WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 29 | 30 || 32 | 33 |   ...   | 58 |

Представьте, что вы смотрите на молекулуДНК клетки медведя в электронный микроскоп, пытаясь отличить гены отнегенетических последовательностей и оценить степень адаптации каждого гена. Влю­бой одной вселеннойэто невозможно. Свойство быть геном, т.е. иметь высокую адаптацию, настолько,насколько ее можно обнаружить в пре­делах одной вселенной, — чрезвычайно сложно. Этоисходящее свойст­во.Вам пришлось бы сделать множество копий ДНК с вариациями, при­менить генную инженерию, чтобысоздать множество эмбрионов мед­ведей для каждого варианта ДНК, вырастить этих медведей, поселивих в различные среды, представляющие нишу медведя, и посмотреть, какие медведиоставят больше потомков.

Но с волшебным микроскопом, который мог бызаглянуть в другие вселенные (что, я подчеркиваю, невозможно: мы используемтеорию, чтобы представить —- или передать — то, что, как нам известно, долж­но там находиться), эта задачастала бы проще. Как на рисунке 8.1, гены отличались бы от «негенов» точнотакже, как обрабатываемые поля от­личаются от джунглей на фотографиях, сделанных с воздуха, или какКристаллы, выпавшие в осадок из раствора. Они регулярны во многих близлежащихвселенных, тогда как все «негены», отрезки дефективной последовательности,нерегулярны. Что касается степени адаптации гена, оценить ее почти так жепросто. Гены с лучшей адаптацией будут иметь одну и ту же структуру в болееобширном диапазоне вселен­ных — уних будут более крупные «кристаллы».

Теперь давайте отправимся на другую планетуи попытаемся най­тиместные формы жизни, если таковые там имеются. И опять это известно сложнаязадача. Вам пришлось бы провести сложные и изощ­ренные эксперименты, бесконечныеошибки которых стали предметом множества научно-фантастических рассказов. Ноесли только вы могли бы наблюдать в телескоп весь мультиверс, жизнь и ееследствия бы­ли быочевидны с первого взгляда. Вам всего лишь необходимо искать сложные структуры,которые кажутся нерегулярными в любой одной вселенной, но идентичными во многихблизлежащих вселенных. Если вы увидите что-либо подобное, вы обнаружите некоефизически реали­зованное знание. Где есть знание, там должна быть жизнь, покрайней мере, в прошлом.

Сравним живого медведя с созвездием БольшойМедведицы. Жи­выемедведи во многих близлежащих вселенных анатомически очень схожи. Такимсвойством обладают не только их гены, но и все те­ло (хотя другие характеристикитела, например, вес, могут отличать­ся гораздо больше, чем гены; так происходит потому, что, кпримеру, в различных вселенных медведь в большей или меньшей степенипреус­пел в последнихпоисках пищи). Но в созвездии Большой Медведицы от одной вселенной к другой несуществует такой регулярности. Форма со­звездия — это результат начальногосостояния галактического газа, из которого формировались звезды. Это состояниебыло случайным — намикроскопическом уровне весьма различным в разных вселенных — и процесс формирования звезд изэтого газа включал всевозможные неустойчивости, увеличившие масштаб вариаций. Врезультате распо­ложение звезд, которое мы наблюдаем в созвездии, существует тольков очень ограниченном диапазоне вселенных. В большинстве близлежа­щих вариантов нашей вселенной внебе тоже есть созвездия, но они выглядят иначе.

И наконец, давайте точно так же посмотримна вселенную. Что увидит наш магически вооруженный глаз В отдельной вселеннойса­мые поразительныеструктуры — этогалактики и скопления галактик. Но эти объекты не имеют различимой структуры вмультиверсе. Там, где в одной вселенной есть галактика, в мультиверсе собранымириады галактик с весьма различной географией. И так во всем мультиверсе.Ближайшие вселенные похожи только в общих чертах, как того требу­ют законы физики, которые к нимприменимы. Таким образом, боль­шинство звезд имеет довольно точную сферическую форму во всеммультиверсе, а большинство галактик имеет спиральную или эллипти­ческую форму. Но ничто непростирается в отдаленные вселенные, не изменив свою детальную структуру донеузнаваемости. Т.е. кроме тех немногих мест, где есть реализованное знание. Втаких местах объек­тыпростираются через огромное количество вселенных, оставаясь при этомузнаваемыми. Возможно в настоящее время Земля — единствен­ное подобное место в нашейвселенной. В любом случае такие места выделяются, в описанном мной смысле, какместа расположения про­цессов (жизни и мышления), породивших самые крупные своеобразныеструктуры в мультиверсе.

