Вселенная. Происхождение жизни, смысл нашего существования и огромный космос

Автор: Шон Кэрролл

Издательство: Питер

ISBN: 978-5-496-02380-1

Год выпуска: 2017

Количество страниц: 464

Оригинальное название: The Big Picture: On the Origins of Life, Meaning, and the Universe Itself

Оглавление
Пролог 9

Часть I. Космос

15
1. Фундаментальная природа реальности 16
2. Поэтический натурализм 23
3. Мир движется сам собой 31
4. От чего зависит, что произойдёт дальше? 38
5. Почему это произошло 46
6. Наша Вселенная 55
7. Стрела времени 63
8. Память и причины 68

Часть II. Понимание

75
9. Изучая мир 76
10. Обновление базы знаний 82
11. Нормально ли во всём сомневаться? 91
12. Реальность возникает 101
13. Что существует, а что иллюзорно? 114
14. Планеты убеждений 124
15. Соглашаясь с неопределённостью 132
16. Что мы можем знать о мире, не наблюдая его непосредственно? 140
17. Кто я? 149
18. Абдукция Бога 154

Часть III. Сущность

161
19. Много ли мы знаем 162
20. Квантовая сфера 168
21. Интерпретация квантовой механики 176
22. Базовая теория 183
23. Материя, из которой мы состоим 190
24. Эффективная теория повседневного мира 199
25. Почему существует Вселенная? 208
26. Тело и душа 218
27. Смерть — это конец 228

Часть IV. Сложность

235
28. Вселенная в чашке кофе 236
29. Свет и жизнь 249
30. Перетекание энергии 256
31. Спонтанная организация 262
32. Происхождение и смысл жизни 272
33. Самонастройка эволюции 286
34. Пробираясь по ландшафту 292
35. Эмерджентная цель 305
36. Всё ради нас 316

Часть V. Мышление

329
37. Ползком к сознанию 330
38. Бормочущий мозг 341
39. Каково это — мыслить? 350
40. Трудная проблема 363
41. Зомби и сюжеты 370
42. Есть ли у фотонов сознание? 379
43. Что на что воздействует? 389
44. Свобода выбора 395

Часть VI. Забота

403
45. Три миллиарда сердцебиений 404
46. Что есть и что должно быть 411
47. Правила и следствия 420
48. Создание доброты 363
49. Слушая мир 438
50. Экзистенциальная терапия 448

Приложение. Уравнение, которое касается каждого из нас

454


Одним из столпов аргументации и рассматриваемой Шоном Кэрроллом картины мира в книге «Вселенная. Происхождение жизни, смысл нашего существования и огромный космос» является на первый взгляд дерзкий, но при должном знании физики очевидный тезис: физические законы, лежащие в основе повседневной реаль­ности, полностью известны. Мы не знаем всего об устройстве мира, но имеющееся у нас кое-что, Базовая теория, позволяет утверждать невозможность телепатии, экстрасенсорного восприятия и в целом всего класса паранормальных феноменов. Но это далеко не единственное следствие поэтичного натурализма. Ряд принципов, облегчающих рассуждения и позволяющих относительно просто получать выводы о свойствах и следствия научных теорий, например, что такое эффективность квантовой теории поля, множественная реализуемость, огрубление описания, слабая и сильная эмерджентность и их связь с редукционизмом, подробно разбирается автором в доступной для не имеющих подготовки в области физики форме. Это позволяет обратиться к куда более непростым темам и вопросам: что реально, а что нет; есть ли свобода воли и как рассуждать о смысле и ценностях в натуралистической картине мира; какой может быть интерпретация квантовой механики; почему существует Вселенная. Но и на этом Шон Кэрролл не останавливается, предпринимая попытку показать, как в мире, на фундаментальном уровне подчиняющемся безликим законам без какой-либо телеологии, возникают порядок и сложность, как рассуждать о «проблеме» тонкой настройки в контексте концепции Мультивселенной и инфляционного расширения, как подобраться к феноменам сознания и внутренних переживаний, не прибегая к дуализму. Чтобы разобраться во всём этом, один из ведущих защитников и популяризаторов натуралистического мировоззрения наших дней, предлагает вооружиться и умом, и смелостью.

Подробный план книги вы найдёте во вступлении автора, приводимом ниже. В представленных для ознакомления главах «Реальность возникает», «Что существует, а что иллюзорно?», «Каково это — мыслить?» — о важных аспектах эмерджентности, связи микро- и макроуровневых теорий, о том, реальны ли феномены, возникающие при переходе к макроописанию, или всего лишь иллюзорны, и может ли философский зомби существовать в реальности. Материалы публикуются с любезного разрешения издательства Питер.


«Пролог

Лишь однажды в жизни я по-настоящему оказался на волосок от гибели.

Было темно, я ехал в сплошном потоке машин и немного утратил концентрацию. Невнимательный водитель на трассе 405 в Лос-Анджелесе круто повернул передо мной, чтобы не вылететь на съезд с шоссе, и я тоже взял в сторону, чтобы с ним разминуться. Однако оказалось, что гигантская фура, которая шла по полосе слева от меня, находится совсем близко. Я лишь слегка зацепил передок кабины грузовика задним бампером, но и этого оказалось достаточно. Я утратил всякий контроль над машиной, которая неспешно и величаво развернулась против часовой стрелки; в результате моя машина сходу въехала в этот передок, все еще оставаясь в движении и теряя скорость. Конечно, все это выглядело неспешно и величаво только с моей точки зрения. Я чувствовал себя мухой в янтаре, беспомощно взирая, как беспорядочно вертится моя машина, пока она не засела в радиаторной решетке фуры перпендикулярно направлению движения. Прямо мне в лицо ослепительно сияла фара грузовика.

Я остался невредим, но, конечно, испытал шок. Мою машину немного покорежило, и предстояло надолго отдать ее в автомастерскую, но я смог доехать до дома после того, как пообщался с полицией и заполнил все необходимые документы. Несколько дюймов туда-сюда, немного иная скорость, запаникуй дальнобойщик чуть сильнее — и все могло сложиться иначе.

Многим приходится сталкиваться со смертельной опасностью задолго до того, как приходит наша смерть. Мы осознаем, что наша жизнь конечна.

По профессии я физик и изучаю Вселенную как единое целое. Это большая Вселенная. Четырнадцать миллиардов лет минуло с момента Большого взрыва, наблюдаемая область пространства заполнена несколькими сотнями миллиардов галактик, каждая галактика в среднем содержит сто миллиардов звезд. Мы, люди, напротив, совсем крошечные — недавние обитатели заурядной планетки, вращающейся вокруг неприметной звезды. Каков бы ни был исход того злоключения на шоссе, моя жизнь все равно продлилась бы несколько десятилетий, а не миллиарды лет.

Человек — крошечное, незаметное существо. По сравнению со Вселенной человек еще мельче, чем атом по сравнению с Землей. Может ли чья-либо жизнь считаться действительно важной?

В определенном смысле — конечно, может. Я живу счастливо, в окружении семьи, друзей, которые мною дорожат. Все они очень бы огорчились, если бы я умер. Я сам бы был очень несчастен, если бы каким-то образом заранее узнал, что жизнь моя подходит к концу. Однако на уровне бескрайнего, казалось бы, индифферентного космоса — имеет ли все это хотя бы какое-то значение?

Мне нравится думать, что в жизни человека действительно есть смысл, пусть даже Вселенная вполне обошлась бы и без нас. Тем не менее следует серьезно воспринимать и усердно осмысливать вопрос о том, как наше желание что-то значить вписывается в природу реальности на самых глубинных ее уровнях.

Одна моя знакомая, нейрофизиолог и биолог, умеет омолаживать отдельные клетки. Сегодня ученые умеют брать из организма взрослого человека стволовые клетки, которые состарились и приобрели иные, "зрелые" признаки, а затем словно запускать для них время вспять, пока они вновь не станут "новорожденными" стволовыми клетками.

От одной клетки до полноценного организма — долгий путь. Вот я и спросил мою знакомую полушутя, возможно ли будет когда-нибудь не только омолаживать людей, но и достичь вечной молодости.

"Рано или поздно и ты, и я умрем, — задумчиво ответила она, — но я не так уверена, будут ли у нас обоих внуки".

Она мыслит как биолог. Я, будучи физиком, знаю, что теоретически организм может жить миллионы и миллиарды лет — это не нарушает никаких законов природы, поэтому и я считаю это вполне возможным. Но когда-нибудь все звезды израсходуют свое ядерное топливо, их холодные огарки упокоятся в черных дырах, которые будут постепенно испаряться, пока не превратятся в разреженную дымку элементарных частиц в темной и пустой Вселенной. На самом деле мы никогда не будем жить вечно, каких бы успехов ни достигла биология.

Все умирают. Жизнь — не субстанция в отличие от воды или камня; это процесс, подобный горению или прибою. Этот процесс начинается, продолжается какое-то время и в конечном итоге заканчивается. Наши "моменты", сколько бы они ни длились, мимолетны в сравнении с масштабами вечности.

