предложениях, пусть и состоящих лишь из математических формул. Я подозреваю, что понимание сознания будет достигнуто только тогда, когда мы преуспеем в его имитации. Эта точка зрения, безусловно, не отказывает в важности современному нейрологическому научному подходу к мозгу, включая физиологический, фармакологический и психологический подходы, поскольку нам надо знать в деталях, что необходимо включить в нашу имитацию. Но здесь следует проявлять осторожность, поскольку включать все, что обнаружено, нет необходимости, так же, как нет необходимости снабжать авиационные аппараты перьями или размещать мотор в их грудной клетке. Эта точка зрения не означает также, что распространенная в некоторых кругах современная мода основывать механизмы сознания на квантовых явлениях, происходящих, например, в микротубулах, не может быть сюда привлечена. Конечно, вероятен такой сценарий, что сначала мы получим сознание Типа 1 (как можно его назвать), создав прибор, имитирующий только классическую нейропсихологию, включая удивительную пластичность нейронных связей и утонченность химической мощи и передающей способности. Затем только мы перейдем к построению сознания Типа 2, создав прибор, использующий делокализованные квантовые эффекты того вида, который предлагают те, кто верит, что это неизбежно сопутствует сознанию. Тогда привлекательной задачей было бы выяснение того, что имитатор Типа 2 мог бы сделать (или думать, что может сделать) такого, чего не может сделать (или думает, что не может сделать) имитатор Типа 1. Если окажется, что, как подозреваю я, мы сами принадлежим к Типу 1, то ясно, что мы не опознаем отличные от наших достижения сознания Типа 2 как достижения сознания и спишем его со счета как ошибочное.

Коротко говоря, хотя «теория сознания», может быть, никогда не будет построена — разумеется, и само это понятие, возможно, неуместно, — весьма правдоподобно, что некоторая его имитация получена будет. Акт построения такого имитатора будет, в некотором смысле, достижением понимания природы сознания. Конечно, будет происходить нескончаемое исследование различий между природным сознанием того вида, которым обладаем мы, и имитируемым видом. Мы никогда не будем вполне уверены, подобно ли искусственное сознание во всех отношениях естественному, или мы просто создали что-то еще, чего никогда не поймем. Возможно, единственные пришельцы, которых мы когда-либо встретим, будут созданы нами самими. Мы можем оставить будущим поколениям этические проблемы, связанные с правами этих искусственно сотворенных, но чувствующих не-существ, их право на смерть, их право на специальное лечение, если они сломаются, возможность того, что будут клонировать их или накопленный ими опыт, возможность того, что у сознающих не-существ возникнут разные расы, которые будут находить друг друга неприемлемыми, что у индивидуальных имитаций или их племен появятся системы верований, которые начнут подрывать предполагавшуюся в них рациональность действий, а также вероятность того, что их интеллектам покажутся утомительными ужимки носителей человеческого сознания, и — после вынесения пессимистического, но реалистического вывода о тяжком бремени, которым для планеты является человечество — они примут соответствующие меры. Ясно, что тут открываются огромные просторы для путешествий новых Гулливеров.

Я коснулся сдвигов парадигм в науке. Существуют два из них, которые находятся очень близко от нашего дома, которые уже среди нас и стучатся в самое сердце науки.

С появлением компьютеров и их способности производить численные расчеты огромного объема с огромной скоростью, мы наблюдаем сдвиг от анализа — построения и решения уравнений — к численным расчетам. При использовании данного обстоятельства должным образом, это сдвиг плодотворен, поскольку он увеличивает богатство возможностей, находящихся в распоряжении ученых, которые теперь, вместо того чтобы разводить руками, когда теория подбрасывает им нерешаемые задачи, могут загружать эти задачи в компьютер и анализировать все их следствия. Мы теперь знаем, что совсем крошечные и с виду безобидные уравнения могут иметь чрезвычайные последствия. Нам остается лишь восхищаться этой мощью и нашей способностью распутывать их решения численными методами, ведь я по сути использовал в Прологе тот же критерий восхищения, когда рассматривал критерии, согласно которым идея признается великой.

Однако здесь существуют две опасности. Одна из них тривиальна: мы можем прибегнуть к численным расчетам, когда аналитическое решение может быть найдено при затрате несколько большего труда. Это лень, и хотя она вызывает сожаление у нас, возносившихся к красотам аналитических выражений, возможно, это не особенно важно. Вторая опасность глубже: обращение к численным решениям может удалить нас от понимания. Когда найдено аналитическое решение, мы можем достичь пониманиярезультата, поскольку в принципе мы можем понять каждый шаг в цепочке аргументов, ведущих к решению. Когда же найден численный результат, у нас меньше промежуточных возможностей понимания между семенем (уравнением) и всходом, и мы не ощущаем, что этот результат является столь же важной частью нашего бытия, как и результат, получаемый шаг за шагом в процессе аналитического вывода. Тем не менее лучше получить численный результат, чем вообще никакого, и с течением времени мы будем находить это положение дел все более удобным, и обнаружим способы ассимиляции численных расчетов. Спасительным и привлекательным качеством таких расчетов является, конечно, тот чудесный способ, которым теперь можно воспользоваться, чтобы предъявить их содержание в графическом виде. В настоящее время мы находимся в середине перехода от созерцания красоты элегантных аналитических решений к созерцанию красоты элегантных изображений решений численных.

Второй сдвиг таков, что его надо считать чреватым гораздо более серьезной опасностью. В ряде мест этого текста я уже упоминал, что в определенных случаях наука осторожно освобождается от признака, который был ее основным ресурсом: реального эксперимента. Существуют определенные эксперименты, которые всегда будут выходить за рамки космологии, иногда потому, что они требуют энергии космических масштабов, а иногда потому, что мы, по-видимому, ограничены наблюдениями лишь одной предсуществующей Вселенной. В главе 6 я приводил теорию струн, в качестве примера теории, которая выглядит не поддающейся экспериментальной проверке.