Очень неопределенный принцип - раздел История, Апгрейд обезьяны. Большая история маленькой сингулярности
Принцип Неопределенности Открыл Немецкий Физик Вернер Гейзене...
Принцип неопределенности открыл немецкий физик Вернер Гейзенерг, поэтому иногда этот принцип еще называют принципом Гейзенберга. И справедливо! Это, наверное, самое великое открытие человечества. Вот что он гласит:
Как видите, очень простая в написании формулка. Простая, как все гениальное. «Аш с черточкой» – это постоянная Планка, равная 6,626·10^–34 Дж‑с. «Дельта икс» – это неопределенность координаты элементарной частицы. «Дельта пэ» – неопределенность импульса частицы. Треугольный значок «дельта», собственно, и обозначает «неопределенность». Неопределенность – это неизвестность в самом прямом смысле этого слова. Поймите сказанное! Неизвестность введена физиками в формулы, описывающие наш мир. Потому что неизвестность имманентно присуща нашему миру. Неизвестность – один из принципов построения мира.
Формула Гейзенберга говорит, что мы не можем одновременно знать точную координату частицы и ее скорость (импульс, то есть произведение скорости на массу). Но зато мы можем варьировать свое незнание, предпочесть, что нам знать важнее – скорость или координату! Посмотрите внимательно на формулу – если мы каким‑то образом точно узнаем местоположение частицы в пространстве (неопределенность координаты будет стремиться к нулю), то «дельта пэ» в этом случае будет стремиться к бесконечности, ведь их произведение – постоянная величина. Постоянная Планка.
Первый вывод: в микромире нет траекторий, по которым движутся частицы. Потому что частицы «размазаны» в пространстве. формула, описывающая это размазанное поведение частицы, называется волновой функцией. Волновая функция показывает, с какой вероятностью мы можем обнаружить частицу в данном конкретном месте. Волновая функция по сути описывает не частицу, а «размазанную вероятность».
…Здесь вот что очень важно понять – у нас нет точной информации о частице не потому, что мы еще не изучили чего‑то, а потому, что этой информации нет в самой структуре материи! Частица «сама не знает», где она и что с ней. В микромире нельзя ничего предсказать заранее, можно лишь вычислить вероятность наступления того или иного события.
Мир состоит из непредсказуемых кирпичиков‑частичек. И поэтому мир непредсказуем. Не фатален. Случайностен. Флуктуация лежит в основе мира.
Но если мир случаен в своей основе, почему тогда существуют физические законы? Законы Ньютона… Закон Кулона… Второе начало термодинамики? Закон Ома? Закон всемирного тяготения? Законы газовой динамики? Почему они выполняются не от случая к случаю, а всегда? Где же непредсказуемость? Она в микромире.
А в макро мире поведение массивных тел, состоящих из триллионов частиц, в простых случаях взаимодействия вполне предсказуемо. Почему? Да потому что в микромире вероятность наступления разных событий разная. Волновая функция говорит: вероятность обнаружить частицу ТУТ, а не ТАМ составляет, скажем, 90%. Или, что то же самое, 90% всех частиц будут находиться ТУТ, а не ТАМ. Это значит, что процесс с огромным числом частиц пойдет именно в том направлении, в каком движется большинство из них. Именно неравномерность распределения вероятности создает направленные процессы. Направленные, значит, необратимые. Необратимые процессы создают иллюзию стрелы физического времени, которое, как известно, необратимо. Но необратимо не само время, разумеется («отдельно» времени не существует), необратимы просто проходящие в пространстве физические процессы. Человек старится, египетские пирамиды разрушаются, Солнце когда‑нибудь погаснет.
Тем не менее все равно существует некая отличная от нуля вероятность, что чайник, поставленный на плиту, вместо того, чтобы вскипеть, замерзнет. Однако она столь исчезающе мала, что практически можно сказать: Второе начало термодинамики НИКОГДА не нарушается – тепло ВСЕГДА передается от более нагретых тел к менее нагретым. Хотя теоретически, конечно, все физические законы носят статистический характер. То есть вдруг могут и не исполниться на секундочку. Но скорее вы выиграете в лотерею сотню миллиардов долларов даже не купив лотерейного билета, чем кирпич вдруг, вместо того, чтобы упасть вниз, полетит вверх.
