Statystyka cywilizacji kosmicznych 24 страница
Zagadnienia występujące tam, gdzie spotykamy się z „maszynami złożonymi”, bada obecnie szereg nowych dyscyplin. Są nimi teoria informacji, analiza operacyjna, teoria planowania eksperymentu, teoria decyzji, teoria gier, teoria programowania liniowego, teoria zarządzania, dynamika procesów grupowych. Wydaje się, że wszystkie, a także kilka nie wymienionych, zjednoczy w sobie ogólna teoria systemów (układów). Zdaje się też, że rozwój owej teorii ogólnej pójdzie w dwu kierunkach. Z jednej bowiem strony można rozumieć przez nią teorię układów fizycznych, takich, jakie przedstawia Natura. Z drugiej — teorię układów matematycznych, która nie zajmuje się realnym istnieniem badanych związków, a jedynie dba o to, by układy takie były wolne od wewnętrznych sprzeczności. To rozszczepienie nie nastąpiło jeszcze wyraźnie. Ośmielimy się jednak przewidywać stan, w którym te dwie gałęzie niejako na powrót się połączą, będzie to oznaczało możliwość kon struowania systemów o dowolnych własnościach, spotykanych, albo i nie spotykanych w świecie rzeczywistym. Tu należy uczynić pewne zastrzeżenie. Natura przy całej nieskończoności swych związków, ograniczana jest istnieniem pewnych zakazów (że nie można wydobyć energii „z niczego”, ani przekroczyć szybkości światła, ani równocześnie zmierzyć momentu i pędu elektronu, itd.). Dopóki świat nasz jest w znacznej mierze tożsamy ze światem Natury, nieco tylko przez nas „przerobionym” (dzięki działalności technologicznej), oraz dopóki my sami jesteśmy skutkiem wyłącznym lub niemal wyłącznym naturalnych procesów (bioewolucji), dopóty ograniczenia Natury są naszymi ograniczeniami. W tym sensie można by wprawdzie kiedyś powtórzyć Napoleona, ale nie tak, żeby, będąc wierną kopią oryginału, ponadto potrafił jeszcze latać za samym rozpostarciem rąk. W naszym zwykłym świecie nie jest to możliwe. Aby Napoleon ów mógł latać, trzeba nadto stworzyć dla niego takie środowisko, w którym „loty za zachceniem” byłyby możliwe. Inaczej mówiąc, trzeba stworzyć dla tego celu sztuczny świat, izolowany od naturalnego. Im wyższy przy tym będzie stopień zrealizowanej izolacji świata kreowanego przez nas od naturalnego, tym bardziej odmienne od naturalnych prawa będą mogły w owym sztucznym świecie panować. Oponent, z którym starliśmy się już wyżej, powie, że to oszustwo, bo urzeczywistnienie takich życzeń, jak latanie za rozpostarciem rąk, musielibyśmy zręcznie „wbudować” w ten nasz syntetyczny świat, izolowany od Natury. Ależ tak. Ponieważ jednak uważamy ją za konstruktora i za nic więcej, naszym zdaniem wbudowała ona naszemu oponentowi kręgosłup, mięśnie, nerki, serce, mózg i szereg innych narządów; wynikałoby z tego, że jest on, chociaż całkiem normalny człowiek, czy raczej właśnie dlatego, „oszustwem”. Nawyk uznawania płodów ludzkich za dzieła bardziej od naturalnych, ułomne, zrozumiały na dzisiejszym etapie rozwoju, musimy przekreślić. — Jeśli mamy mówić o tym, co może być w bardzo odległej przyszłości. Będziemy rywalizować z Naturą pod każdym względem: niezawodności i trwałości naszych tworów, ich uniwersalizmu działania, ich potencjału regulacyjnego, zakresów homeostazy i wielu innych. Sprawie tej poświęcimy osobną uwagę.
|
|
|
Teraz jednak zajmiemy się dalszą częścią wprowadzenia w „pantokreatykę”, to jest w nazwaną tak umownie dla wygody, wspartą na ogólnej teorii systemów fizycznych i matematycznych, umiejętność osiągania wszelkich, także przez Naturę nie realizowanych celów.
