6.1. Является ли r реальным процессом? 475
в двух различных ипостасях - каждая для "своего" уровня феноменов?
Такое предположение несколько расходится с тем, что мы обычно ожидаем от физического закона. Одним из величайших достижений физики семнадцатого века стала динамика Галилея - Ньютона, согласно которой движение небесных тел подчиняется в точности тем же законам, что управляют движением объектов у нас дома, на Земле. Со времен древних греков (или еще более ранних) ученые полагали, что в небе должны действовать одни законы, а на Земле - другие. Галилей же с Ньютоном смогли показать, что законы одни и те же, различия исключительно в масштабе - фундаментальное прозрение, роль которого в развитии науки переоценить невозможно. Тем не менее (как указывает профессор Иэн Персивал из Лондонского университета), в отношении квантовой теории мы, похоже, решили перенять образ мышления древних греков - один набор законов у нас работает на классическом уровне, а другим, совершенно на первый непохожим, мы пользуемся для описания процессов на квантовом уровне. Я придерживаюсь мнения - и это мнение разделяет, если можно так выразиться, весьма представительное меньшинство физиков, - что такое состояние научной мысли является не чем иным, как временным ступором, и можно предположить, что отыскание соответствующих квантово-классических законов, действующих единообразно на всех уровнях феноменов, возвестит научный прорыв, сравнимый по масштабу с тем, у истоков которого стояли Галилей и Ньютон.
Читатель, впрочем, может вполне резонно поинтересоваться, действительно ли та картина, которую дает стандартная квантовая теория для феноменов квантового уровня, не годится для объяснения и классических феноменов. Я убежден, что нет; однако многие склонны это мое убеждение оспаривать, утверждая, что поведение больших или сложных (в некотором смысле) физических систем, каждый из компонентов которых действует в полном согласии с законами квантового уровня, в сущности совпадает с поведением классических объектов (если и не абсолютно, то с очень высокой степенью точности). Попробуем для начала выяснить, можно ли счесть это утверждение - суть которого заключается в том, что наблюдаемое "классическое" поведение макроскопических объектов есть следствие совокупного квантового поведения их микроскопических составляющих, - хоть сколько-
476 Глава 6
нибудь правдоподобным. Если обнаружится, что нельзя, то нам придется поискать другой путь, который, быть может, приведет нас к более последовательному выводу, имеющему смысл на всех уровнях феноменов. Мне, впрочем, следует предупредить читателя о том, что вся эта тема буквально кишит противоречиями. Существует множество самых разнообразных точек зрения, и пытаться дать всесторонний обзор их всех было бы с моей стороны крайне неблагоразумно, не говоря уже о том, чтобы представить детальное опровержение тех из них, что я нахожу невероятными или несостоятельными. Я прошу читателя отнестись снисходительно к тому, что точки зрения, о которых я таки упомяну, будут во многом изложены так, как они выглядят с моей собственной колокольни. Очевидно, что я не смогу сохранить полную беспристрастность, говоря о людях, мнение которых настолько чуждо моему, поэтому я хочу заранее попросить прощения за все те, возможно несправедливые, слова, которые я скажу.
Первая фундаментальная трудность связана с отысканием четкой границы, где квантовые процессы, характеризующиеся сохранением суперпозиций различных альтернативных возможностей, действительно переходят- под действием редукции R - в процессы классического уровня, на котором суперпозиции, по-видимому, невозможны. Трудность эта является результатом свойственной процедуре R "скользкости" (с точки зрения наблюдателя), которая не дает нам обнаружить, когда именно она "происходит" - из-за этого, в частности, многие физики вообще не считают редукцию реальным феноменом. Судя по имеющимся данным, результат эксперимента никак не зависит от того, на каком уровне выполняется процедура R - необходимо лишь, чтобы этот уровень был выше, чем тот, на котором наблюдались эффекты квантовой интерференции, но ниже, чем тот, на котором мы можем непосредственно воспринимать вместо комплексных линейных суперпозиций реализовавшиеся благодаря редукции классические альтернативы (хотя, как мы вскоре увидим, некоторые физики полагают, что и на этом этапе суперпозиции сохраняются).