Ага! – скажете вы. Значит, макромир все‑таки предсказуем! А ты говорил, что мир не фатален!
Отвечаю. Я не зря написал «в макро мире поведение массивных тел, состоящих из триллионов частиц, в простых случаях взаимодействия вполне предсказуемо». У меня был сильный соблазн облегчить фразу, выкинув «в простых случаях взаимодействия». Но я не стал этого делать. Потому что физические законы – это идеальные модели, которые работают идеально только в идеальных условиях. Это раз. И два – в случаях реальных, сложных, многофакторных взаимодействий многих тел, полей и явлений предсказать что‑либо бывает весьма затруднительно. Кто‑нибудь с точностью до 100% предсказывал погоду или цены на нефть? То‑то же.
Мир не фатален. Сложные системы, то есть те, которые описываются не простенькими формулами физических законов, какие мы все с тем или иным успехом проходили в школе, а нелинейными дифференциальными уравнениями… такие системы ведут себя как трудно‑ или вовсе непредсказуемые. Почему? Ведь вероятность поведения частиц в микромире распределена неравномерно – что‑то более вероятно, что‑то менее, а значит, большинство частиц ведут себя ТАК, а не ИНАЧЕ. Это, как мы уже поняли, и позволяет работать физическим законам.
А потому сложные системы труднопредсказуемы, что в некоторых из них при определенных обстоятельствах малое воздействие может привести к большим результатам. Если система находится в неустойчивом равновесии, как карандаш, стоящий на острие, любой случайный толчок в ту или другую сторону уведет систему из состояния равновесия, и ситуация начнет развиваться либо в одну сторону, либо в другую. Если вы направляете бильярдный шар на остроугольный предмет, то в зависимости от случайных крохотных изменений его траектории, шар может после удара покатиться либо влево, либо вправо. Микроизменение может кардинально поменять судьбу макрообъекта. А микроизменение – это изменение на уровне микромира, то есть отдельных непредсказуемых частиц.
Сложные системы живут по законам странных аттракторов. Аттрактор – это колебательная математическая функция. Странный аттрактор – это колебательная функция с необычным поведением. Развиваясь, аттрактор выходит на какой‑то устойчивый режим и начинает колебаться вокруг точки равновесия. А потом вдруг, в какой‑то момент по непонятной причине резко срывается, улетает и начинает колебаться уже вокруг другой точки равновесия. Точки улета назвали точками бифуркации. Точка бифуркации – это такая точка, малое случайное воздействие в которой может выбросить систему очень далеко. Странное поведение, правда? Потому такие функции математики и назвали странными аттракторами.
Типичные сложные системы, живущие, как странный аттрактор – человеческий организм, биоценоз, социальная система… Вдруг появляется Наполеон, и страна начинает развиваться в ином направлении… Вдруг какая‑то случайность, нервный срыв выводит ослабленный организм из точки равновесия, и он скатывается в другую «лунку» – человек заболевает раком… Но наполеоны и нервные срывы опасны только тогда, когда системы находятся в точке бифуркации, то есть колеблются в состоянии неустойчивого равновесия, ожидая малейшего толчка. Для систем устойчивых никакие нервные срывы и гитлеры нестрашны, их не так‑то просто выбить из потенциальной ямы. Вот вам и ответ на вопрос, может ли гений изменить историю? Может, если будет действовать в точке бифуркации, когда страна на перепутье.