* * *

Перед нами стоят две цели. Первая — изложить историю Вселенной и объяснить, почему мы считаем истинной эту историю, эту общую картину — такую, какой мы понимаем ее сейчас. Эта концепция просто фантастическая. Мы, люди, — комочки упорядоченной органики, под действием безликих законов природы развившие способность размышлять об обескураживающей сложности окружающего мира, ценить ее, увлекаться ею. Чтобы понять себя, мы должны понять материю, из которой состоим, то есть углубиться в пределы частиц, их взаимодействий и квантовых феноменов, не говоря уже о том, насколько разнообразными способами эти микроскопические элементы могут складываться в организованные системы, которым свойственно чувствовать и мыслить.

Другая цель связана с определенной экзистенциальной терапией. Берусь утверждать, что, хотя мы и являемся частью той Вселенной, которая подчиняется базовым безликим законам, мы все-таки имеем значение. Этот вопрос не относится к науке — мы не можем экспериментально собрать определенные данные и на их основе попытаться решить данную проблему. По сути своей это философская проблема, и, чтобы ее решить, мы должны перестать думать о жизни и ее смысле так, как мы привыкли это делать за тысячи лет. Ранее было принято считать, что человеческая жизнь не может быть осмысленной, если мы — "всего лишь" горстки атомов, движущихся в пространстве в соответствии с законами физики. Да, мы именно таковы, но это не единственный вариант осмысления человека. Мы — горстки атомов, не подчиняющиеся влиянию каких-либо нематериальных или духовных факторов, и мы же — чувствующие и мыслящие люди, способные наполнить свою жизнь смыслом, правильно проживая ее.

Мы малы, Вселенная велика. И у нас нет инструкции для ее познания. Тем не менее мы удивительно много узнали о том, как именно устроено все вокруг. Есть особое испытание — принимать мир таким, каков он есть, встречать реальность с улыбкой и превращать нашу жизнь в самостоятельную ценность.

* * *

В первой части "Космос" мы рассмотрим некоторые важные аспекты той большой Вселенной, частью которой являемся. Существует множество способов рассуждения о мире, приводящих нас к системе взглядов, называемой поэтический натурализм. "Натурализм" постулирует, что существует лишь один мир, естественный мир; мы исследуем некоторые признаки, заставляющие нас склоняться к этой точке зрения, — в частности, поговорим о движении и развитии Вселенной. "Поэтика" напоминает о том, что рассуждать о мире можно несколькими способами. Рассуждая о том, почему происходят те или иные феномены, мы считаем естественным пользоваться "причинно-следственным" лексиконом, но на глубочайших уровнях устройства природы такие идеи не работают. Эти феномены эмерджентны, они пригодны для описания окружающего нас обыденного мира. Разница между обыденным и более глубоким описанием связана с тем, как течет время, и различие между прошлым и будущим в конечном итоге можно проследить до того самого особенного состояния, из которого родилась наша Вселенная в момент Большого взрыва.

Во второй части "Понимание" мы обсудим, как следует подходить к пониманию мира или хотя бы как двигаться к этой истине; нам придется удовлетвориться неопределенностью и неполными знаниями, а также всегда быть готовыми пересматривать наши убеждения по мере выяснения новых фактов. Мы узнаем, почему наилучший способ описания Вселенной представляет собой не единую унифицированную историю, а ряд взаимосвязанных последовательных моделей, каждая из которых приемлема на том или ином уровне. У каждой из таких моделей есть своя область применения, причем идеи, являющиеся ключевыми составляющими каждой из таких историй, с полным правом могут считаться реальными. Наша цель — собрать взаимосвязанный набор описаний, основанных на фундаментальных идеях, которые стыкуются друг с другом и образуют целостную "планету убеждений".

Затем мы перейдем к "Сущности". В этой части мы постараемся осмыслить мир таким, каков он есть, и поговорим о фундаментальных законах природы. Мы обсудим квантовую теорию поля — основной язык, на котором написана современная физика. Оценим триумф Базовой теории — невероятно успешной модели, описывающей частицы и взаимодействия, благодаря которым существуем мы с вами, Солнце, Луна, звезды, а также все то, что вам доводилось видеть, ощущать или пробовать на вкус. Мы еще многого не знаем об устройстве мира, но есть очень серьезные основания полагать, что Базовая теория — это верное описание природы на том уровне, где эта теория применяется. Эта область применения достаточно широка, чтобы сразу исключить из нее ряд провокационных феноменов: телекинез, астрологию, загробную жизнь.

Вооружившись определенными законами физики, нам еще немало предстоит сделать, чтобы связать эти принципы с многообразием окружающего мира. В четвертой части "Сложность" мы начнем видеть, как складываются эти взаимосвязи. Возникновение сложных структур — это не странность, противоречащая общей тенденции к увеличению энтропии во Вселенной, а естественное следствие данной тенденции. В подходящих условиях материя самоорганизуется в виде причудливых структур, которые могут собирать информацию из окружающей среды и использовать эту информацию. Кульминация такого процесса — жизнь как она есть. Чем больше мы узнаем о первоосновах жизни, тем лучше понимаем, насколько они гармонируют с фундаментальными физическими законами, которым подчиняется вся Вселенная. Жизнь — это процесс, а не субстанция, и поэтому она неизбежно заканчивается. Вселенная существует не потому, что в ней есть мы, но мы способны к самосознанию и рефлексии, поэтому занимаем в этой Вселенной особое место.

Здесь мы подходим к одной из самых неподатливых проблем, с которой сталкивается натурализм, — к загадке сознания. Мы поговорим о ней в пятой части под названием "Мышление", где выйдем за рамки "натурализма" и доберемся до "физикализма". Современная нейрофизиология семимильными шагами движется к пониманию того, как именно организовано мышление в нашем мозге, причем практически наверняка известно, что наш личный опыт определенно коррелирует с протекающими в мозге физическими процессами. Мы даже постепенно начинаем видеть, как эта примечательная способность развивалась со временем, какие ключевые свойства критически важны для приобретения сознания. Наиболее сложная из затрагиваемых здесь проблем является философской: как вообще возможно редуцировать наш личный опыт, уникальную, усвоенную на опыте содержательность жизни, заключенную в сознании, до обычного движения материи? Поэтический натурализм предлагает говорить о "внутренних переживаниях" как о процессах, происходящих в нашем мозге. Но рассуждать о них мы можем очень реалистично, даже если речь идет о том, насколько мы способны совершать свободный выбор как рациональные существа.

Наконец, в части "Осознание" мы обратимся к сложнейшей из всех проблем: как сформулировать ценности и смысл в космосе, не имеющем трансцендентной цели. Натурализму часто вменяется в вину, что эта задача попросту невыполнима: если за пределами физического мира нет чего-то, способного нас направлять, то нет и никакого смысла жить, причем нет смысла строить жизнь так или иначе. Некоторые натуралисты с этим соглашаются и просто живут дальше; другие реагируют совершенно по-иному, доказывая, что ценности можно научно определить, точно так же, как и возраст Вселенной. Поэтический натурализм занимает промежуточную позицию, признавая, что ценности — это изобретение человека, но отрицая, что ценности в таком случае иллюзорны и бессмысленны. У каждого из нас есть заботы и желания, приобретенные в ходе эволюции либо усвоенные благодаря воспитанию или окружению. Наша задача — примириться с этими заботами и желаниями, а также друг с другом. Смысл жизни, который мы находим, не трансцендентен, но от этого он не становится менее глубок.

<...>

Реальность возникает

Вооружившись нашим байесовским инструментарием для добычи знаний, вернемся к препарированию некоторых идей, лежащих в основе поэтического натурализма. В частности, разберемся с невинной на первый взгляд, но на деле глубокой идеей о том, что существует много способов рассуждения о мире, каждый из которых просто акцентирует свой аспект основополагающего целого.

Человеческие знания расширяются, и в результате мы сделали ряд открытий, которые все вместе дают понять: мир устроен совершенно иначе, чем свидетельствует наш обыденный опыт. Существует сохранение импульса, Вселенная не нуждается в перводвигателе, постоянное движение естественно и ожидаемо. Соблазнительно предположить — только осторожно, всегда будучи готовым изменить мнение, если оно не подтвердится, что Вселенная не нуждается в создании, обусловливании или поддержке. Она может просто быть. Еще есть сохранение информации. Вселенная развивается, переходя от момента к моменту. При этом она зависит только от своего текущего состояния — она не направлена на достижение каких-либо будущих целей, не отражает свою прежнюю историю.

Эти открытия указывают на то, что мир функционирует сам по себе, не испытывает никаких внешних воздействий. Все вместе они радикально повышают для нас субъективную вероятность натурализма: есть только один мир, естественный, устроенный в соответствии с законами физики. Но они также актуализируют назревающий вопрос: почему мир, воспринимаемый нами в повседневной жизни, кажется столь непохожим на мир фундаментальной физики? Почему, на первый взгляд, основные механизмы реальности совершенно не очевидны? Почему терминология, используемая нами для описания обыденного мира, — причины, цели, основания — настолько неприменима в микромире, где царят постоянное движение и лапласовские закономерности?