Chaos i ład
Jako kandydaci na stwórców winniśmy się na początku zająć chaosem. Czym jest chaos? Jeżeli dla danego wypadku X w A wszelkie możliwe wypadki zajść mogą w B, i jeśli taka niezależność panuje powszechnie, mamy przed sobą chaos. Jeśli natomiast wypadek X w A ogranicza w pewien sposób to, co może zajść w B, między A i B zachodzi związek. Jeśli X w A ogranicza B jednoznacznie (przekręcamy kontakt, zapala się lampa), związek A i B jest deterministyczny. Jeśli X w A ogranicza B w ten sposób, że po X w A mogą zajść w B wypadki Y lub Z, przy czym Y zachodzi 40 razy na 100. po X w A, natomiast Z — 60 razy, to związek A i B jest probabilistyczny.
|
|
|
Rozważmy teraz, czy możliwy jest inny „typ” chaosu, mianowicie tak żeby panujące związki były najzupełniej zmienne (więc ani deterministyczne ani probabilistyczne, bo już wiemy, że wtedy jest pewien ład). Powiedzmy, że po X w A zachodzi raz Y w B, a raz U w B, raz znowu J w V, itd. Otóż, w tych okolicznościach, brak jakiejkolwiek regularności nie pozwala wykryć istnienia związków w ogóle, a tym samym związki zmienne są tym samym, co brak związków, czyli możliwy jest tylko jeden chaos. Rozważmy z kolei, jak można imitować chaos. Jeśli mamy maszynę o bardzo wielkiej ilości klawiszów i lampek, przy czym po naciśnięciu klawisza zapala się jakaś lampka, to nawet jeśli układ jest ściśle deterministyczny, obserwator śledzący jego zachowanie może powziąć konkluzję, że ma przed sobą chaos. Jeżeli bowiem naciśnięcie pierwszego klawisza wywołuje zapalenie lampki T, drugie naciśnięcie tegoż klawisza — zapala lampkę W, trzecie — D, czwarte Q i jeśli ta sekwencja jest bardzo długa, tak że dopiero milionowe naciśnięcie klawisza nr l zapala znowu lampkę T, po czym seria się już dokładnie powtarza — obserwator, który się zakończenia jednej serii nie doczeka, uzna, że maszyna zachowuje się chaotycznie. Tak zatem, chaos można naśladować układem predeterminowanym, jeśli długość serii, w której ta sama przyczyna wywołuje skutki pozornie losowe, jest większa od czasu obserwacji. Całe szczęście, że Natura nie jest w ten sposób zbudowana.
|
|
|
Powiedzieliśmy powyższe nie dlatego, że pragniemy imitować chaos, ale by ukazać, że eksperymentator, więc nauka, potrafi wykryć nie każdy rodzaj porządku, to jest obecność związków.
Jeżeli wypadek X w A ogranicza możliwe wypadki w B, powiadamy, że między A i B zachodzi związek. Ponieważ wypadek X w A w pewnej mierze determinuje to, co się stanie w B, związku można użyć dla przekazania informacji. Oznacza to zarazem istnienie organizacji: A i B stanowią pewien „układ”.
W Naturze istnieje nieskończona ilość związków. Nie wszystkie jednak związki w jednakowym stopniu określają zachowanie układu lub jego części. W przeciwnym razie mielibyśmy do czynienia z taką ilością zmiennych istotnych, że nauka nie byłaby możliwa. Niejednakowy charakter związków oznacza istnienie mniejszej lub większej ‘izolacji układu od całej reszty Kosmosu. W praktyce pomijamy możliwie wiele związków, tj. zmiennych nieistotnych.
Związek A i B, ograniczając możliwe stany B, dostrzegalny jest jako pewna restrykcja. Restrykcja czego? „Wszechmożliwości”? Nie — ilość ich nie jest nieskończona. Jest to restrykcja w obrębie zbioru stanów możliwych dla B. Ale skąd wiemy, jakie stany są możliwe? W oparciu o dotychczasową wiedzę. A czym jest wiedza? Wiedza oznacza oczekiwanie określonego wypadku, po zajściu pewnych innych wypadków. Kto nic nie wie, spodziewać się może wszystkiego. Kto coś wie, sądzi, że nie wszystko może się zdarzyć, a tylko pewne rzeczy, inne natomiast zajścia ma za niemożliwe. Wiedza jest zatem ograniczeniem różnorodności, i jest tym większa, im mniejsza jest niepewność oczekującego.