Честно говоря, чуть выше я немножко неправильно написал – «неустойчивое равновесие». Правильно было бы сказать «неустойчивое неравновесие». Потому что живая система – будь то страна, или организм, или вид – вовсе не находятся в состоянии равновесия со средой! Разговоры о том, чтобы жить в равновесии с природой, – безграмотные бредни. В равновесии со средой находятся только покойники. И то когда окончательно разложатся. Живой организм со средой борется ежемгновенно. Среда старается снивелировать систему до полного ее растворения. Это происходит в полном соответствии со Вторым началом термодинамики, которое гласит: «В закрытых системах энтропия не убывает». Энтропия – это мера хаоса, дезорганизации. А организованная живая система всячески противостоит энтропийному давлению среды. Она борется за свою выделенность из среды, тратит на это энергию, которую черпает из той же среды, отнимая в конкурентной борьбе у других живых систем…
Так что правильнее говорить о живых системах – «устойчивое неравновесие» и «неустойчивое неравновесие». Неустойчивое неравновесие – это и есть точка бифуркации. Устойчивое неравновесие – обычный, «штатный» режим функционирования системы.
Все темы данного раздела:
От издательства
Появление в издательстве книги Александра Никонова вызвало бурную и противоречивую реакцию коллектива. Мнения разделились: от категорического неприятия до восторженных откликов. Так
Вопрос вопросов
У нас на работе есть любимое развлечение – ходить на обед. Согласитесь, прекрасное занятие… А на обеде любимое развлечение – разминка для ума, словесный пинг‑понг. Для пинг
Читайте, да обрящете
Признаюсь, меня терзают смутные сомнения. Мне очень хочется рассказать вам все, что я знаю, но, во‑первых, для этого понадобится много больше, чем одна книга. А во‑вторы
Кому не нужно читать эту книгу?
Тому, кто и так все уже знает про этот мир. Например, верующим. У них на все готов ответ: так сделал Бог! Или, скажем, людям, увлеченным эзотерикой, – им тоже не стоит. Все равно их
Теория относительности истины
Честно говоря, я хотел эту главку написать где‑нибудь в конце книжки. А придется здесь. Потому что – к слову пришлось. А писатель, как известно, «ради красного словца не пожал
Что было, когда ничего не было, или Парадокс времени
Конечно, наиболее продвинутые граждане уже догадались, от какой печки я сейчас пойду плясать. От сингулярной, конечно. С тех пор, как наука точно выяснила, что Вселенная имеет начал
Новорожденный мир
Итак, мы не можем сказать, что было «до» сингулярности. Зато мы можем сказать, что было после. И высказать, некоторые предположения о том, как она возникла.
Представим себе
Непустая пустота
Да, это правда. Если, конечно, считать «ничевом» тот первичный бессобытийный вакуум, в котором возникла наша чудесная сингулярность – зерно Вселенной.
Между тем вакуум вовс
Добрый папа
В самом конце XX века в Беркли (штат Калифорния) состоялась конференция на тему «Наука и духовные искания». На нее съехались более трехсот светил физики и биологии со всего мира. В
Ужасный конец или ужас без конца?
Из теории Большого взрыва вытекали два предположения относительно дальнейшей судьбы мира – разлет галактик либо прекратится, заторможенный силой всемирного тяготения, либо продолжит
Физический Бог
Не ко времени увлекшись рассуждениями о конце Вселенной, мы позабыли про Бога и про главный вопрос – откуда взялась сингулярность? Пришла наконец пора на него ответить. Может, это б
Последний бастион веры
Но у служителей культа оставался в запасе последний козырь, последний рубеж обороны – набор уникальных мировых констант.
Наш мир действительно кое в чем поражает. Он как бу
Миром правят пустота и неопределенность
Гаусс
Долго думал, в какое книжкино место вставить рас
Крах здравого смысла
Физика XX века подарила гносеологии и философии немало новых принципов… Хм, недурственное начало для популярного изложения. Попробуем еще раз, проще и доступнее.
Мир, в кот
Сочетание несочетаемых
Великий австрийский математик Гедель в 1931 году доказал теорему о неполноте. Если строго математически, то звучит она так: «При определенных условиях относительно фундаментальной п
Мышь, смотрящая на Вселенную
Как в мире может существовать эволюция, если в нем действует Второе начало термодинамики?.. Неумолимое Второе начало, которое увеличивает энтропию, разрушает все сущее, низводя его
Самая нормальная кривая
А сейчас будет спич про то, как эволюция наступает на среду.
