Гипотеза математической вселенной

Современная физика описывает физический мир в чисто математических терминах, поэтому, когда Тегмарк говорит о том, что наша Вселенная является математическим объектом, он имеет в виду наиболее исчерпывающее из возможных физических описаний нашей вселенной в какой-то окончательной, полной теории фундаментальной физики (то, что физики называют теория всего» , которая охватывала бы все частицы и силы на всех уровнях энергии). Таким образом, эта математическая структура будет включать в себя максимум физической информации о Вселенной, которую можно измерить даже в принципе, имея дело с каждой отдельной частицей (или другими базовыми элементами фундаментальной физики) в каждой области пространства и времени. Это не было бы каким-то упрощенныммодель, которая исключает любую количественную информацию, которая в принципе поддается измерению (например, упрощенная математическая модель теннисного мяча, которая просто рассматривает его как идеальную сферу без моделирования формы каждого волокна на его поверхности или каждой молекулы, составляющей эти волокна) . Можно представить себе такую ​​всеобъемлющую математическую структуру чем-то вроде идеальной симуляции нашей собственной вселенной и ее точной физической истории.

Идея такой максимально полной математической модели Вселенной принимает как само собой разумеющееся точку зрения физика о том, что каждое измеримое событие в нашей Вселенной является продуктом физических законов (будь то детерминистских или статистических), действующих в предшествующих физических условиях, что из этого нет исключений. ; сторонник определенных представлений о некомпатибилистской « свободе воли» может не согласиться с такой предпосылкой, как и сторонник таких сверхъестественных явлений, как чудеса. Но если вы допустите эту предпосылку, то если вы также допустите некоторую форму математического платонизма, такое максимально полное математическое описание или модель нашей вселенной должно существовать в царстве математических форм (наряду с любым другим возможным математически описываемым миром). И это максимально полное описание будет включать в себя описание всех частиц, из которых состоят люди и их окружение, и их движения во времени, включая такие вещи, как характер звуковых волн, которые они излучают своими голосовыми связками, и по каким клавишам они нажимают на своей клавиатуре... это означает, что все, что мы могли бы сказать или написать о чувстве уверенности, что мы живем в «реальной, физической вселенной», также будет сказано ими в рамках этого подробного математического «моделирования». Итак, если мы допускаем предположение, что такая математическая структура существует в платоническом мире, почему мы должны быть уверены, что мы отличаемся от них? Тегмаркописывается этой структурой.

Вышеизложенное, вероятно, относится к «самому простому» способу, которым я могу объяснить эту идею, но я также думаю, что эту идею можно более точно понять в философском контексте, если мы свяжем ее с некоторыми идеями из философии сознания ; если вы хотите прочитать гораздо более пространное обсуждение того, как эти идеи соотносятся, см. ниже.

Основное разделение в философии сознания существует между теми, кто принимает какой-то элиминативный материализм — грубо говоря, точку зрения, согласно которой не существует истин о ментальных состояниях, которые представляют собой нечто большее, чем просто разные способы говорить о физических состояниях мозга, — и теми, кто отвергает это. Те, кто отвергает его, обычно апеллируют к интуиции, которая предполагает, что существуют факты о сознательном опыте от первого лица, которые выходят за рамки наиболее полного возможного набора фактов о Вселенной с точки зрения третьего лица, как, например, в знаменитой статье Томаса Нагеля «На что это похоже» . быть летучей мышью?в котором утверждается, что даже самое полное описание функционирования мозга летучей мыши от третьего лица не упускало бы из виду то, как на самом деле ощущается ее чувство эхолокации с ее собственной точки зрения, квалиаэхолокации, аналогично нашему собственному восприятию красноты красного света. Некоторые, отвергающие элиминативные материалы, поддерживают своего рода «интерактивный дуализм», в котором некоторые физические события (например, человеческая речь) напрямую вызваны нефизическими ментальными состояниями. Но другие считают, что модель всех физических событий, являющихся следствием предшествующих физических состояний и математических законов природы, вероятно, верна, поэтому они вместо этого поддерживают точку зрения, согласно которой существует своего рода односторонняя причинно-следственная связь между физическими состояниями мозга и психическими состояниями, но нет причинности в обратном направлении: определенные состояния мозга «порождают» определенные переживания и квалиа, но сам физический мир «причинно закрыт», точка зрения, известная как эпифеноменализм .