Терминология.

Репликатор -объект, побуждающий определенные среды к сво­ему копированию.

Ген — молекулярный репликатор. Жизньна Земле основана на генах, которые являются цепочками ДНК (РНК, в случаенекоторых вирусов),

Мим — идея, которая являетсярепликатором, например, шутка или научная теория.

Ниша — нишей репликатора является наборвсех возможных сред, в которых репликатор вызывает свою собственную репликацию.Ниша организма — этонабор всех возможных сред, в которых организм мо­жет жить и размножаться, а такжевсех возможных образов его жизни.

Адаптация— степень адаптациирепликатора к нише —это вы­званная имстепень его собственной репликации в этой нише. В общем, объект адаптируется ксвоей нише в той степени, в которой он реали­зует знание, побуждающее эту нишусохранять это знание.

Резюме.

Кажется, что научный прогресс со временГалилео отвергал древ­нюю идею о том, что жизнь — это фундаментальное явлениеприроды. Наука открыла, что масштаб вселенной, по сравнению с биосферой Земли,огромен. Кажется, что современная биология подтвердила это отвержение, объяснивжизненные процессы на основе молекулярных репликаторов, генов, поведениемкоторых управляют те же законы физики, которые применимы и к неживой материи.Тем не менее, жизнь связа­на с фундаментальным принципом физики — принципом Тьюринга — поскольку она являетсясредством, с помощью которого виртуальная реальность была впервые реализована вприроде. Также, несмотря на видимость, жизнь — это важный процесс на гигантскихвесах времени и пространства. Будущее поведение жизни определит будущееповеде­ние звезд игалактик. И крупномасштабные регулярные структуры вовселенных существуют там, где развилась материя,несущая знание, такая, как мозг или отрезки генов ДНК.

Эта прямая связь между теорией эволюции иквантовой теори­ей, намой взгляд, — одна изсамых поразительных и неожиданных из множества связей, которые существуют междучетырьмя основны­минитями. Другая подобная связь — существование самостоятельной квантовойтеории вычисления, лежащей в основе существующейтео­рии вычисления.Эта связь — темаследующей главы.

Глава 9. Квантовыекомпьютеры.

Для любого, кто не знаком с этим предметом,квантовое вы­числениезвучит как название новой технологии, возможно, самой последней в знаменитомряду, включающем механическое вычисле­ние, транзисторно-электронноевычисление, вычисление на кремние­вых кристаллах и т. д. Но истина в том, что даже существующиекомпьютерные технологии зависят от микроскопических квантово-механическихпроцессов. (Конечно, всефизические процессы являют­ся квантово-механическими, но здесь я имею в виду только те, длякоторых классическая — т. е. неквантовая — физика дает очень не­точные предсказания). Если существует тенденция к получению дажеболее быстрых компьютеров с более компактным аппаратным обеспе­чением, технология должна стать вэтом смысле даже более «квантовомеханической» просто потому, чтоквантово-механические эффекты до­минируют во всех достаточно маленьких системах. Но если бы делобыло только в этом, квантовое вычисление вряд ли смогло бы фигури­ровать в любом фундаментальномобъяснении структуры реальности, Поскольку в нем не было бы ничегофундаментально нового. Все совре­менные компьютеры, какие бы квантово-механические процессы они неиспользовали, - всего лишь различные технологические исполне­ния одной и той же классической идеи универсальной машиныТью­ринга. Именнопоэтому все существующие компьютеры имеют в сущ­ности один и тот же репертуарвычислений: отличие состоит только в скорости, емкости памяти и устройствахввода-вывода. Это все рав­но, что сказать, что даже самый непритязательный современныйдо­машний компьютерможно запрограммировать для решения любой задачи или передачи любой среды,которую могут передать наши самые Мощные компьютеры, при условии установки нанего дополнительной памяти, достаточно долгом времени обработки и наличииаппаратного Обеспечения, подходящего для демонстрации результатовработы.