Здесь мы переходим к "поэтической" части поэтического натурализма. Хотя существует всего один мир, рассуждать о нем можно многими способами. Можно называть их "моделями" или "теориями", или "дискурсами", или "сюжетами" — неважно. Аристотель и его современники не просто занимались измышлениями; они излагали разумную историю того мира, который действительно наблюдали. Наука открыла ряд других историй, более сложных для восприятия, но и более точных, а также применимых в более широком контексте. Мало того что каждая из этих историй в отдельности оказалась успешной, они к тому же согласуются друг с другом.

* * *

Одно ключевое слово позволяет привести все эти истории к общему знаменателю: эмерджентность. Как и многие волшебные слова, оно очень могучее, но также коварное — если его доверить кому попало, легко может использоваться не по назначению. Свойство системы называется "эмерджентным", если не входит в состав ее "фундаментального" описания, но становится полезным или даже необходимым при рассмотрении системы в более широком контексте. Натуралист считает, что человеческое поведение эмерджентно: складывается из сложных взаимодействий атомов и сил, образующих каждый отдельный организм.

Эмерджентность повсюду. Рассмотрим какую-нибудь картину, например полотно Ван Гога "Звездная ночь". Холст и масло образуют физический артефакт. На определенном уровне это просто набор определенных атомов, каждый из которых обладает своим положением. В картине нет ничего, кроме этих атомов. Ван Гог не приправил ее никакой духовной энергией; он просто положил мазки на холст. Если бы атомы, из которых состоит картина, были расположены иначе, то это была бы уже другая картина.

Однако очевидно, что об этом физическом артефакте можно рассуждать не только как о некой атомной структуре — более того, такой способ определенно не лучший. Говоря о "Звездной ночи", мы обсуждаем ее гамму, настроение, которое она вызывает, вихри звезд и Луны на небе, а возможно, и тот период, который Ван Гог провел в лечебнице Святого Павла Мавзолийского. Все эти высокоуровневые концепции в определенном смысле дополняют сухой (но точный) список всех атомов, из которых состоит полотно. Эти свойства эмерджентны.

Эмерджентность повсюду. Рассмотрим какую-нибудь картину, например полотно Ван Гога «Звездная ночь». Холст и масло образуют физический артефакт. На определенном уровне это просто набор определенных атомов, каждый из которых обладает своим положением. В картине нет ничего, кроме этих атомов. Ван Гог не приправил ее никакой духовной энергией; он просто положил мазки на холст. Если бы атомы, из которых состоит картина, были расположены иначе, то это была бы уже другая картина.

Винсент Ван Гог. "Звездная ночь".

Классический пример эмерджентности, к которому всегда стоит вернуться, как только начнешь путаться в этих вещах, — воздух в комнате, где вы находитесь. Воздух — это газ, и можно говорить о различных его параметрах: температуре, плотности, влажности, скорости и т.д. Мы воспринимаем воздух как сплошной флюид, и все эти параметры имеют числовые значения в каждой точке комнаты. Напомню, что флюиды — это газы и жидкости. Но мы знаем, что "на самом деле" воздух — не флюид. Если рассмотреть его под микроскопом, то мы увидим, что он состоит из отдельных атомов и молекул — в основном азота и кислорода, а также следового количества других элементов и соединений. Рассуждая о воздухе, можно было бы просто перечислить все эти молекулы — скажем, 1028 штук — и указать их положения, скорости, ориентацию в пространстве и т.д. Иногда это называется "кинетической теорией", рассуждать таким образом совершенно правомерно. Указание состояния каждой молекулы в каждый момент времени — непротиворечивое и самодостаточное описание системы; будь вы столь же умны, как демон Лапласа, этого было бы достаточно, чтобы определить их состояние в любой другой момент времени. На практике этот способ крайне неудобен и никто им не пользуется.

Классический пример эмерджентности, к которому всегда стоит вернуться, как только начнешь путаться в этих вещах, — воздух в комнате, где вы находитесь. Воздух — это газ, и можно говорить о различных его параметрах: температуре, плотности, влажности, скорости и т.д. Мы воспринимаем воздух как сплошной флюид, и все эти параметры имеют числовые значения в каждой точке комнаты.

Два способа представления воздуха: в виде дискретных молекул и в виде сплошного флюида.

Совершенно допустимо описывать воздух и в терминах макроскопического флюида, имеющего такие параметры, как температура и плотность. Существуют уравнения, описывающие, как отдельные молекулы сталкиваются друг с другом и изменяют траектории со временем; также есть отдельный набор уравнений, демонстрирующих, как изменяются во времени свойства флюида. При этом могу вас обнадежить: чтобы найти решение, можно и не быть столь умным, как демон Лапласа, — с такой задачей вполне справляются обычные компьютеры. Метеорологи и авиаинженеры решают такие уравнения каждый день.

Итак, "флюидное" и "молекулярное" описания — два разных способа рассуждения о воздухе, причем оба они — как минимум в определенных обстоятельствах — весьма точно и информативно описывают свойства воздуха. Этот пример иллюстрирует ряд аспектов, которые обычно характерны для дискуссий об эмерджентности.

  • В различных сюжетах или теориях применяется совершенно разная терминология. Хотя эти теории и описывают одну и ту же базовую реальность, они представляют собой различные онтологии. В рамках одной из теорий мы говорим о плотности, давлении и вязкости флюида, в рамках другой — о положении и скорости отдельных молекул. Для каждой теории свойственно свое тщательно подобранное множество составляющих — объектов, свойств, процессов, взаимосвязей, и эти составляющие могут радикально различаться от теории к теории, несмотря на то что все они "истинны".
  • У каждой теории есть собственная область применения. "Флюидное" описание будет неприменимо, если количество молекул в рассматриваемом объеме столь невелико, что важны свойства отдельных молекул, а не их множеств. Молекулярное описание имеет сравнительно широкую область применения, но тоже действует не всегда. Теоретически можно упаковать в достаточно небольшой объем пространства такое количество молекул, чтобы они образовали черную дыру — в таком случае молекулярная терминология уже будет неприемлема.
  • Каждая теория в своей области применения автономна — полна и самодостаточна, не зависит ни от какой другой теории. Если мы говорим о флюиде, то описываем воздух в терминах плотности, давления и т.д. Указав эти величины, можно ответить на любой вопрос о воздухе в рамках этой теории. В частности, нам вообще не потребуется затрагивать какие-либо вопросы о молекулах и их свойствах. Исторически нам приходилось рассуждать о давлении воздуха и скорости ветра задолго до того, как мы узнали о том, что воздух состоит из молекул. Аналогично, рассуждая о молекулах, мы не упоминаем такие термины, как "давление" или "вязкость", — подобные концепции в данном контексте просто неприменимы.

Здесь сделаем важный вывод: теории могут опираться на совершенно несхожие идеи, но при этом правильно описывать один и тот же базовый материал. В дальнейшем этот момент будет принципиален. Организм может быть живым, хотя и состоит из неживых атомов. Животное может обладать сознанием, хотя его отдельные клетки и лишены сознания. Люди могут делать выбор, даже несмотря на то что концепция "выбора" неприменима к тем компонентам, из которых они состоят.

* * *

Если у нас есть две различные теории и они обе правильно описывают одну и ту же базовую реальность, то они должны быть связаны друг с другом и взаимно непротиворечивы. Иногда эти отношения просты и прозрачны, в других случаях приходится просто поверить, что они существуют.

Случай с динамикой флюида, возникающей из совокупности молекул, восхитительно прост. Одна теория может быть выведена непосредственно из другой благодаря процессу, именуемому огрублением. Можно напрямую соотнести одну теорию (молекулы) с другой (флюид). Конкретное состояние в первой теории — список всех молекул, их положений и скоростей — соответствует конкретному состоянию во второй, учитывающему плотность, давление и скорость флюида в каждой его точке.

Более того, множество различных состояний молекулярной теории соответствуют одному и тому же состоянию флюидной. В такой ситуации первая теория зачастую именуется "микроскопической", "тонкой" или "фундаментальной", а вторая "макроуровневой", "грубой", "эмерджентной" или "фактической". Эти характеристики не абсолютны. Для биолога, работающего с эмерджентной теорией клеток и ткани, теория об атомах и их взаимодействиях может быть описанием в микромасштабе; для специалиста по теории струн, работающего с квантовой гравитацией, суперструны могут быть микроскопическими сущностями, а атомы будут эмерджентны. Микроуровень из одного контекста оказывается макроуровнем в другом.

Мы хотим, чтобы наши теории давали физические прогнозы, согласующиеся друг с другом. Допустим, что состояние x в микроуровневой теории развивается в некое состояние y. Также предположим, что "эмерджентное" соотнесение позволяет уподобить состояния x и y состояниям X и Y в эмерджентной теории флюида. Поэтому было бы лучше, если бы X развивалось в Y по законам эмерджентной теории — как минимум с очень высокой вероятностью. Если исходить из микроскопического состояния, то процесс "развития ситуации во времени и отслеживания, как она отражается на уровне эмерджентной теории", должен давать такой же результат, как "отслеживание соответствующего процесса в эмерджентной теории с последующим развитием его во времени".