Эпифеноменализм обычно сочетается с некоторым представлением о ментальных свойствах, являющихся супервентами физических, а это означает, что если у вас есть два возможных мира, в которых по крайней мере некоторые сознательные переживания существ внутри них различаются, это различие должно быть связано с физическим различием между ними (например, данная форма жизни имеет разные состояния мозга в каждом из двух миров, которые порождают разные психические состояния). Некоторые философы идут дальше и предполагают, что должны существовать «психофизические законы», аналогичные законам физики, которые определяют точную взаимосвязь между физическими состояниями и субъективными переживаниями. Такие законы могли бы определять, какие физические системы или процессы будут вызывать сознательный опыт, а какие нет, хотя некоторые сторонники психофизических законов, такие какДэвид Чалмерс также предположил, что, возможно, все физические состояния/процессы могут быть связаны с той или иной формой опыта психофизическими законами, точка зрения, известная как панпсихизм ( см . раздел статьи Чалмера о «монизме типа F», и он также обсуждает вопрос более подробно в его книге «Сознательный разум »).

Некоторые также предположили, что могут существовать законы, определяющие понятие «степени сознания» физической системы, причем интегрированная теория информации (ИИТ) была единственным конкретным предложением, которое я видел обсуждаемым до сих пор. Сам Тегмарк интересуется понятием какой-то объективной меры степени сознания в системе, вероятно, основанной на ИИТ, см. его статью « Сознание как состояние материи ». Однако он расплывчато отвечает на метафизический вопрос о том, отстаивает ли он на самом деле полностью эпифеноменалистский взгляд, который включал бы идею существования объективных истин о сознании различных физических систем, или же он приводит доводы в пользу чего-то более похожего на версию элиминативный материализм, где «сознание»определяется в терминах интегрированной информации, причем нет абсолютно объективной истины о том, является ли такое определение более правильным, чем альтернативные возможные определения (я не уверен, что Тегмарк полностью продумал разницу между этими позициями, хотя он был со- Автор этой философской статьи , ведущим автором которой был Пит Хат, который говорит на стр. 4, что он «без энтузиазма» относится к понятию «формы редукционизма, утверждающей, что ментальные феномены — это «на самом деле просто материальные процессы», как если бы материальные были как-то более фундаментальны, чем ментальные»).

Также часто предполагается, что психофизические законы будут определять, будут ли два различных физических состояния/процесса (будь то в одной вселенной или в разных возможных мирах) вызывать один и тот же субъективный опыт или нет. Одна из распространенных среди эпифеноменалистов гипотез состоит в том, что ментальные состояния подчиняются принципу множественной реализуемости., где физически разные системы могут привести к одному и тому же субъективному состоянию, почти так же, как мы говорим, что два компьютера с физически разным оборудованием могут «запускать одну и ту же программу». Некоторые эпифеноменалисты на самом деле верят, что психофизические законы включают отношение один к одному между отдельными переживаниями и отдельными вычислениями, так что именно вычислительная структура, создаваемая биологическим мозгом, определяет тип имеющегося у него опыта и достаточно хорошую симуляция мозга организма произвела бы тот же самый опыт (физик Дэвид Дойч доказалчто, согласно квантовой физике, «каждая конечно реализуемая физическая система может быть идеально смоделирована» достаточно мощным компьютером, так что он будет включать биологический организм). Дэвид Чалмерс привел несколько аргументов в пользу этого, включая мысленные эксперименты, в которых биологические нейроны в мозгу постепенно заменяются вычислительно идентичными искусственными нейронами. Он подчеркивает, что если мы непринять идею о том, что искусственный мозг в конце этого процесса будет иметь те же типы опыта, что и первоначальный биологический, это будет означать, что психофизические законы должны иметь некоторые довольно уродливые или неэлегантные свойства, такие как законы, согласно которым опыт не меняется, когда вы заменили первый миллион нейронов, но резко изменились, когда заменили миллион и один нейрон.