Как можно установить, на каком уровне действительно происходит редукция - если она, конечно, вообще происходит в физическом смысле? Какой физический эксперимент необходимо поставить для того, чтобы отыскать ответ на этот вопрос? Если R - физический процесс, то он может происходить на
- Пенроуз р. Тени разума: в поисках науки о сознании. 1994
- Часть I. Почему для понимания разума необходима новая физика?
- Глава 1. Сознание и вычисление 27
- Глава 2. Гёделевское доказательство 111
- Глава 3. О невычислимости в математическом мышлении 206
- Часть II. Новая физика, необходимая для понимания разума в поисках невычислительной физики разума
- Глава 4. Есть ли в классической физике место разуму? 339
- Глава 5. Структура квантового мира 373
- Глава 6. Квантовая теория и реальность 474
- Глава 7. Квантовая теория и мозг 534
- Глава 8. Возможные последствия 598
- Часть I
- Часть I
- 1.1. Разум и наука
- 1.2. Спасут ли роботы этот безумный мир?
- 1.2. Спасут ли роботы этот безумный мир? 31
- 1.2. Спасут ли роботы этот безумный мир? 33
- 1.3. Вычисление и сознательное мышление
- 1.3. Вычисление и сознательное мышление 35
- 1.3. Вычисление и сознательное мышление 37
- 1.3. Вычисление и сознательное мышление 39
- 1.4. Физикализм и ментализм 41
- 1.4. Физикализм и ментализм
- 1.5. Вычисление: нисходящие и восходящие процедуры
- 1.5. Вычисление: нисходящие и восходящие процедуры 43
- 1.5. Вычисление: нисходящие и восходящие процедуры 45
- 1.7. Хаос
- 1.7. Хаос 49
- 1.7. Хаос 51
- 1.8. Аналоговые вычисления
- 1.8. Аналоговые вычисления 53
- 1.8. Аналоговые вычисления 55
- 1.9. Невычислительные процессы
- 1.9. Невычислительные процессы 57
- 1.9. Невычислительные процессы 59
- 1.9. Невычислительные процессы
- Глава I
- 1.9. Невычислительные процессы 65
- Глава I
- 1.10. Завтрашний день
- 1.10. Завтрашний день 67
- Глава I
- 1.11. Обладают ли компьютеры правами и несут ли ответственность?
- 1.12. "Осознание", "понимание", "сознание", "интеллект" 71
- 1.12. "Осознание", "понимание", "сознание", "интеллект"
- 1.12. "Осознание", "понимание", "сознание", "интеллект" 73
- 1.12. "Осознание", "понимание", "сознание", "интеллект" 75
- 1.13. Доказательство Джона Серла 77
- 1.13. Доказательство Джона Серла
- 1.14. Некоторые проблемы вычислительной модели 79
- 1.14. Некоторые проблемы вычислительной модели 81
- Глава I
- 1.16. Доказательство на основании теоремы Гёделя 89
- 1.17. Платонизм или мистицизм?
- 1.17. Платонизм или мистицизм? 91
- 1.18. Почему именно математическое понимание?
- 1.18. Почему именно математическое понимание? 93
- 1.19. Какое отношение имеет теорема Гёделя к "бытовым" действиям?