Огрубление действует в одном направлении — с микроуровня на макроуровень, но не наоборот. Нельзя открыть свойства микроуровневой теории, всего лишь зная макроуровневую. Действительно, эмерджентные теории могут иметь множественную реализуемость: в принципе может существовать несколько микроуровневых теорий, не согласующихся друг с другом, но соответствующих одному и тому же эмерджентному описанию. Воздух можно воспринимать как флюид, ничего не зная о его молекулярном составе, равно как вообще о возможности описания воздуха как совокупности частиц.

Огрубление действует в одном направлении — с микроуровня на макроуровень, но не наоборот. Нельзя открыть свойства микроуровневой теории, всего лишь зная макроуровневую. Действительно, эмерджентные теории могут иметь множественную реализуемость: в принципе может существовать несколько микроуровневых теорий, не согласующихся друг с другом, но соответствующих одному и тому же эмерджентному описанию.

Возникновение одной теории из другой. Квадратики на каждой картинке соответствуют различным возможным состояниям, в которых может находиться вся система при описании ее на уровне той или иной теории. Развитие во времени и эмерджентность должны согласовываться; микросостояния, соответствующие одному и тому же эмерджентному состоянию, должны развиваться в микросостояния, которые, в свою очередь, также соответствуют одному и тому же эмерджентному состоянию. Каждому эмерджентному состоянию соответствует ряд микросостояний.

Эмерджентность столь удобна потому, что различные теории не равны друг другу. Эмерджентная теория флюида в своей области применения обладает невероятно высокой вычислительной эффективностью по сравнению с микроуровневой молекулярной теорией. Проще зафиксировать несколько переменных, описывающих свойства флюида, чем состояния всех этих молекул. Как правило — но не все­гда — теория, обладающая более широкой областью применения, также будет и более затратной с вычислительной точки зрения. Обычно теория чем более практична, тем менее подробна.

Возможность выстроить две различные теории о воздухе в вашей комнате, представив его в одном случае как флюид, а в другом как совокупность молекул, является одним из наиболее ярких примеров эмерджентности, а в более общем смысле — поэтико-натуралистической идеи, что можно несколькими способами описать базовую реальность. Как вы уже догадываетесь, здесь есть некоторые тонкости, которые стоит исследовать.

* * *

Одно из свойств примера с молекулами и флюидом заключается в том, что можно вывести макроуровневую теорию флюида из микроуровневой молекулярной теории. Мы можем, начав с молекул, предположить, что в каждой точке пространства наблюдается высокая плотность молекул, а затем "сгладить" это распределение, чтобы получить точные формулы для определения свойств флюида, в частности давления и температуры, исходя из взаимодействий молекул. Именно этот процесс был выше назван "огрублением".

Однако здесь мы втихую воспользовались очень характерной чертой кинетической теории, которая так просто не распространяется на другие ситуации, что могли бы нас заинтересовать. В принципе молекулы воздуха — простые объекты, которые тупо сталкиваются друг с другом, когда оказываются в одной точке пространства. В результате мы просто строим описание флюида, рассчитывая усредненные свойства всех молекул. Среднее количество молекул дает плотность, средняя энергия — температуру, средний импульс движения в различных направлениях — давление и т.д.

Мы не можем принимать такие свойства как данность. Так, в квантовой механике существует феномен запутанности: невозможно даже указать состояние системы, перечислив состояния всех ее подсистем по отдельности. Требуется рассматривать всю систему целиком, поскольку различные ее элементы могут быть переплетены друг с другом. Копнем поглубже: если скомбинировать квантовую механику с гравитацией, то в соответствии с распространенным убеждением (хотя и не подтвержденным, так как мы практически ничего не знаем наверняка о квантовой гравитации) само пространство оказывается эмерджентным, а не фундаментальным. В таком случае даже не имеет смысла говорить о "положении в пространстве" как о фундаментальном концепте.

Нет необходимости возноситься в потаенные пределы квантовой гравитации, если мы лишь ищем ситуации, в которых простого "сглаживания" недостаточно для перехода от микроуровневой теории к эмерджентной. Пожалуй, мы хотели бы иметь такую теорию человеческого мозга, которая выстраивается на основе функционирования множества нейронов. Или теорию нейрона, выстраивающуюся на основе взаимодействия молекул, из которых он состоит. Проблема в том, что и нейроны, и огромные органические молекулы каждого нейрона очень сложны сами по себе; их функционирование зависит от того, каким именно образом они получают конкретный "ввод" из окружающей среды. Если просто взять их усредненные свойства в том или ином регионе, то мы не уловим всех этих тонкостей. Речь не о том, что не может существовать практичной эмерджентной теории, в которой состояния нейронов соотносились бы с состояниями мозга по принципу "многие к одному"; просто получить такую теорию можно несколько более косвенным способом, чем в случае с описанием воздуха в комнате.

Воздух в комнате дает простой и непротиворечивый пример эмерджентности. Всем понятно, что в данном случае происходит и как об этом говорить. Однако такая простота может быть обманчива. Видя, как легко можно вывести механику флюида из взаимодействий отдельных молекул, читатель может подумать, что вся суть эмерджентности — это вывод одной теории из другой. Нет — эмерджентность касается различных теорий, описываемых в разных терминах, но дающих взаимно непротиворечивые описания одних и тех же базовых феноменов, каждая в своей области применения. Если у макроуровневой теории есть область применения, являющаяся подразделом области применения некой микроуровневой теории, и обе теории согласуются друг с другом, то принято говорить, что микроуровневая теория включает в себя макроуровневую; но такие вещи зачастую принимаются как данность, продемонстрировать их на примере не удается. Очень хорошо, если получается поэтапно вывести одну теорию из другой, но такая возможность далеко не является определяющей для данной идеи.

* * *

По мере того как системы развиваются во времени — например, в ответ на изменение условий окружающей среды, — они могут переходить из области, предусматривающей один вариант эмерджентного описания, в другую область. Такое событие называется фазовым переходом. Наиболее известный пример — вода. В зависимости от температуры и давления, это вещество может находиться в твердом состоянии (лед), жидком состоянии (вода) или газообразном состоянии (водяной пар). Базовое микроскопическое описание вещества не изменяется: оно состоит все из тех же молекул H2O. Однако макроскопические свойства изменяются при переходе из одной "фазы" в другую. Изменяются условия, и в зависимости от этого мы по-разному говорим о воде. Плотность, жесткость воды, скорость звука в ней, а также другие ее свойства могут полностью изменяться — при этом изменяется и наш словарь. Например, вы не скажете "налить кубик льда" или "наколоть воды".

По мере того как системы развиваются во времени — например, в ответ на изменение условий окружающей среды, — они могут переходить из области, предусматривающей один вариант эмерджентного описания, в другую область. Такое событие называется фазовым переходом. Наиболее известный пример — вода.

Изменение агрегатных состояний воды по мере ее нагревания: твердое тело, затем жидкость, затем газ. Уровни таяния и кипения напоминают плато; на данных этапах внутренняя молекулярная структура видоизменяется, хотя температура и остается фиксированной.

Механизм фазового перехода до сих пор бесконечно занимает ученых. Некоторые такие переходы происходят стремительно, другие — медленно; в некоторых случаях субстанция полностью видоизменяется, в других случаях эти изменения происходят более поступательно. На рисунке отражена одна интересная черта фазового перехода: не все изменения заметны на первый взгляд. Когда мы нагреваем воду, она постепенно превращается изо льда в пар, по мере повышения температуры. На некотором уровне, где совершается переход, есть такой период, когда температура остается постоянной, но молекулярная структура вещества изменяется. При фазовом переходе субстанция приобретает совершенно новые физические свойства: твердость, прозрачность, электропроводимость. Либо может стать живой или сознающей.

Когда мы говорим о простых молекулярных системах, зачастую удается точно определить, какой теоретический словарь в данном случае уместен и где именно наступает переход от одной фазы к другой. Эта граница размывается, если говорить о биологии или о человеческих взаимоотношениях, но в принципе продолжают действовать все те же базовые идеи. Все мы знаем, как изменяется обстановка в переполненной комнате, когда кто-то высказывает верную (или ошибочную) мысль либо когда в разговор вступает новый человек. Вот неполный список важных фазовых переходов, происходивших в истории космоса:

  • образование протонов и нейтронов из кварков и глюонов на раннем этапе существования Вселенной;
  • ядра обрастают электронами, образуются атомы (через несколько сотен тысяч лет после Большого взрыва);
  • образование первых звезд — Вселенная наполняется звездным светом;
  • возникновение жизни: самоподдерживающаяся сложная химическая реакция;
  • многоклеточность: одноклеточные живые организмы образуют единое целое;
  • сознание: осознание самого себя и способность построить ментальное представление о Вселенной;
  • возникновение языка, способность формулировать абстрактные мысли и обмениваться ими;
  • изобретение машин и других технологий.