Квантовое вычисление — это нечто большее, чем простоболее быстрая и миниатюрная технология реализации машин Тьюринга. Квантовый компьютер — это машина, использующая уникаль­ные квантово-механические эффекты,в особенности, интерференцию. для выполнения совершенно новых видов вычислений,которые, даже в принципе, невозможно выполнить ни на одной машине Тьюринга, аследовательно, ни на каком классическом компьютере. Таким обра­зом, квантовое вычисление— это ни что иное,как принципиально но­вый способ использования природы.

Позвольте мне конкретизировать этозаявление. Самыми первыми изобретениями для использования природы былиинструменты, управ­ляемые силой человеческих мускулов. Они вывели наших предков нановый этап развития, но страдали от ограничения, которое заключалось в том, чтоони требовали постоянного внимания и усилий человека во время их использования.Дальнейшее развитие технологии позволило преодолеть это ограничение: людисумели приручить некоторых жи­вотных и растения, изменив биологическую адаптацию этихорганиз­мов, приблизивих к человеку. Таким образом, урожай рос, а стороже­вые собаки охраняли дом, пока ихвладельцы спали. Еще один новый вид технологии появился, когда люди начали непросто использовать существующие адаптации (и существующие небиологическиеявления, например, огонь), а создали совершенно новые для мира адаптации вви­де кирпичей, колес,гончарных и металлических изделий и машин. Что­бы сделать это, они должны былипоразмыслить и понять законы приро­ды, управляющие вселенной, включая, как я уже объяснил, не толькоее поверхностные аспекты, но и лежащую в основе структуру реальности.Последовали тысячи лет развития этого вида техники — использование некоторыхматериалов, сил иэнергий физики. В двадцатомвеке, когда изобретение компьютеров позволило осуществить обработку сложнойинформации вне человеческого мозга, к этому списку добавилась инфор­мация. Квантовое вычисление, котороесейчас находится в зачаточном состоянии, — качественно новый этап этогодвижения. Это будет пер­вая технология, которая позволит выполнять полезные задачи приучас­тии параллельныхвселенных. Квантовый компьютер сможет распреде­лить составляющие сложной задачимежду множеством параллельных вселенных, а затем поделитьсярезультатами.

Я уже говорил о важности универсальностивычислений — о том,что один физически возможный компьютер может, при наличии до­статочного времени и памяти,выполнить любое вычисление, которое может выполнить любой другой физическивозможный компьютер. За­коны физики, как мы понимаем их сейчас, допускают универсальностьвычисления. Однако, настоящего определения универсальности недо­статочно, чтобы считать ееполезной или важной в общей схеме все­го. Она просто означает, что,в конечном итоге,универсальный ком­пьютер сможет делать то, что может делать любой другой компьютер.Другими словами, он универсален при наличиидостаточного времени. А что делать, если временинедостаточно Представьте универсальный компьютер, который мог бы выполнитьтолько одно вычислительное действие за всю жизнь вселенной. Его универсальность по-прежнемуоставалась бы глубоким свойством реальности Вероятно, нет. Говоря в общем,можно критиковать это узкое понятие универсальности, пото­му что оно относит любую задачу кразряду находящихся в репертуаре компьютера, не принимая во внимание физическиересурсы, которые придется израсходовать компьютеру на выполнение этой задачи.Так, например, мы рассмотрели пользователя виртуальной реальности,ко­торый готовотправиться в виртуальную реальность с остановкой мозга на миллиарды лет иповторным его запуском: в течение этого времени компьютер вычислит, чтопоказывать дальше. Такое отношение вполне уместно при обсуждении верхнихпределов виртуальной реальности. Но при рассмотрении ее полезности, или, что даже более важно,фун­даментальной роли,которую она играет в структуре реальности, нам следует быть более разборчивыми.Эволюция никогда бы не произошла, если бы задача передачи определенных свойствсамых первых, простей­ших сред обитания не была легкообрабатываемой (т. е. вычислимой в течение разумногопериода времени) при использовании в качестве компьютеров легко доступныхмолекул. Точно так же никогда не нача­лось бы развитие науки и техники,если бы для создания инструмента из камня понадобились тысячи лет размышлений.Более того, то, что было истиной в самом начале, осталось абсолютным условиемпрогрес­са на каждомэтапе. Универсальность вычислений была бы бесполезна для генов, независимо отколичества содержащегося в них знания, если бы передача их организма не былалегко обрабатываемой задачей — скажем, если бы один репродуктивный цикл занимал миллиардылет.

Pages:     | 1 |   ...   | 29 | 30 || 32 | 33 |   ...   | 58 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.