Сет Ллойд - Програмуючи Всесвіт. Космос – квантовий комп’ютер

Загадковий характер наших виборів, коли ми практикуємо свободу волі, – це близький аналог проблеми зупинення: ми сідаємо в поїзд нашої думки, він рушає, але нам невідомо, куди він нас привезе. Навіть якщо він нас привозить кудись, ми не знаємо куди, доки не прибудемо.

Іронія полягає в тому, що звичною справою є списати непередбачувану поведінку нас самих та інших людей на ірраціональність: якщо ми будемо поводитися раціонально, міркуємо ми, світ буде більш передбачуваним. Насправді ж лише тоді, коли ми поводимося раціонально й рухаємося логічно, як комп’ютер, крок за кроком, – наша поведінка стає доказово не передбачуваною. Раціональність поєднується з самопосиланням, щоб зробити наші дії парадоксальними й сумнівними.

Ця прекрасна загадковість чистого логічного міркування повертає нас до питання про роль логіки у Всесвіті. Розмірковуючи у своєму домі в Кордові про праці Аристотеля, ісламський філософ ХІІ століття Аверроес (Ібн-Рушд) дійшов висновку, що безсмертною в людях є не душа, а здатність до логічного міркування. Логічне міркування безсмертне саме тому, що воно не стосується конкретної особи – насправді воно є спільним надбанням усіх осіб.

Комп’ютери, безумовно, володіють здатністю до логічного міркування та самопосилання. І якраз тому, що вони мають ці здібності, їхні дії за своєю природою загадкові. Тож не дивно, що в міру того, як вони стають потужнішими та виконують різноманітніші завдання, комп’ютери виявляють непередбачуваність, таку, як у людей. Насправді, за Аверроесом, вони володіють безсмертям тією ж мірою, що й люди.

Програмування комп’ютерів на виконання простих людських завдань є важким: запрограмувати робота, щоб пропилососити кімнату або помити посуд, навіть із мінімальними вимогами до якості результату, – це проблема, над якою ламають голови кілька поколінь дослідників у галузі штучного інтелекту. Зате щоб запрограмувати комп’ютер на непередбачувану поведінку, яка нас роздратує, особливі зусилля не потрібні. З кожним днем комп’ютери стають дедалі більш схожими на людей, коли справа доходить до їхньої здатності все псувати 5 5 Як на наклейці на бампері: «Помилятися властиво людині. Та щоб усерйоз усе зіпсувати, потрібен комп’ютер». (Прим. авт.) .

Всесвіт складається з атомів та елементарних частинок, таких як електрони, кварки й нейтрино. Хоча ми незабаром заглибимось у бачення Всесвіту на основі комп’ютерної моделі, було б неправильним з нашого боку не дослідити спочатку приголомшливі відкриття космології та фізики елементарних частинок. Наука вже дає нам виняткові шляхи описування Всесвіту крізь призму фізики, хімії та біології. Всесвіт-обчислювач не є альтернативою фізичному Всесвітові. Всесвіт, що еволюціонує, обробляючи інформацію, і Всесвіт, що еволюціонує за законами фізики, – той самий. Два описи, обчислювальний та фізичний, – це взаємодоповняльні способи опису одного і того ж явища.

Звісно, люди робили припущення про походження Всесвіту задовго до появи сучасної науки. Розповідання казок про Всесвіт настільки ж старе, як і саме розповідання казок. За скандинавською міфологією, Всесвіт виник тоді, коли корова вилизувала соляні брили поля першопочатку. Згідно з японською міфологією, Японія виникла з кровозмісних обіймів богів – брата і сестри Ідзанаґі та Ідзанамі. В одному індійському міфі про створення світу всі створіння постали з очищеного масла, отриманого з жертви тисячоголового Пуруші. Водночас протягом останнього століття астрофізики й космологи сконструювали докладну історію Всесвіту на основі даних спостережень.

Всесвіт виник трохи менш ніж 14 мільярдів років тому у величезному спалахові під назвою Великий вибух. У міру розширення та охолодження різноманітні форми матерії згущувалися з космічного туману. Через три хвилини після Великого вибуху сформувалися будівельні елементи для таких простих атомів, як водень та гелій. Ці елементи скупчувалися під впливом гравітації, щоб сформувати перші зорі та галактики через 200 мільйонів років після Великого вибуху. Важчі елементи, такі як залізо, утворилися, коли ці ранні зорі вибухнули в наднові. Наше власне Сонце та Сонячна система сформувалися 5 мільярдів років тому, а життя на Землі почалося трохи більш як за мільярд років після того.

Ця традиційна історія Всесвіту не така приваблива, як деякі версії, а молочні продукти з’являються в ній лише на останній стадії. Та, на відміну від старіших міфів про створення світу, наукова версія має властивість відповідати відомим науковим законам та спостереженням. І навіть така історія Всесвіту, яка виражена термінами фізики, здатна бути красивою. У ній є місце драмі та невідомості і залишається ще багато питань. Як виникло життя? Чому Всесвіт такий складний? Яким є майбутнє Всесвіту та життя зокрема? Коли ми дивимося на Молочний Шлях, нашу власну галактику, ми бачимо багато зір, подібних до нашої. Коли дивимося поза її межі, ми бачимо багато галактик, схожих на Молочний Шлях. У тому, що ми бачимо, є певний сценарій, у якому ті самі зоряні драми відтворюються знов і знов різними зоряними акторами в різних місцях. Якщо Всесвіт фактично безмежний у розтягненні, тоді десь урешті-решт буде втілено кожен можливий сценарій, дозволений законами фізики. Історія Всесвіту – це щось подібне до космічної мильної опери, чиї актори розіграють усі можливі комбінації драми.