Фазовые переходы бывают не только в мире материалов, но и в мире идей. Томас Кун, специалист по философии науки, популяризовал идею "смены парадигмы", описывая, как новые теории могут простимулировать ученых концептуализировать мир совершенно по-новому. Фазовым переходом может считаться даже такая ситуация, когда отдельный человек изменяет точку зрения о чем-либо; после этого мы будем говорить об этом человеке иначе. Люди, как и вода, могут выходить на "интеллектуальное плато": внешне кажется, что они придерживаются прежних убеждений, но в глубине души их взгляды постепенно меняются.

* * *

Принципиален тот факт, что любая теория, или способ рассуждения, действует только в своей конкретной области применения. Опять же, пример с воздухом прост, но, пожалуй, настолько прост, что внушает нам ложное ощущение "и так все понятно".

Хотя мы и считаем, что воздух в комнате "действительно" состоит из различных молекул, область применения этой теории не позволяет рассмотреть некоторые ситуации: например, плотность воздуха может стать столь высока, что на его месте образуется черная дыра. (Не волнуйтесь, практически в любой комнате, где вы могли бы оказаться, это физически невозможно.) Однако флюидное описание здесь также не работает. На самом деле область применения эмерджентной теории флюида — это строго определенный подраздел области применения молекулярной теории.

На схеме показаны различные способы сочетания областей применения друг с другом. Одна может быть подразделом другой; две могут различаться, но пересекаться; они могут быть совершенно разными и вообще не содержать общих ситуаций.

Так могут соотноситься области применения различных теорий (способов рассуждения, моделей.)

Такая ситуация — два способа рассуждения, область применения одного из которых полностью входит в состав области применения другого, — конечно, не обязательна. На схеме показаны различные способы сочетания областей применения друг с другом. Одна может быть подразделом другой; две могут различаться, но пересекаться; они могут быть совершенно разными и вообще не содержать общих ситуаций. Например, в теории струн, которая сегодня является основным кандидатом на роль теории квантовой гравитации, существуют "отношения двойственности" между теориями и складывается промежуточная ситуация: имеем две теории с пересекающимися областями применения.

Другим — противоположным — примером, пожалуй, является человеческое сознание. Люди состоят из элементарных частиц, причем существует Базовая теория — вполне успешная картина, описывающая взаимодействие этих частиц. О ней мы поговорим в главе 22. Можно подумать, что вы смогли бы полностью описать человека, зная состояние каждой из его элементарных частиц. У нас есть все основания полагать, что область применения физики частиц распространяется и на те частицы, из которых состоят люди. Однако возможно, хотя и маловероятно, что когда речь идет о взаимодействии горстки частиц (именно такие случаи изучаются специалистами по физике частиц), то они подчиняются одному набору законов, а если частиц так много, что они образуют целого человека, то на них действуют несколько иные законы. Это "сильная эмерджентность", о которой мы поговорим в следующей главе. Нет никаких доказательств того, что эта закономерность соблюдается в случае с человеком, однако она позволяет избежать неприятных последствий, сопряженных с описанием человека на языке известных законов физики частиц — если эти последствия действительно вас смущают.

Такие неиерархические области применения нечасто попадаются в дискуссиях об эмерджентности. Гораздо чаще встречаются ситуации, показанные слева на схеме, где одна теория входит в состав области применения другой теории; может быть, речь идет о вложенной цепочке из множества теорий. Действительно, в данном случае мы ближе всего подходим к феномену "иерархии наук", описанному в XIX веке французским философом Огюстом Контом. В данном случае мы начинаем с физики, занимающей самый микроскопический и всеобъемлющий уровень; из нее возникает химия, из химии — биология, из биологии — психология и, наконец, из психологии — социология.

Эта иерархическая картина позволяет говорить об "уровнях", когда мы рассуждаем об эмерджентности. Чем ниже уровень, тем более микроскопическое и детализированное описание он дает; выше расположены макроскопические уровни, для которых характерно огрубление. Если такая иерархия прослеживается, то она может быть удобна, но суть не в существовании иерархии, а в том, что есть разные способы рассуждения, позволяющие описывать одни и те же основы мироздания; причем эти варианты не противоречат друг другу, когда области их применения пересекаются.

<...>

Что существует, а что иллюзорно?

Благодаря Огюсту Конту появился термин "социология". Конт поместил социологию на самую вершину системы наук; он считал изучение общества венцом этой иерархии. Затем наступил ослепительный успех физики, описавшей микромир, и для некоторых мир словно перевернулся с ног на голову: им нравится рассуждать о самых глубинных, фундаментальных уровнях реальности. Эрнест Резерфорд, физик-экспериментатор родом из Новой Зеландии, тот самый, кто открыл строение атома, однажды сказал: "Вся наука — это либо физика, либо коллекционирование марок". Неудивительно, что ученые, не занимавшиеся физикой, — иными словами, абсолютное большинство ученых — осмелились с этим не согласиться.

С точки зрения эмерджентности вопрос формулируется так: в чем новизна и характерность эмерджентных феноменов? Является ли эмерджентная теория всего лишь новой трактовкой теории микромира, либо она по-настоящему новаторская? Если уж на то пошло, возможно ли (хотя бы в принципе) вывести свойства эмерджентной теории из микроскопического описания, либо фундаментальная материя на самом деле по-разному ведет себя на микроуровне и макроуровне? Этот вопрос можно сформулировать и более остро: реальны эмерджентные феномены или всего лишь иллюзорны?

Можете себе представить, как актуальны становятся подобные вопросы, когда мы начинаем рассуждать о столь непростых проблемах, как возникновение сознания или свободной воли. Конечно, вы считаете, что сами выбираете: забрать ли последний кусочек пиццы или противостоять соблазну. Однако уверены ли вы, что здесь все действительно зависит от вашей воли? Если основополагающие законы природы детерминистичны, то не является ли ваша воля чистой иллюзией?

В физическом контексте независимая реальность физических феноменов становится важной проблемой. Филипп Андерсон получил Нобелевскую премию по физике в 1977 году за исследование электронных свойств материалов. Андерсон — один из ученых, занимающихся физикой "конденсированных состояний", то есть работающих с твердыми телами, жидкостями или другими "осязаемыми" в макроскопическом масштабе формами материи, существующими здесь, на Земле, — в отличие от астрофизиков, физиков-атомщиков или специалистов по физике частиц. В 1990-е годы, когда в Конгрессе США обсуждалась судьба ускорителя частиц под названием "Сверхпроводящий суперколлайдер", Андерсона пригласили выступить в качестве физика-эксперта, не занимающегося физикой частиц как таковой. Он сообщил комитету, что аппарат, несомненно, поработает на славу, но любые открытия, которые он позволит совершить, будут абсолютно несущественны для той области, в которой специализируется сам Андерсон. Это был честный и точный ответ, пусть он и мог немного разочаровать специалистов по физике частиц, надеявшихся, что все физическое сообщество выступит на их стороне единым фронтом. В 1993 году Конгресс закрыл работы над Сверхпроводящим суперколлайдером; конкурирующий проект, Большой адронный коллайдер, был запущен в Европе, и именно на нем в 2012 году открыли бозон Хиггса.

Мнение Андерсона было связано с тем фактом, что эмерджентная теория может быть полностью независима от более детализированных, исчерпывающих описаний той же самой системы. Эмерджентная теория самодостаточна (она работает сама по себе, без привязки к другим теориям) и обладает множественной реализуемостью: несколько микроуровневых теорий могут приводить к одному и тому же макроскопическому объяснению.

Андерсона могло бы, например, заинтересовать, как электрический ток проходит через ту или иную керамику. Мы знаем, что вещество состоит из атомов, знаем, по каким законам электричество и магнетизм взаимодействуют с этими атомами. Для решения вопросов, интересующих Андерсона, больше ничего знать не требуется. Можно считать эмерджентной теорию об атомах, электронах и их взаимодействиях, а любые более детализированные теории — микроуровневыми. Эмерджентная теория подчиняется собственным законам, не зависящим от каких-либо потенциальных "более глубоких" уровней. Она вполне может быть множественно реализуемой. Андерсону нет дела до кварков, носящихся в атомном ядре, или до самого бозона Хиггса; определенно его не интересует и теория суперструн, и любая другая, пытающаяся дать более полное описание вещества на микроуровне (по большей части Андерсону даже не требуется ничего знать об атомах, так как он работает с более сильным огрублением).

Учитывая такую ситуацию, специалисты по физике конденсированных состояний давно настаивают, что эмерджентные феномены по праву следует считать новыми, а не просто "смазанными" версиями каких-либо более глубоких описаний. В 1972 году Андерсон опубликовал авторитетную статью под названием "More Is Different" ("Большее есть другое"), в которой доказывал, что любое описание природы, которое можно дать на том или ином уровне, заслуживает самостоятельного изучения и постижения, а сосредотачиваться на наиболее фундаментальном уровне неверно. Он по-своему прав. Знаменитая проблема физики конденсированных состояний — поиск теории, которая бы успешно описывала высокотемпературные сверхпроводники — такие вещества, через которые электрический ток проходит без сопротивления при температурах существенно выше абсолютного нуля. Все, кто занимается этой проблемой, считают, что такие вещества состоят из обычных атомов, подчиняющихся обычным законам микромира; при этом они понимают, что подобное объяснение фактически никак не помогает нам понять, почему вообще возникает высокотемпературная сверхпроводимость.