Она наступает широким фронтом! Четко обозначая направление главного удара. Но если встречает мощное сопротивлен
Разнообразие против разнообразия
Разнообразие – это хорошо. Разнообразие – ключ к выживанию. Но мир диалектичен. Поэтому нельзя сказать, что всякое разнообразие есть благо.
Один из основателей российской ш
Теория исключений
«Переходя дорогу, сначала посмотри налево, потом направо», – так меня учили в детстве. И тебя, читатель. И вообще 90 с гаком процентов людей на земле учат именно так. А остальных уч
Желтый карлик
В 1964 году тысячи химиков на планете Земля словно сошли с ума. Ежедневно, в одно и то же время по Гринвичу они с упорством маньяков раз за разом воспроизводили простейший школьный
В поисках перспективы
Интересно, попаду я в историю, если буду первым писателем, который укажет человечеству новый путь развития? С одной стороны, вроде бы должен. С другой, я ведь всего лишь гонец, кото
Некоторые интимные подробности зарождения Солнечной системы
В середине XX века астрофизик и нобелевский лауреат Фред Хойл понял, что у протосолнечного диска на определенном этапе развития должно было существовать мощное магнитное поле, а час
Водородная эра
Вот теперь, читатель, настал наконец черед рассказать, что же замечательного для всех нас в этой ларинской идее. А замечательно то, что если полить воду на магний, в результате реак
Химия и жизнь
Вот это, между прочим, очень тонкий нервный вопрос – зарождение жизни на Земле. Бесчисленные боговеры проводят многомудрые подсчеты, в которых «доказывают»: жизнь на Земле самопроиз
Максимальное животное
Идет, без устали его
ступают ноги.
Идет туда, где край всего,
Где только боги.
Идет сквозь миллионы лет
По хляби, студи,
Вы звери, господа!
Мы сидели в редакционном кабинете и говорили. Я специально запер дверь, чтобы не отвлекаться, и не обращал внимание на периодические подергивания дверной ручки с той стороны. Чуть ш
Из плодоядных в плотоядные!
Много ли, мало ли времени прошло, но наши голые (или все же, точнее сказать, облысевшие?) предки покинули теплые прибрежные воды и начали осваивать равнины и саванны.
Когда
Недоразвитая обезьяна
Еще одна любопытная тонкость из истории нашего происхождения… Человек не просто голая, разумная, водоплавающая, но еще и недоразвитая обезьяна. Инфантильная.
Когда вид прис
Сексуально озабоченная цивилизация
Такова голая обезьяна со всем ее сложным эротизмом: высокосексуальный, образующий брачные пары вид со многими специфическими особенностями – сложное сочетание древней наследственнос
Звериный оскал феминизма
«Близнецы‑братья» Карл Маркс и Фридрих Энгельс думали, что у древних людей были промискуитет и матриархат, и что романтическая любовь возникла в рыцарские времена. Их мнение д
Как оно работает?
Простые эмоции – радость, страх, гнев, ярость – давно и хорошо изучены исследователями. Симптомы известны и лабораторно измерены – во время эмоциональных бурь меняется частота дыхан
Зачем нужна любовь?
Многие считают, что Любовь (начитавшись романтических книжек, так и хочется написать это слово с большой буквы) – то главное, что отличает человека от других животных.
Это
Кого мы любим?
Ну, действительно, почему один гражданин вызывает у вас бурную реакцию покраснения кожных покровов и счастливого помутнения рассудка, а другой вовсе и нет?.. Рассказываю.
Л
Самое сексуальное животное
Я бы даже сказал, уникально сексуальное! У подавляющего большинства видов, и даже у многих приматов, брачный сезон наступает раз в год. В остальное время ни о каком сексе даже речи
Задница на груди
Выше я написал, что молочные железы человеческих самок всегда пребывают как бы в возбужденном состоянии. Ясно, что это сексуальный сигнализатор – постоянный сигнал готовности к снош
Зачем нужны измены?