Независимо от того, дают ли психофизические законы однозначное отношение между физическими вычислениями и опытом, по крайней мере кажется возможным, что так или иначе законы будут такими, что детали данного сознательного опыта зависят только от математических свойств. физических систем, с которыми имеют дело законы физики. Мы могли бы представить себе, что всякий раз, когда две мозгоподобные (или компьютероподобные) физические системы полностью идентичны по этим измеримым математическим свойствам (таким как точное пространственное расположение нейронов и синхронизация всех нервных импульсов), они порождают одни и те же опыта, даже если эти две системы могут различаться другими физическими свойствами, о которых мы не знаем. Чтобы эти другие неизвестные физические свойства оказались полностью вне досягаемости любой будущей математической теории физики, нам пришлось бы предположить, что это свойства, совершенно не относящиеся к предсказанию измеримых изменений, таких как движение. Возможно, они могут быть чем-то вроде так называемых «скрытых переменных», которые воображаются в неких непроверяемыхинтерпретации квантовой механики, такие как механика Бома (все эти интерпретации делают одинаковые предсказания обо всех измеримых переменных, поэтому в принципе невозможно различить их экспериментально). Или, возможно, дополнительные свойства могли бы быть подобны кантовским ноуменам , которые по определению должны были находиться за пределами любой из ментальных категорий, которые мы используем для представления объектов. В любом случае, дело в том, что даже если вы считаете, что физические объекты обладают дополнительными свойствами помимо количественных и измеримых, которые будут связаны с ними в будущей полной теории физики, психофизические законы могут быть такими, что эти дополнительные неизмеримые свойства не будут иметь значения. влияют на содержание сознательного опыта.

Если бы реальность работала так, то можно было бы предположить, что существует по крайней мере три основных класса фактов о реальности: факты о платоническом мире математики, факты о физическом мире и факты о сознательном опыте/квалиа. Факты об одной области могут ссылаться на объекты из одной из трех других областей (например, по крайней мере, некоторые факты о физическом мире будут изложены в математической форме). Физик Роджер Пенроуз включил в одну из своих книг памятную диаграмму этой идеи, показанную ниже, вместе с обсуждением отношений между этими тремя «мирами», того, как каждый, кажется, порождает другой при определенных обстоятельствах; Обсуждение Пенроуза находится в центре внимания философской статьи.Питом Хатом, Марком Алфордом и Максом Тегмарком, о которых я упоминал ранее. Но эта точка зрения допускает идею, что из всех возможных описаний вселенных в платоновской сфере только одно будет описанием реального физического мира, и только физические состояния/процессы в этом реальном мире порождают реальное сознание. опыт.

Затем вы могли бы представить, что для создания реального мира Бог смотрит через лик платонического царства и выбирает уникальную математическую форму, которая служит шаблоном для физической реальности, которую он создает, а затем эту конкретную математическую форму в сочетании с психофизические законы определяют, какие возможные переживания становятся реальными (математическое описание наблюдателей в различных возможных вселенных, которым не придается телесность таким образом, не будет соответствовать никакому действительному сознательному опыту — эти платонические наблюдатели были бы p-зомби) ., в результате). Конечно, не обязательно буквально верить в Бога, чтобы придерживаться такой точки зрения, но идея состоит в том, что должен существовать некий метафизический «отбор», определяющий, какая математическая форма будет соответствовать реальной физической вселенной и опыт, который он порождает, независимо от того, обусловлен ли этот выбор выбором Бога, случайностью или каким-то неизвестным метафизическим принципом.

С таким же успехом мы могли бы представить другой сценарий того, как Бог мог бы выбирать из платонических форм для создания уникальной реальности — после выбора уникальной математической формы Он мог бы решить «убрать посредника» и просто вызвать соответствующие сознательные переживания, чтобы стать реальными, а именно те, которые связаны с выбранной математической структурой психофизическими законами (которые, помните, предполагалось, что они зависят только от измеримых математических свойств вселенной). Этот сценарий будет совершенно неотличим от первого сценария с точки зрения опыта — камни все равно будут ощущаться.столь же твердым, например, хотя, по предположению, физический мир не был создан, реальность состоит только из математики и опыта. Таким образом, ничто из нашего опыта не может считаться свидетельством в пользу первого сценария по сравнению со вторым сценарием, хотя у человека все еще могут быть философские интуиции, которые благоприятствуют тому или другому.