* * *

Здесь возникает сразу несколько взаимосвязанных, но логически самостоятельных вопросов.

  1. Являются ли наиболее детализированные (микроуровневые, исчерпывающие) описания интересными или важными?
  2. Если мы планируем исследование, в рамках которого стремимся понять макроскопические феномены, то следует ли при этом сначала понять микроскопические феномены, а затем на их основе вывести эмерджентное описание?
  3. Узнаем ли мы при изучении эмерджентного уровня нечто такое, чего не смогли бы понять, изучая микроуровень, будь мы даже настолько умны, как демон Лапласа?
  4. Является ли поведение системы на макроуровне несовместимым с теми свойствами системы, которые мы ожидали бы в ней встретить, зная лишь ее законы на микроуровне, и может ли идти речь не просто о несовместимости, а о прямом противоречии?

Первый вопрос, конечно, субъективен. Если вы интересуетесь физикой частиц, а ваш друг интересуется биологией, то никто из вас не будет правее другого; просто вы смотрите на вещи по-разному. Второй вопрос несколько более практичен, и ответ на него достаточно очевиден: нет. Почти во всех интересующих нас случаях мы можем немного по­дробнее разобраться в макроуровнях, изучая микроуровни, но узнаем больше (и быстрее), если станем изучать сами макроуровни.

Именно на третьем вопросе все становится неоднозначным. С одной точки зрения можно сказать: если мы полностью понимаем микроуровень, область применения которого полностью охватывает область применения эмерджентной теории, то знаем все необходимое. В принципе любой вопрос, который может у вас возникнуть, можно сформулировать в контексте микроуровня и в этом же контексте на него ответить.

Однако под этим "в принципе" скрывается множество пороков, в том числе один очень существенный. Принимая эту точку зрения, мы фактически говорим: "Хотите знать, будет ли завтра дождь? То­гда сообщите мне координаты всех молекул в земной атмосфере, и я это вычислю". Мало того, что такой вариант вопиюще нереалистичен, так он еще и игнорирует тот факт, что эмерджентная теория описывает истинные свойства системы, которые могут полностью ускользать от нас на микроуровне. Возможно, у вас будет самодостаточная и исчерпывающая теория о взаимодействиях вещей, но это еще не означает, что вам известно все; в частности, вы не знаете всех вариантов рационального рассуждения о системе. (Даже если вы знаете, как ведет себя атом в сосуде с газом, от вас, возможно, ускользнет тот важный факт, что эту систему также можно описать как флюид.) На самом деле мы действительно узнаем нечто новое, изучая эмерджентные теории как таковые, даже если все теории целиком и полностью согласуются друг с другом.

Переходим к четвертому вопросу — и тут перед нами воцарится настоящий хаос.

* * *

Здесь мы вступаем в пределы так называемой сильной эмерджентности. До сих пор мы обсуждали "слабую эмерджентность": даже если эмерджентная теория позволяет понять вещи под новым углом, а также гораздо более практична при вычислениях, вы, в принципе, можете заложить в компьютер теорию микроуровня, сымитировать ее и таким образом в точности выяснить, как будет функционировать система. При сильной эмерджентности — если она вообще существует — подобное невозможно. С такой точки зрения, когда много компонентов объединяются и образуют единое целое, мы должны ожидать не просто новых знаний, которые позволили бы нам точнее описать систему, но и быть готовы к открытию новых функций. При сильной эмерджентности поведение многочастной системы даже в принципе несводимо к суммарному поведению всех ее элементов.

Феномен сильной эмерджентности на первый взгляд немного озадачивает. Для начала требуется признать, что в определенном смысле большой макроскопический объект — например, человек — состоит из более мелких элементов, скажем, из атомов. Как вы помните, в квантовой механике бывает невозможно отделить одни составляющие от других, но сторонники сильной эмерджентности не всегда учитывают такую тонкость. Далее признается, что существует микроуровневая теория, описывающая, как поведет себя атом в конкретных обстоятельствах. Но после этого заявляется, что атом испытывает воздействие той макроскопической системы, в состав которой он входит, и нельзя считать, что этот эффект обусловлен суммарным воздействием всех остальных атомов. Единственный вариант — считать такой феномен воздействием целого на отдельные составляющие.

Представлю себе, что я всматриваюсь в отдельный атом, который сейчас входит в состав кожи, обтягивающей кончик моего пальца. По идее, я мог бы подумать, что, руководствуясь правилами атомной физики, я могу спрогнозировать поведение атома в соответствии с законами природы и свойствами той среды, которая окружает атом, — а в этой среде он подвергается воздействию других атомов, электрических и магнитных полей, силы тяготения и т.д. Сторонник сильной эмерджентности возразит мне: "Нет, не сможете. Атом — часть вас, то есть человека, и вам не удастся спрогнозировать поведение этого атома без дополнительной информации о более крупной системе, то есть о человеке. Знаний об атоме и окружающей его среде еще недостаточно".

Разумеется, мир может быть устроен и так. Если мир действительно устроен именно так, то наша гипотетическая микроуровневая теория атома попросту ошибочна. Физические теории хороши именно тем, что они очень четко описывают, какая информация нужна, чтобы спрогнозировать поведение объекта, а также четко поясняют, что представляет собой спрогнозированное поведение. Наша наилучшая физическая теория не предполагает никакой неопределенности в том, как должен вести себя атом. Если существуют ситуации, в которых атом ведет себя иначе, например, будучи на кончике моего пальца, то наша теория неверна и нам нужно разработать более качественную.

Конечно, это совершенно возможно (много что возможно). В главах 22–24 мы подробнее обсудим, как работают наши наилучшие физические теории, в том числе удивительно успешный и строгий аппарат квантовой теории поля. Что касается квантовой теории поля, новые силы или взаимодействия не могут существенно влиять на атомы моего тела — точнее говоря, любые возможные влияния такого рода уже были проверены экспериментально и исключены. При этом вполне возможно, что сама квантовая теория поля попросту ошибочна. Однако нет никаких доказательств в пользу ее ошибочности, но есть очень убедительные экспериментальные и теоретические основания считать ее верной в очень широкой области применения. Итак, мы можем размышлять о каких-то вариантах этой базовой физической парадигмы, но также должны учитывать, сколь радикально меняем наши лучшие теории о мироздании, просто чтобы учесть такой феномен (человеческое поведение), который известен своей сложностью и трудностью для понимания.

* * *

Может быть, нам понадобится (или не понадобится), стиснув зубы, разобраться в сильной эмерджентности, чтобы понять взаимосвязи между атомами, из которых состоит наше тело, а также понять, что представляет собой сознание, присущее каждому из нас. Но мы обязаны выяснить, как они соотносятся друг с другом, учитывая, что и атомы, и сознание существуют в реальном мире.

И соотносятся ли они вообще?

Существует континуум возможных тезисов о том, как сочетаются различные варианты интерпретации реальности. Одна крайность — это "сильная эмерджентность" (все варианты самостоятельны и даже несовместимы друг с другом), а другая — "сильный редукционизм" (все варианты сводимы к одному, наиболее фундаментальному). Приверженец сильного редукционизма стремится не просто соотнести макроскопические свойства мира с каким-то базовым фундаментальным описанием, но идет дальше и отказывается признавать само существование элементов эмерджентной онтологии (при наличии какой-либо адекватной дефиниции для "существования"). Согласно этой философской школе, реальная проблема с сознанием заключается в том, что сознания как такового не существует. Сознание — просто иллюзия. В онтологическом контексте такой строгий вариант редукционизма именуется элиминативизмом, поскольку его сторонники хотят вообще уйти от проблем, связанных с состояниями разума. (Естественно, существует целый калейдоскоп различных типов элиминативизма, и каждый из них по-своему трактует, от чего следует избавиться, а что оставить.)

На первый взгляд, вопрос о том, что реально, а что нет, не кажется неразрешимой проблемой. Стол перед вами — это реальность, а единорогов в реальности не существует. А если учесть, что стол состоит из атомов? Вправе ли мы сказать, что атомы реальны, а стол нет?

Это была бы своеобразная интерпретация слова "реальный", в которой оно применимо лишь к наиболее фундаментальному уровню экзистенции. Это не самое удобное определение, которое можно было бы себе представить. Во-первых, мы пока не располагаем полной теорией реальности на ее глубочайшем уровне. Если бы мы судили об истинной экзистенции по таким стандартам, то единственно верная точка зрения была бы такова: ничто в мире, воспринимаемом человеком, не является реальным. Такой философии присущ некоторый дзеновский пуризм, но она не слишком нам пригодится, если мы, вооружившись концепцией "реального", попробуем отличать одни феномены от других. Витгенштейн бы сказал, что подобные рассуждения не имеют смысла.