- 1.20. Мысленная визуализация и виртуальная реальность 101
- 1.20. Мысленная визуализация и виртуальная реальность 103
- 2.1. Теорема Гёделя и машины Тьюринга
- 2.1. Теорема Гёделя и машины Тьюринга 113
- 2.2. Вычисления
- 2.2. Вычисления 115
- 2.3. Незавершающиеся вычисления
- Глава 2
- 2.6. Возможные формальные возражения против & 129
- 2.6. Возможные формальные возражения против
- 2.6. Возможные формальные возражения против & 133
- 2.6. Возможные формальные возражения против 135
- 2.6. Возможные формальные возражения против 137
- 2.6. Возможные формальные возражения против 139
- 2.6. Возможные формальные возражения против 141
- 2.6. Возможные формальные возражения против 143
- 2.8. Условие -непротиворечивости 151
- 2.8. Условие -непротиворечивости
- 2.8. Условие -непротиворечивости 153
- 2.9. Формальные системы и алгоритмическое доказательство
- 2.10. Возможные формальные возражения против (продолжение)
- 2.10. Возможные формальные возражения против 159
- 2.10. Возможные формальные возражения против 161
- 2.10. Возможные формальные возражения против 165
- 2.10. Возможные формальные возражения против 167
- 2.10. Возможные формальные возражения против 169
- 2.10. Возможные формальные возражения против 171
- 2.10. Возможные формальные возражения против 173
- 2.10. Возможные формальные возражения против 175
- 2.10. Возможные формальные возражения против 177
- 2.10. Возможные формальные возражения против 179
- 2.10. Возможные формальные возражения против 181
- 2.10. Возможные формальные возражения против 183
- 2.10. Возможные формальные возражения против 185
- 2.10. Возможные формальные возражения против 187
- 2.10. Возможные формальные возражения против 189
- 2.10. Возможные формальные возражения против 191
- 3.1. Гёдель и Тьюринг
- 3.1. Гёдель и Тьюринг 207
- 3.2. Способен ли необоснованный алгоритм познаваемым образом моделировать математическое понимание?
- 3.3. Способен ли познаваемый алгоритм непознаваемым образом моделировать математическое понимание?
- 3.4. Не действуют ли математики, сами того не осознавая, в соответствии с необоснованным алгоритмом?
- 3.5. Может ли алгоритм быть непознаваемым?
- 3.5. Может ли алгоритм быть непознаваемым? 231
- 3.5. Может ли алгоритм быть непознаваемым? 233
- 3.6. Естественный отбор или промысел Господень?
- 3.6. Естественный отбор или промысел Господень? 235
- 3.7. Алгоритм или алгоритмы?
- 3.7. Алгоритм или алгоритмы? 237
- 3.9. Алгоритмы обучения 243
- 3.9. Алгоритмы обучения
- 3.9. Алгоритмы обучения 245
- 3.11. Как обучаются роботы? 249
- 3.11. Как обучаются роботы?
- 3.11. Как обучаются роботы? 251
- 3.13. Механизмы математического поведения робота 257
- 3.13. Механизмы математического поведения робота 259
- 3.14. Фундаментальное противоречие 261
- 3.14. Фундаментальное противоречие
- 3.14. Фундаментальное противоречие 263
- 3.15. Способы устранения фундаментального противоречия
- 3.16. Необходимо ли роботу верить в механизмы м?
- 3.16. Необходимо ли роботу верить в механизмы м? 267
- 3.16. Необходимо ли роботу верить в механизмы м? 269
- 3.17. Робот ошибается и робот "имеет в виду"?
- 3.17. Робот ошибается и робот "имеет в виду"? 271
- 3.19. Исключение ошибочных -утверждений 275
- 3.19. Исключение ошибочных -утверждений
- 3.21. Окончателен ли приговор?
- 3.21. Окончателен ли приговор? 285
- 3.22. Спасет ли вычислительную модель разума хаос? 287
- 3.23. Reductio ad absurdum - воображаемый диалог 291
- 3.23. Reductio ad absurdum - воображаемый диалог 293
- 3.23. Reductio ad absurdum - воображаемый диалог 295
- 3.23. Reductio ad absurdum - воображаемый диалог 297
- 3.23. Reductio ad absurdum - воображаемый диалог 301
- 3.24. Не парадоксальны ли наши рассуждения?
- 3.24. Не парадоксальны ли наши рассуждения? 305
- 3.24. Не парадоксальны ли наши рассуждения? 307
- 3.25. Сложность в математических доказательствах 309
- 3.25. Сложность в математических доказательствах
- 3.25. Сложность в математических доказательствах 311
- 3.26. Разрыв вычислительных петель 313
- 3.26. Разрыв вычислительных петель
- 3.26. Разрыв вычислительных петель 315
- 3.26. Разрыв вычислительных петель 317
- 3.27. Вычислительная математика: процедуры нисходящие или восходящие?