|
|
|
Powiedzmy, że pan Smith, urzędnik bankowy, mieszka z ciotką–purytanką, która ma sublokatorkę, w piętrowym domu o przedniej ścianie ze szkła, dzięki czemu uczony obserwator po drugiej strome ulicy może obserwować wszystko, co się dzieje w środku. Niech wnętrze domku będzie „kosmosem”, który mamy badać. Ilość „układów”, dających się w tym kosmosie wyróżnić, jest praktycznie nieskończona. Można go np. rozpatrywać atomowo. Mamy wtedy zbiory molekuł, z których są zrobione krzesła, stoły, i ciała trzech osób. Ludzie poruszają się; chcemy przewidywać ich stany przyszłe. Ponieważ każde ciało składa się z ok. 1025 molekuł, należałoby wykreślić trzy razy po 1025 trajektorii tych molekuł, to jest ich torów czasoprzestrzennych. Nie jest to najlepsze podejście, bo zanim ustalimy tylko wyjściowe stany molekularne Smitha, panny i ciotki, minie około 15 bilionów lat, osoby te legną w grobie, a myśmy nie zdążyli odwzorować analitycznie pierwszego śniadania. Ilość rozpatrywanych zmiennych zależy od tego, co właściwie chcemy badać. Gdy ciotka schodzi po jarzynę do piwnicy, p. Smith całuje sublokatorkę. Teoretycznie dałoby się nawet w oparciu o analizę zachowania molekuł dojść, kto kogo pocałował, ale w praktyce, jakeśmy wskazali, prędzej zgaśnie słońce. Bylibyśmy niepotrzebnie gorliwi, bo wystarczy traktować nasz Kosmos jako układ złożony z trzech ciał. Występują w nim okresowo koniugacje dwu ciał, kiedy trzecie schodzi do piwnicy. Najpierw pojawia się w naszym Kosmosie Ptolemeusz. Widzi on, że dwa ciała łączą się przy oddalaniu się trzeciego. Stwarza zatem teorię, czysto opisową: rysuje odpowiednie cykle i epicykle, dzięki czemu wiadomo już z góry, jaką pozycję przybiorą dwa ciała górne, gdy dolne znajdzie się najniżej. Ponieważ tak się składa, że w samym środku kręgów, które wyrysował, jest zlew kuchenny, przypisuje mu własności wielce ważnego centrum Kosmosu. Wszystko się kręci dokoła zlewu.
Powoli astronomia rozwija się dalej. Przychodzi Kopernik, obala teorię zlewocentryczną, a po nim Kepler wykreśla znacznie prostsze od ptolemeuszowych tory trzech ciał. Następnie pojawia się Newton. Oświadcza on, że zachowanie się ciał zależy od ich wzajemnej atrakcji, tj. siły przyciągania. P. Smith przyciąga sublokatorkę, a ona jego. Gdy ciotka jest blisko, oboje kręcą się wokół niej, bo siła przyciągająca ciotki jest odpowiednio większa. Teraz umiemy już wszystko doskonale przewidywać. Nagle jednak zjawia się Einstein naszego Kosmosu, który poddaje teorię Newtona krytyce. Uważa on, że postulowanie działania jakichkolwiek sił jest zupełnie zbędne. Stwarza teorię względności, w której zachowanie się układu wyznacza geometria przestrzeni cztero wymiarowe j. „Przyciąganie erotyczne” znika tak samo, jak znika przyciąganie w prawdziwej teorii względności. Zastępuje je zakrzywienie przestrzeni wokół mas grawitujących (a w naszym przypadku — mas erotycznych). Wówczas schodzenie się torów p. Smitha i panny wyznaczają pewne krzywe, zwane erotodezyjnymi. Obecność ciotki wywołuje takie odkształcenie erotodezyjnych, że do zespolenia panny ze Smithem nie dochodzi. Nowa teoria jest prostsza, bo nie postuluje istnienia żadnych „sił”, wszystko sprowadza do geometrii przestrzeni, a szczególnie piękna jest jej generalna formuła (że energia całowania równa się iloczynowi z mas erotycznych przez kwadrat prędkości dźwięku, ponieważ zaledwie drzwi zatrzasną się za ciotką, i odgłos ten dojdzie do Smitha i panny, rzucają się sobie w ramiona).