Из этого сценария кажется достаточно простым перейти к третьему сценарию, где вообще не должно быть «отбора», а все математические формы по умолчанию одинаково реальны в том смысле, в каком они порождают сознательный опыт. Или, если хотите, этот третий сценарий можно описать как сценарий, в котором выбираются все возможные математические структуры, чтобы иметь такого рода эмпирическую реальность, а психофизические законы просто определяют, какой опыт связан с какой математической структурой. Вот как мне нравится думать о предложении Тегмарка, как о способе показать, что это последовательная метафизическая гипотеза, а не просто категориальная ошибка, как утверждал Пиглиуччи.. Хотя я думаю, что с предложением Тегмарка связаны некоторые дополнительные трудности, связанные с необходимостью иметь некоторое представление об относительной частоте или вероятности различных типов опыта, чтобы делать прогнозы о будущем (ученый-компьютерщик по имени Юрген Шмидхубер предложил аналогичную идею ) . в котором существуют все вычислимые вселенные, но «априорная скорость» присваивает более высокую вероятность вселенным, которые в некотором смысле «легче» вычислить).

(Думаю, ответа Hypnosifl достаточно, но на случай, если я смогу помочь...)

Первое, что нужно рассмотреть, это то, в отношении чего Тегмарк предлагает гипотезу. Он предлагает его как ответ на вопрос о «необоснованной эффективности математики в естественных науках». Что может быть проще для математической информации, чтобы объяснить физическую информацию, чем для того, чтобы последняя превратилась в первую? Поэтому он делает более абстрактный аргумент о том, что математические структуры должны объективно существовать, чтобы произошел коллапс.

Итак, во-вторых, Тегмарк выглядит как платонический реалист: его вселенная состоит из идеальных треугольников, идеальных сфер и так далее. Но далее он содержит все «совершенные» геометрические структуры и последовательности. Если предположить, что существует по крайней мере одна достаточно сложная и точная структура/последовательность, которая отображается на геометрию/топологию нашего мира (с течением времени), тогда существует Платоническая форма этой геометрии/топологии. Но вместо того, чтобы Платоновы Формы существовали в отдельном мире, Тегмарк утверждает, что они просто являются всеми мирами, или, скорее, что «мир» является экземпляром достаточно сложного и точного математического набора, поэтому, если тип существует , он существует как свой собственный мир, в «предельном ансамбле» всех возможных типовых миров*.

Интуитивной причиной того, что это сомнительно, является аргумент знания о квалиа: возможно ли представить информацию о цвете (саму по себе) как математическую в требуемом смысле? Следует ли думать о цветах как о числах, как мы думаем о целых и действительных числах и так далее, и тому подобное? Можно ли их, так сказать, «построить» из достаточного количества итераций пустого множества? Но если бы теоретико-множественная основа математической вселенной содержала urelements, мы могли бы избежать этой проблемы: например, цвета или любые неприводимые квалиа в этом отношении можно было бы рассматривать как urelements, так что, хотя они и не «выглядят» математическими (в общем числовом смысле) их можно интерпретировать как математические. Конечно, цвета являются предметом интересной математической комбинаторики, и цветовое тело Манселла можно рассматривать как «

*Вот почему уровень 3 дается как мультивселенная Эверетта: подумайте о реальности как о графическом калькуляторе, затем предположите, что калькулятор отображает все возможные выходные данные в виде графика с любым интервалом, а затем предположите, что квантовое расщепление графов вырезает одну вселенную из другой, пока все графы не будут реализованы как бесконечно ветвящаяся мультивселенная. Но параметры этого графического калькулятора являются подмножеством всех возможных таких параметров; поэтому существует Уровень 4, на котором происходят все мультивселенные, основанные на всех таких параметрах.

Тегмарк является ченнелингом Пифагора, поэтому его можно было бы назвать неопифагорейцем, за исключением того, что он оказывает медвежью услугу настоящему Пифагору.

Платон сделал это гораздо лучше, с гораздо большей широтой, широтой и весомостью. Это то, о чем была его философия форм. Платон признавал математику как способ постижения вечного и вневременного, царства необходимости. Но только как самый первый и предварительный шаг.

На этом основании Тегмарк все еще застрял в дверях и не начал пробиваться на путь к большему просветлению...