- 3.28. Заключение
- 3.28. Заключение 323
- 3.28. Заключение 325
- 3.28. Заключение 327
- 3.28. Заключение 329
- 3.28. Заключение 331
- 3.28. Заключение 333
- 3.28. Заключение 335
- Часть II
- 4.1. Разум и физические законы
- 4.1. Разум и физические законы 341
- 4.2. Вычислимость и хаос в современной физике
- 4.2. Вычислимость и хаос в современной физике 343
- 4.4. Эйнштейнов наклон 345
- 4.4. Эйнштейнов наклон
- 4.4. Эйнштейнов наклон 347
- 4.4. Эйнштейнов наклон
- 4.4. Эйнштейнов наклон
- 4.4. Эйнштейнов наклон
- 4.4. Эйнштейнов наклон 355
- Глава 4
- 4.4. Эйнштейнов наклон
- 4.4. Эйнштейнов наклон 359
- 4.5. Вычисления и физика
- 4.5. Вычисления и физика 361
- 4.5. Вычисления и физика 363
- 4.5. Вычисления и физика
- 4.5. Вычисления и физика 367
- 4.5. Вычисления и физика 369
- 4.5. Вычисления и физика 371
- 5.1. Квантовая теория: головоломки и парадоксы
- 5.1. Квантовая теория: головоломки и парадоксы 375
- 5.2. Задача Элитцура - Вайдмана об испытании бомб 377
- 5.3. Магические додекаэдры
- 5.3. Магические додекаэдры
- 5.3. Магические додекаэдры
- 5.3. Магические додекаэдры 383
- 5.3. Магические додекаэдры 385
- Глава 5
- Глава 5
- Глава 5
- 5.6. Основные правила квантовой теории
- 5.6. Основные правила квантовой теории 403
- 5.7. Унитарная эволюция u 405
- 5.7. Унитарная эволюция u
- 5.7. Унитарная эволюция u 407
- 5.7. Унитарная эволюция u 409
- Глава 5
- 5.8. Редукция r вектора состояния
- 5.8. Редукция r вектора состояния 411
- 5.8. Редукция r вектора состояния 413
- Глава 5
- Глава 5
- 5.10. Квантовая теория спина. Сфера Римана 421
- 5.10. Квантовая теория спина. Сфера Римана
- 5. . Квантовая теория спина. Сфера Римана
- 5.10. Квантовая теория спина. Сфера Римана
- 5.10. Квантовая теория спина. Сфера Римана 427
- Глава 5
- 5.10. Квантовая теория спина. Сфера Римана 429
- 5.12. Гильбертово пространство 433
- 5.12. Гильбертово пространство
- 5. / 2. Гильбертово пространство
- Глава 5
- 5.12. Гильбертово пространство 437
- 5.13. Описание редукции r в терминах гильбертова пространства
- 5.14. Коммутирующие измерения
- 5.15. Квантовомеханическое "и"
- 5.16. Ортогональность произведений состояний
- 5.17. Квантовая сцепленность
- 5.17. Квантовая сцепленность 451
- 5.17. Квантовая сцепленность 453
- 5.17. Квантовая сцепленность 455
- 5.17. Квантовая сцепленность 457
- Глава 5
- 5.18. Объяснение загадки магических додекаэдров
- 5.18. Объяснение загадки магических додекаэдров 459
- 5.18. Объяснение загадки магических додекаэдров 463
- 5.18. Объяснение загадки магических додекаэдров 465
- 6.1. Является ли r реальным процессом?