Potem jednak przychodzą nowi fizycy, wśród nich Heisenberg. Stwierdzają oni, że wprawdzie Einstein dobrze przewidział stany dynamiczne układu (stan całowania, niecałowania itd.), ale dokładniejsze obserwacje, przy pomocy olbrzymich narzędzi optycznych, pozwalające obserwować poszczególne cienie rąk, nóg i głów, wykazują, że można tam wyróżnić takie zmienne, które teoria względności erotycznej pominęła. Nie kwestionują oni istnienia grawitacji erotycznej, ale obserwując drobne elementy, z których zbudowane są ciała kosmiczne (więc te ręce, nogi, głowy), dostrzegają indeterminizm ich zachowania. Np. ręce p. Smitha nie przybierają zawsze tej samej pozycji podczas stanu całowania. W ten sposób rozpoczyna się tworzenie nowej dyscypliny, zwanej mikromechaniką p. Smitha, ciotki i panny. Jest to teoria statystyczna i probabilistyczna. Deterministycznie zachowują się wielkie części układu (ledwo drzwi zamkną się za ciotką, a już Smith i panna, itd.), ale to jest wynik działania sumujących się prawidłowości indeterministycznych. Tu jednak otwieraj ą się prawdziwe trudności, ponieważ nie można przejść od mikromechaniki Heisenberga do makromechaniki Einsteina. Ciała zachowują się deterministycznie jako całości, lecz zalecanki odbywają się rozmaicie. Grawitacja erotyczna nie wyjaśnia wszystkiego. Dlaczego Smith czasem bierze pannę pod brodę, a czasem nie? Mnożą się coraz to nowe statystyki. Nagle bomba: ręce i nogi wcale nie stanowią elementów ostatecznych, można je podzielić na ramiona, przedramiona, uda, łydki, palce, dłonie itd. Ilość „elementarnych cząstek” rośnie zastraszająco. Już nie ma żadnej jednolitej teorii ich zachowania i między ogólną teorią względności erotycznej a mikromechaniką kwantów (odkryto kwant pieszczoty) zieje przepaść nie do przebycia.
Istotnie, pogodzenie z sobą teorii grawitacji i teorii kwantów (już prawdziwego Kosmosu, a nie tego z naszego żartu) jest dotąd sprawą nie rozstrzygniętą. Mówiąc ogólnie, każdy system można przedefiniować tak, aby składał się z dowolnej ilości części, za czym z kolei wykrywa się związki między owymi częściami Jeżeli chcemy przepowiadać wyłącznie pewne stany ogólne, wystarczy teoria o małej ilości zmiennych. Jeśli badamy układy coraz to podrzędniejsze względem tamtych, sprawa się wikła. Gwiazdy od gwiazd izoluje Natura, ale izolować pojedyncze cząstki atomowe musimy sami; jest to jeden z tysiąca kłopotów. Trzeba wybierać takie odwzorowania, które godzą minimum uwzględnianych zmiennych z możliwie dużą ścisłością przepowiedni. Nasz przykład był żartem, ponieważ zachowania owych trzech osób nie można odwzorować deterministycznie. Brak im na to dostatecznej regularności zachowania. Takie podejście jest możliwe i niejako narzuca się samo, gdy układ wykazuje wielką regularność i znaczny stopień izolacji. Warunki te występują w niebiosach, ale nie w mieszkaniu. Gdy jednak ilość zmiennych rośnie, nawet w astronomii pojawiają się trudności stosowania równań różniczkowych. Sprawia je już wyznaczenie torów trzech ciał grawitujących, a dla sześciu ciał równań takich rozwiązać nie można.
Nauka istnieje dzięki temu, że tworzy uproszczone modele zjawisk, że pomija zmienne mniej istotne (np. przyjmuje się, że masy mniejszych ciał układu równe są zeru) i poszukuje niezmienników. Takim niezmiennikiem jest np. szybkość światła. W prawdziwym Kosmosie łatwiej o nie aniżeli w mieszkaniu ciotki. Jeżeli (i nader słusznie) całowania nie jesteśmy skłonni uznać za zjawisko równie uniwersalne, jak grawitacja, lecz pragniemy dowiedzieć się, dlaczego Smith całuje, jesteśmy w kropce. Przy swych ograniczeniach, mechanika matematyczna jest tak uniwersalna, że pozwala obliczać na tysiące i miliony lat naprzód położenia ciał kosmicznych. Jak jednak obliczyć tory impulsów mózgu p. Smitha, aby przewidywać „oralne koincydencje” z panną, tj. mówiąc mniej uczenie, pocałunki? Jeśliby nawet było możliwe, odwzorowanie symboliczne kolejnych stanów mózgu okazuje się bardziej skomplikowane od samego zjawiska (tj., biegu impulsów w sieci neuronowej). W takiej sytuacji, neuronowy równoważnik aktu kichnięcia jest tomem, którego okładkę trzeba otwierać za pomocą kranowego dźwigu. W praktyce aparatura matematyczna grzęźnie w powstałej złożoności dużo wcześniej, aniżeli do zapełniania takich tomów dochodzi. Cóż pozostaje? Uznanie samego zjawiska za jego najdoskonalsze odwzorowanie, zastąpienie działalności analitycznej — kreacyjną. Jednym słowem — praktyka imitologiczna.
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 58; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!