Есть виды животных, где самец убивает детеныша, если тот ему кажется неродным. У гомо сапиенс тоже такое бывало. В Древнем Риме нагуленных женой на стороне детей сбрасывали с Тарпей
Fuck you!
Раз самец доминирует, стало быть, право выбора самки всегда принадлежит ему. Значит, самке нужно каким‑то другим способом обратить на себя внимание самца, как‑то выделит
Эпос одинокого хищника
В городе‑герое Москве живет талантливый парень с отличным чувством юмора – Леонид Каганов. Умница и придумщик, писатель‑фантаст. У него есть рассказ «Эпос одинокого хищн
Сексу – бой!
Внимательный товарищ может спросить автора: как же так, если мы – самое сексуальное животное, то почему обществом так сильно третируется и подавляется сексуальность?
Верно.
Сексу – да!
Именно сифилису мы обязаны той жесткостью, с которой современная цивилизация относится к проявлениям сексуальности. Сифилис лечить давно научились. А бессмысленные запреты остались…
Истоки науки
Все, что делают человек и человечество, имеет корни в животном мире. Мы – славные продолжатели и приумножатели животных традиций и устремлений. Стоит только поискать… Вот, скажем, у
Истоки разума и труда
Подзабытые ныне классики марксизма‑ленинизма писали, что труд превратил обезьяну в человека. Труд и использование орудий… Многие до сих пор считают, что труд, и в особенности
Истоки искусства
Однажды довелось мне участвовать в записи телепередачи «Культурная революция», которую ведет министр культуры Швыдкой. Тема программы была «Цивилизация убивает искусство». Певец Сют
Истоки языка
Многие считают, что язык есть то, что кардинально отличает человека от других животных.
Это ошибка…
Язык как средство коммуникации между особями есть практически у
Истоки морали и солидарности
Некоторые граждане полагают, что мораль есть то, что кардинально отличает человека от прочих животных.
Это ошибка.
Я уже писал о природных ограничителях агрессии,
Истоки юмора
Некоторые граждане полагают, что чувство юмора есть то, что кардинально отличает человека от прочих животных.
Это ошибка.
Вообще‑то чувство юмора хорошо корр
Истоки экономики
Некоторые граждане полагают, что деньги – зло. Предлагаю таким гражданам сдать мне все свое зло как можно скорее… Данные граждане полагают, что деньги, экономика развратили и погуби
Агрессия и Бог
Наблюдать за людьми очень интересно. Если внимательно присматриваться ко всем их жестам, поступкам, движениям, то обезьяна видна буквально во всем. В том, как особь почесывается… Ка
Разумные животные
Выше я приводил многочисленные данные о рассудочной деятельности животных. Вопрос состоит в том, были ли эти животные такими же умными миллион лет назад или они умнеют постепенно с
Каин, где твой брат Авель?
Постепенно эволюция на нашей планете перешла от стадии геологической к стадии биохимической, миновала ее и широкой рекой потекла в биологическом русле. И чем дальше шли эволюционные
Кризисы переходного возраста
Еще один миф любителей первобытности состоит в «беспрецедентном надругательстве над природой», которое учинил современный цивилизованный человек. И, типа, не лучше ли жить в согласи
Массовая культура Нового Завета
Значит ли последняя фраза, что человечеству уготовано блестящее беспроблемное будущее? Что мы будем успешно раз за разом преодолевать экологические кризисы, все больше и больше плод
Армагеддоны
Выше я написал, что выживание цивилизации зависит только от нас. Погорячился. Опасность для цивилизации может таиться не только в нас самих. Она может быть и внешней. И что‑то
Маленькие зеленые человечки
Над землей фигня летала
Серебристого металла.
Много стало в наши дни
Неопознанной фигни!
Русская народная частушк
Рапорт.
