Макс Тегмарк - Жизнь 3.0. Быть человеком в эпоху искусственного интеллекта

Стремление природы увеличить энтропию объясняет, почему время имеет определенное направление, заставляя фильмы выглядеть нереалистично, если просматривать их задом наперед: если вы уроните бокал вина, вы ожидаете, что он разлетится вдребезги, ударившись об пол, и тем самым увеличит глобальный хаос (энтропию). Если же вы увидите, как он собирается и летит назад в руку (энтропия при этом явно уменьшается), то, скорее всего, вы решите больше из него не пить, посчитав, что вам на сегодня хватит.

Когда я впервые узнал о нашем неумолимом движении по направлению к тепловой смерти, я очень расстроился – и был в этом не одинок: один из основателей термодинамики, лорд Кельвин, писал в 1841 году, что “в результате [все] неизбежно придет в состояние всеобъемлющего покоя и смерти”, и сложно утешать себя тем, что такова, видно, долгосрочная цель природы – торжество смерти и разрушения. Однако последующие исследования показали, что все не так плохо. Во-первых, гравитация ведет себя не так, как все другие силы, и старается сделать нашу Вселенную не однообразной и скучной, а все более разнообразной и интересной. Благодаря этому гравитация превратила нашу скучную раннюю Вселенную, которая была абсолютно однообразна, в сегодняшний прекрасный и сложный космос, наполненный галактиками, звездами и планетами. Благодаря гравитации во Вселенной сегодня колоссальный разброс температур, который позволяет жизни процветать, лавируя между горячим и холодным: мы живем на теплой комфортной планете, которая сначала поглощает солнечную энергию, пришедшую с поверхности нагретого до 6 000 °C светила, а потом излучает ее, отдавая холодному космическому пространству, температура которого всего на три градуса отличается от абсолютного нуля.

Во-вторых, недавняя работа моего коллеги по MIT Джереми Ингланда с соавторами принесла нам хорошие новости: термодинамика находит в природе и более вдохновляющую цель, чем тепловая смерть {89} 89 Популярное изложение статьи Джереми Ингланда о диссипативно направленной адаптации см. в: https://www.scientificamerican.com/article/a-new-physics-theory-of-life/ Основные идеи взяты из книги: Ilya Prigogine & Isabelle Stengers (1984) Order Out of Chaos: Man’s New Dialogue with Nature , Bantam (см. рус. пер.: Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог с природой / пер. с англ. Ю. А. Данилова. М.: Прогресс, 1986. – Прим. перев. ). . Эта цель называется диковатым словосочетанием диссипативно-направленная адаптация , подразумевающим, что случайно сформировавшиеся группы частиц стремятся самоорганизоваться таким образом, чтобы получать энергию из окружающей среды наиболее эффективным способом (слово “диссипация” здесь означает, что энергия распределяется между степенями свободы с увеличением энтропии, то есть превращается в тепло, зачастую производя попутно какую-то полезную работу). Например, в группе молекул, выставленных на солнце, со временем проявится тенденция так расположиться по отношению друг к другу, чтобы лучше поглощать солнечный свет. Другими словами, природа, похоже, сама собой нацелена на производство самоорганизующихся систем, которые, все усложняясь и усложняясь, все больше походят на жизнь, и эта цель зашита в “хард” самих физических законов.

Как мы можем увязать это космическое стремление к жизни с космическим стремлением к тепловой смерти? Ответ можно найти в известной книге 1944 года What’s Life? Эрвина Шрёдингера [51] См.: Шрёдингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физики? Лекции, читанные в Тринити-колледж в Дублине в феврале 1943 г./ пер. с англ. и послесл. А. А. Малиновский. М.: Гос. изд-во иностр. лит., 1947. – Прим. перев. , одного из основателей квантовой механики. Шрёдингер указал на то, что живая система поддерживает свою энтропию на постоянном уровне или даже сокращает ее за счет увеличения энтропии вокруг себя, – и в этом отличительная черта живых систем. Другими словами, второй закон термодинамики имеет лазейку: хотя всеобщая энтропия должна увеличиваться, в некоторых местах разрешается сокращать энтропию, – при условии, что она еще больше увеличивается где-то еще. Так жизнь поддерживает или увеличивает свою сложность за счет создания хаоса вокруг себя.

Мы только что увидели, как происхождение целенаправленного поведения можно отследить в законах физики, из-за которых, кажется, даже у элементарных частиц есть цель вести себя таким образом, чтобы выжимать энергию из окружающей среды наиболее эффективно. Отличный способ для этого – делать копии самих себя, производя побольше поглотителей энергии. Существует много известных примеров такой эмергентной саморепликации: например, вихри в турбулентном потоке порождают копии самих себя, и кластер микросфер может спровоцировать формирование таких же кластеров в соседних сферах. В какой-то момент частицы приноравливаются настолько хорошо копировать себя, что процесс может продолжаться практически бесконечно, добывая энергию и вещество из окружающей среды. Такой способ упорядочения частиц мы называем жизнью . Мы все еще очень мало знаем о происхождении жизни на Земле, но мы знаем, что примитивные формы жизни существовали уже 4 миллиарда лет назад.