Сторонник поэтического натурализма выразился бы иначе: нечто является "реальным", если играет существенную роль в каком-то конкретном представлении о реальности, которое, насколько мы можем судить, точно описывает мир в рамках своей области применения. Атомы реальны; столы реальны; сознание, вне всякого сомнения, реально. Подобную концепцию предложили Стивен Хокинг и Леонард Млодинов, назвав ее "моделезависимый реализм".

Не все реально даже в соответствии с этим нестрогим стандартом. Когда-то физики верили в существование "светоносного эфира" — невидимой субстанции, наполняющей пространство и служащее той средой, в которой распространяются электромагнитные волны света. Альберт Эйнштейн был первым, кто осмелился выступить и заявить, что концепция эфира эмпирически бессмысленна; мы могли бы просто признать, что эфира не существует, и это нисколько не нарушило бы каких-либо прогнозов, которые дает теория электромагнетизма. Нет такой предметной области, в которой для наилучшего описания мира нам бы потребовалась концепция светоносного эфира; эфира просто не существует.

* * *

Иллюзии — это просто ошибки, концепции, не играющие никакой полезной роли при описании мира с любой степенью огрубления. Когда вы ползете через пустыню, без воды и с помутившимся рассудком, и вам кажется, что вдали виднеется пышный оазис с пальмами и озером, то это (вероятно) иллюзия в том смысле, что оазис еще далеко. Но если вам повезет и это действительно оазис, то вы сможете зачерпнуть горсть воды и эта жидкость будет реальна, пусть даже ее можно описать более исчерпывающим образом — как совокупность молекул, состоящих из водорода и кислорода.

Сознание — не иллюзия, даже если мы считаем его "просто" эмерджентным представлением об атомах, каждый из которых в отдельности подчиняется законам физики. Если ураганы реальны — а имеются основания считать, что так оно и есть, — то, хотя они и представляют собой всего лишь атомы в движении, у нас нет никаких причин воспринимать сознание иначе. Сказать, что сознание реально, не означает утверждать нечто, выходящее за рамки физического мира; оно эмерджентно и при этом оно реально, точно так же, как и почти все, с чем нам приходится сталкиваться в жизни.

Если ураганы реальны — а имеются основания считать, что так оно и есть, — то, хотя они и представляют собой всего лишь атомы в движении, у нас нет никаких причин воспринимать сознание иначе. Сказать, что сознание реально, не означает утверждать нечто, выходящее за рамки физического мира; оно эмерджентно и при этом оно реально, точно так же, как и почти все, с чем нам приходится сталкиваться в жизни.

Так поэтический натурализм отделяет "фундаментальное" от "эмерджентного/фактического", "реальное" от "иллюзорного" и "объективное" от "субъективного".

Удобно описывать наш натурализм как "поэтический", поскольку существуют и другие разновидности натурализма. Бывают строгие формы натурализма, требующие абстрагироваться от всего зримого и настаивающие, что единственно верным было бы рассуждать о мире на его глубочайшем, наиболее фундаментальном уровне. На другом полюсе этого спектра находятся "расширенные" разновидности натурализма, в которых предполагается, что фундаментальный уровень мира не сводится к физической реальности. К этой огульной категории относятся и те, на чей взгляд ментальные свойства реальны и отличаются от физических, и те, кто уверен, что моральные принципы столь же объективны и фундаментальны, как и физический мир.

Поэтический натурализм занимает промежуточное положение: согласно этой философии, существует всего один унифицированный физический мир, но есть много способов суждения о нем, и каждый такой способ охватывает свою часть реальности. Поэтический натурализм как минимум не противоречит собственным стандартам: он пытается предложить нам наиболее полезный способ рассуждения об окружающем мире.

* * *

Самая соблазнительная ошибка, которую мы рискуем совершить, имея дело со множественными представлениями о реальности, — это смешать термины, относящиеся к различным дискурсам. Вам могут сказать: "В сущности, вы не можете чего-то хотеть, ведь вы просто совокупность атомов, а атомы лишены желаний". Действительно, сами атомы ничего не хотят, феномен "желание" отсутствует в нашей наилучшей теории для описания атомов. Было бы совершенно справедливо сказать: "Ни один из тех атомов, из которых вы состоите, не заставляет вас чего-то желать".

Однако из этого не следует, что у вас не может быть желаний. "Вы" также не относитесь к теории, оптимально описывающей те атомы, из которых вы состоите; вы эмерджентны, и это означает, что вы являетесь элементом более высокоуровневой онтологии, описывающей мир на макроуровне. На том уровне описания, где правомерно говорить о "вас", не менее правомерно говорить и о ваших чувствах и желаниях. Эти феномены реальны в контексте наших наилучших представлений о человеческом существе. Вы можете считать себя индивидом, а можете — и совокупностью атомов. Просто не смешивайте эти представления, как минимум отвечая на вопросы о взаимодействии одних сущностей с другими.

Как бы то ни было, это идеальный случай. Следуя примеру Галилея и игнорируя сложности в стремлении к простоте, физики разработали формальный аппарат, где разделение различных способов суждения — "фактических теорий поля" — является точным и хорошо определенным. Стоит нам выйти за пределы физики и оказаться в более сложных и неоднозначных областях, биологии и психологии, разграничивать теории становится сложнее. Человек, который подхватил болезнь, может стать заразными, то есть может передать свою болезнь другим людям. "Болезнь" — удобная категория в нашем лексиконе, позволяющая описывать больных людей на их собственном уровне реальности, без привязки к микроскопическим основам болезни. Но мы знаем и о существовании более глубокого уровня, на котором данная болезнь есть проявление, скажем, вирусной инфекции. Ничего не поделаешь, приходится выражаться неаккуратно и смешивать людей, болезни и вирусы в одном большом путаном терминологическом аппарате.

Исследование двойственности, возникающей между различными физическими теориями, — это основная сфера деятельности для некоторых физиков; точно так и философы могут специализироваться на исследовании того, как соотносятся друг с другом различные дискурсы, причем не только соотносятся, но иногда и перемешиваются. В нашем случае мы можем оставить эту задачу в качестве самостоятельной работы для любителей онтологии, а сами перейдем к другому вопросу: как мы формулируем различные способы рассуждения о нашем реальном мире?

<...>

Каково это — мыслить?

В романе Роберта Э. Хайнлайна "Луна жестко стелет" колонисты-лунтики восстают против Главлуны. Их положение было бы практически безнадежным, если бы не Майк — центральный компьютер, управлявший всеми основными автоматизированными процессами в большинстве лунных городов. Майк был не просто очень важной машиной — он совершенно спонтанно обрел самосознание. Вот как это описывает рассказчик, Мануэль О’Келли Дэвис.

В мозгу у человека что-то около десяти в десятой нейронов. По третьему году в Майка нейристоров запичужили столько и еще полстолько.

И он созрел.

Мануэль О’Келли Дэвис — наладчик компьютеров, не особенно задумывающийся о том, как у Майка пробудилось сознание и каковы глубинные причины этого. Совершается революция, она должна победить, а появление самосознания — вероятно, такая штука, которая всегда происходит с думающими устройствами, как только они становятся достаточно крупными и сложными.

Вероятно, в реальности все несколько сложнее. В человеческом мозге много нейронов; но они не просто соединены как попало. У коннектома есть структура, постепенно развившаяся под действием естественного отбора. Есть такая структура и в архитектуре компьютера как на программном, так и на аппаратном уровне, но представляется маловероятным, что подобная компьютерная архитектура может обрести самосознание просто по воле случая.

А что, если бы такое произошло? Как бы мы узнали, что компьютер именно думает, а не просто выполняет бездумные операции с числами? (И есть ли разница?)

* * *

Некоторыми из этих проблем еще в 1950 году занимался британский математик и информатик Алан Тьюринг. Тьюринг описал так называемую игру в имитацию, более известную под названием "Тест Тьюринга". С восхитительной прямотой Тьюринг начинает статью словами: "Я собираюсь рассмотреть вопрос ‘Могут ли машины мыслить?'". Но сразу же решает, что подобный вопрос потонул бы в бесконечных спорах о терминологии. Поэтому, в лучших научных традициях, он отбрасывает этот вопрос и заменяет более прикладным: может ли машина беседовать с человеком таким образом, чтобы человек принял эту машину за другого человека? (Самые лучшие философские традиции с упоением увлекли бы нас в споры о терминологии). Тьюринг утверждал, что способность сойти за человека в таком испытании — разумный критерий, определяющий, что такое "думать".

Тест Тьюринга закрепился в нашем культурном лексиконе, и мы регулярно читаем новостные сюжеты о том, что та или иная программа наконец-то прошла тест Тьюринга. Пожалуй, в это сложно не поверить — ведь мы живем в окружении машин, которые рассылают нам электронную почту, управляют нашими автомобилями и даже говорят с нами. На самом деле ни один компьютер и близко не подобрался к прохождению настоящего теста Тьюринга. Те соревнования, о которых пишут в новостях, неизменно устроены так, чтобы собеседники не могли озадачить компьютер таким образом, как предполагал Тьюринг. Вероятно, когда-нибудь мы достигнем такого уровня, но современные машины не "думают" в тьюринговском понимании.