- 6.1. Является ли r реальным процессом? 475
- 6.1. Является ли r реальным процессом? 477
- 6.2. О множественности миров 479
- 6.2. О множественности миров
- 6.2. О множественности миров 481
- 6.3. Не принимая вектор всерьез
- 6.3. Не принимая вектор всерьез 483
- 6.3. Не принимая вектор всерьез 485
- 6.4. Матрица плотности
- 6.4. Матрица плотности 489
- 6.4. Матрица плотности 491
- 6.4. Матрица плотности 493
- 6.4. Матрица плотности 495
- 6.5. Матрицы плотности для эпр-пар
- 6.5. Матрицы плотности для эпр-пар 497
- 6.6. Fapp-объяснение процедуры r 499
- 6.6. Fapp-объяснение процедуры r
- 6.6. Fapp-объяснение процедуры r 503
- 6.6. Fapp-объяснение процедуры r 505
- 6.7. Fapp-объяснение правила квадратов модулей
- 6.7. Fapp-объяснение правила квадратов модулей 507
- 6.9. А теперь попробуем принять действительно всерьез
- Глава 6
- 6.10. Гравитационная редукция вектора состояния 515
- 6.10. Гравитационная редукция вектора состояния
- 6. 10. Гравитационная редукция вектора состояния 517
- 6.11. Абсолютные единицы 519
- 6.11. Абсолютные единицы
- 6.12. Новый критерий 521
- 6.12, Новый критерий
- 6.12. Новый критерий 523
- 6.12. Новый критерий 525
- 6.12. Новый критерий 527
- 6.12. Новый критерий 529
- 6.12. Новый критерий 531
- 7.2. Нейроны, синапсы и компьютеры
- 7.2. Нейроны, синапсы и компьютеры 541
- 7.2. Нейроны, синапсы и компьютеры 543
- 7.3. Квантовые вычисления
- 7.3. Квантовые вычисления 545
- 7.4. Цитоскелет и микротрубочки 547
- 7.4. Цитоскелет и микротрубочки
- 7.4. Цитоскелет и микротрубочки 549
- Глава 7
- 7.4. Цитоскелет и микротрубочки
- Глава 7
- 7.4. Цитоскелет и микротрубочки 553
- Глава 7
- 7.4. Цитоскелет и микротрубочки
- Глава 7
- 7.4. Цитоскелет и микротрубочки 557
- 7.4. Цитоскелет и микротрубочки
- 7.5. Квантовая когерентность внутри микротрубочек 561
- 7.5. Квантовая когерентность внутри микротрубочек
- 7.5. Квантовая когерентность внутри микротрубочек 563
- 7.6. Микротрубочки и сознание
- 7.6. Микротрубочки и сознание 565
- 7.7. Модель разума
- 7.7. Модель разума 569
- 7.7. Модель разума 571
- 7.7. Модель разума 573
- 7.8. Невычислимость в квантовой гравитации (1)
- 7.8. Невычислимость в квантовой гравитации (1) 577
- 7.9. Машины с оракулом и физические законы
- 7.9. Машины с оракулом и физические законы 579
- 7.10. Невычислимость в квантовой гравитации (2) 581
- 7.10. Невычислимость в квантовой гравитации (2)
- 7.10. Невычислимость в квантовой гравитации (2) 583
- 7.11. Время и сознательное восприятие
- 7.11. Время и сознательное восприятие 585
- Глава 7
- 7.11. Время и сознательное восприятие 587
- 7.11. Время и сознательное восприятие 589
- 8.1. Искусственные разумные "устройства"
- 8.1. Искусственные разумные "устройства" 599
- 8.1. Искусственные разумные "устройства" 601
- 8.2. Что компьютеры умеют делать хорошо... И что не очень
- 8.3. Эстетика и т. Д.
- 8.4. Опасности компьютерных технологий
- 8.4. Опасности компьютерных технологий 611
- 8.5. Неправильные выборы 613
- 8.5. Неправильные выборы
- 8.5. Неправильные выборы 615
- 8.6. Физический феномен сознания 617
- 8.6. Физический феномен сознания
- 8.6. Физический феномен сознания 619
- 8.6. Физический феномен сознания 621
- 8.6. Физический феномен сознания 623
- 8.7. Три мира и три загадки 625
- 8.7. Три мира и три загадки
- 8.7. Три мира и три загадки 627
- 8.7. Три мира и три загадки
- 8.7. Три мира и три загадки 631
- 8.7. Три мира и три загадки 633
- 8.7. Три мира и три загадки 635
- 8.7. Три мира и три загадки 637
- 8.7. Три мира и три загадки 639