Я, прапорщик Волошин Валерий Николаевич, докладываю, что в 23–20 28 июля, находясь на смене дежурного по связи, получил информацию от дежурного по телеграфному центру к‑на Черникова Анатолия
Объяснительная
Я, Тищаев Дмитрий Николаевич с 28.07.89 по 29.07.89, с 23–30 до 01–30 наблюдал за неопознанным объектом. Ко мне подошел дежурный по связи пр‑к Волошин и сказал, что ему позвонили и спросили:
Объяснение
В ночь с 28 на 29 июля я находился на смене. По дороге в техническое здание я увидел ст. л‑т Клименко. Он шел быстрым шагом от КПП и смотрел вправо, будто бы что‑то высматривая. Когда о
Объяснительная.
Я, Степанян Р.Х., 26.07.89 при осуществлении УДД по РЦюг около 14.40 получил информацию от экипажа ВС 85138, следовавшего со стороны Симферополя на эшелоне 10100 м, что они наблюдают слева на траве
Случай №3
«Настоящим докладываю, что, находясь на рыбалке… вместе со своим тестем Хрипуновым Александром Михайловичем в устье реки Раздольная с координатами примерно Ш‑43°37’ Д‑13
Пугалки, кризисы и процессы
Не знаю, замечаете ли вы в суете дней, что человечество сейчас находится на переломе? Я не говорю о набившем оскомину загрязнении окружающей среды, на котором неплохо наживаются зел
В телесном низу
В кризисные и переходные времена оживает искусство. Оживает и расслаивается. Кто‑то поет старые песни, заунывно‑ностальгические, кто‑то пробует новые формы, соотве
Дон Кихот»:«Ветряные мельницы» – 1:2
Как известно, эмбрион во время своего развития ускоренно повторяет всю эволюцию – хвостик, жабры… Но подобное явление есть не только в биологии, но и в психологии. Человек с момента
Новая мораль – это нравственность
Если открыть «Большой энциклопедический словарь» и посмотреть статью «Нравственность», мы увидим следующее описание: «Нравственность – см. мораль». Пришла пора разделить эти понятия
Право на жизнь – это право на смерть
Вообще‑то у людей нормальных, то есть тех, кого мало интересует, что «станет говорить княгиня Марья Алексевна», людей, живущих не чужим умом в виде общественного мнения, а сво
Мифы о наркотиках
Я твердо убежден в том, что война против наркотиков приносит нашему обществу больше вреда, чем само употребление наркотиков.
Джордж Сорос
Здравствуй, оружие!
Мнение, будто наркомания захлестнет общество, если нелегальные наркотики станут легальными, – наивный миф. В реальности число «тяжелых» наркоманов снизится.
Вот другой сове
Левши будущего
Вы, наверное, уже слышали о нанотехнологиях. Они имеют непосредственное отношение и к тому, о чем уже писалось выше, – прозрачному миру; и к тому, о чем пойдет речь ниже, – предельн
Розенблатт и Румельхарт
Когда я учился в школе, мы проходили предмет, который назывался обществоведение. На нем учительница Ольга Константиновна Жукова парила нам мозги марксистско‑ленинской точкой з
Химически точные чувства
«Ну и что! – воскликнут шестидесятники и сценаристы голливудских антиутопий. – Зато машина не может чувствовать, обладать интуицией и вообще…»
Что касается «вообще» – это в
Смена носителя
Не знаю, заметили ли вы, что мы несколько отклонились от повествования. Начали с воплей шестидесятников о том, что у машины не будет эмоций, человеческих чувств и интуиции, и ушли в
С вековой мечтой о бессмертии придется покончить?
– Эй, смерть! Ты, право, сплутовала.
– Молчи! Ты глуп и молоденек.
Уж не тебе меня ловить.
Ведь мы играем не из денег,
А только б
Послесловие академика А. Назаретяна
…Таки темпераментный мыслитель – Александр Петрович Никонов! Никаких предрассудков не оставил в утешение бедному читателю, даже Господа Бога нашего, Всемогущего и Всеблагого, не пощ
Мнение нобелевского лауреата по физике Виталия Гинзбурга по некоторым вопросам, затронутым в книге
Верить или не верить в существование Бога – это частное дело каждого человека, его выбор, которому нельзя мешать. Нужно, однако, отличать более или менее абстрактную веру в существо
Новости и инфо для студентов