Когда и если нам удастся сконструировать такую машину, которая к почти всеобщему удовлетворению пройдет тест Тьюринга, мы по-прежнему будем спорить о том, на самом ли деле машина "думает" именно так, как думает человек. Существует проблема сознания, а также смежная с ней проблема "понимания". Неважно, насколько умные беседы сможет вести компьютер, — вопрос в том, сможет ли он по-настоящему понимать, о чем говорит? Если речь зайдет об эстетике или эмоциях, сможет ли программа, работающая на кремниевом транзисторе, оценить красоту или испытать скорбь, подобно человеку?

Тьюринг догадывался об этом и действительно выдвинул так называемое возражение с точки зрения сознания. Он довольно точно определил эту проблему как различие между точкой зрения "от третьего лица" (как мои действия воспринимают окружающие) и "от первого лица" (как я вижу и понимаю сам себя). Возражение с точки зрения сознания казалось Тьюрингу в конечном счете солипсическим: единственный способ убедиться в том, что данный человек действительно мыслит, состоит в том, чтобы стать именно этим человеком. Как вы узнаете, что и другие люди в мире обладают сознанием, кроме как по их действиям? Тьюринг предвосхищал идею философского зомби — существа, выглядящего в точности как обычный человек, но не обладающего внутренним опытом, или квалиа.

Тьюринг считал, что, для того чтобы достичь прогресса в этом отношении, нужно сосредоточиться на решении вопросов, на которые можно объективно ответить, наблюдая мир, а не прикрываться рассуждениями о личном опыте, который по определению скрыт от стороннего наблюдателя. С долей очаровательного оптимизма он приходит к выводу о том, что любой, кто глубоко задумается об этих вещах, в конечном итоге с ним согласится: "Большинство из тех, кто поддерживает возражение с точки зрения сознания скорее откажутся от своих взглядов, чем признают солипсистскую точку зрения".

Однако можно утверждать, что о мышлении и сознании нельзя судить извне, но при этом признавать, что остальные люди, вероятно, обладают сознанием. Кто-то может подумать: "Я знаю, что у меня есть сознание, и другие люди похожи на меня, поэтому, вероятно, сознание есть и у них. Однако компьютеры на меня не похожи, поэтому к ним я могу относиться более скептически". Я не думаю, что такая точка зрения правильна, но логически она непротиворечива. Тогда возникает вопрос, на самом ли деле компьютеры настолько от нас отличаются? Правда ли, что такое мышление, которое происходит в моем мозге, качественно отличает его от компьютера? Главный герой Хайнлайна так не думает: "Не вижу никакой разницы, протеиновые это цепи или платиновые".

* * *

"Китайская комната" — это мысленный эксперимент, предложенный американским философом Джоном Сёрлем. Эксперимент призван заострить внимание на том, почему тест Тьюринга, возможно, не позволяет ухватить истинный смысл "мышления" или "понимания". Сёрль предлагает вообразить человека, запертого в комнате с огромными кипами бумаги, причем на каждом листе записан какой-либо китайский текст. В стене есть прорезь, через которую можно передавать листы бумаги, а также имеется набор инструкций в форме справочной таблицы. Человек говорит и читает по-английски, но ни слова не понимает по-китайски. Когда в комнату через прорезь просовывают лист бумаги с каким-то китайским текстом, человек может свериться с инструкциями и выйти на один из имеющихся у него листов бумаги. Затем передать этот лист обратно через прорезь.

Тестируемый даже не догадывается, что на попадающих в комнату листках — абсолютно разумные вопросы на китайском языке, а на тех бумажках, которые он по инструкции должен передавать обратно, — совершенно логичные ответы на китайском, которые мог бы дать обычный мыслящий человек. С точки зрения китайца, находящегося за пределами комнаты, все выглядит именно так: он задает вопросы находящемуся в комнате носителю китайского языка, а тот отвечает ему по-китайски.

Но нам же понятно, говорит Сёрль, что в комнате нет никого, кто понимал бы китайский. Там есть только англоговорящий человек, кипы бумаги и исчерпывающий набор инструкций. По-видимому, комната позволяет пройти тест Тьюринга (на китайском языке), но о реальном понимании речь не идет. Изначально Сёрль ставил перед собой цель исследовать искусственный интеллект, который, на его взгляд, никогда не смог бы достичь истинно человеческого уровня мышления. Компьютер, пытающийся пройти тест Тьюринга, подобен человеку в китайской комнате: он может манипулировать символами, создавая иллюзию понимания, но никакого реального осознания здесь нет.

Мысленный эксперимент Сёрля активно комментируют, как правило стараясь опровергнуть его точку зрения. Простейший контраргумент кажется вполне веским: разумеется, нельзя сказать, что человек в комнате понимает китайский, но китайский язык понятен совокупной системе "человек плюс набор инструкций". Как и Тьюринг с возражением от сознания, Сёрль предвидел появление этого аргумента и затронул его в своей оригинальной статье. Он был не слишком впечатлен:

Я имею в виду идею о том, что хотя индивид и не понимает китайского, но некое соединение индивида с листами бумаги китайский понять может. Мне сложно вообразить, что кто-то также может посчитать эту идею правдоподобной.

Как и во многих подобных мысленных экспериментах, первое условие Китайской комнаты — существование неких листов бумаги и пособия с инструкциями, позволяющими сымитировать человеческую коммуникацию, — это головная боль. Если в пособии буквально дается всего один ответ на любой возможный вопрос, то комната никогда не пройдет тест Тьюринга при контакте со сколь-нибудь компетентным собеседником-человеком. Рассмотрим такие вопросы: "Как дела?", "Почему вы так говорите?", "Не могли бы вы рассказать подробнее?". Многие человеческие беседы просто не строятся по принципу "предложение за предложением"; они зависят от контекста и от того, о чем шла речь раньше. На "листках бумаги" должен быть как минимум предусмотрен какой-то способ хранения информации, а также система для обработки информации, которая позволила бы интегрировать зафиксированную информацию в текущий разговор. Представить подобное вполне возможно, однако тогда мы получаем гораздо более сложную систему, нежели кипу бумаги и книгу с инструкциями.

С точки зрения Сёрля, неважно, какие элементы мы включим в данную "систему", — она в любом виде не позволит достичь понимания в полном смысле. Однако эксперимент с Китайской комнатой не позволяет однозначно аргументировать это утверждение. Он иллюстрирует точку зрения, согласно которой "понимание" — это концепция, не сводимая к обычной физической корреляции между вводом и выводом; понимание требует чего-то еще, то есть такого смысла, в котором происходящее в системе действительно "описывает" обсуждаемую тему. С точки зрения поэтического натурализма "содержательность" не является неким метафизическим качеством, которым может обладать информация; это просто удобный способ рассуждения о корреляциях между различными элементами физического мира.

Используя Китайскую комнату для аргументации того, что машины не могут думать, мы уходим от вопроса, а не решаем его. Эксперимент порождает конкретную модель машины, которая якобы умеет думать, а затем ставится вопрос: "Вы что, считаете, что в этом случае о подлинном понимании речи не идет, правда?" Наилучший ответ: "Почему бы и нет?"

Если мир — чисто физический, то под "пониманием" имеется в виду способ рассуждения о конкретной корреляции между информацией, локализованной в одной системе (воплощенной в конкретной совокупности материи), и условиями внешнего мира. Ничто в примере с Китайской комнатой не указывает на то, что мы должны думать именно так, если, конечно, мы уже не уверились в том, что не должны.

Здесь мы не пытаемся преуменьшить сложности, возникающие при попытке дать дефиницию "пониманию". В учебнике по квантовой теории поля содержится информация о квантовой теории поля, но сама книга не "понимает" своего предмета. Книга не может ответить на вопросы, которые мы могли бы ей задать, а также не может производить расчеты, пользуясь инструментарием теории поля. Понимание — это по факту более динамичная и процессно-ориентированная концепция, чем простое наличие информации, и сложная работа по формулировке аккуратной дефиниции для нее, несомненно, стоит затраченных усилий. Тем не менее, как указывал Тьюринг, нет никаких причин полагать, что такая сложная работа не может быть выполнена на чисто операционном уровне — в контексте того, как именно устроены вещи, без привлечения недосягаемых свойств ("понимание", "сознание"), которые с самого начала обозначаются как абсолютно недоступные для наблюдения извне.

При помощи своего мысленного эксперимента Сёрль изначально пытался решить не проблему сознания (определить, что такое "сознавать" и "испытывать"), а проблему познания и интенциональности (определить, что такое "думать" и "понимать"). Однако эти проблемы тесно взаимосвязаны, и Сёрль позже сам обдумывал аргумент о том, что он якобы продемонстрировал невозможность наличия сознания у компьютерной программы. Такое расширение достаточно очевидно: если вы считаете, что заключенная в комнате система ничего не "понимает", то, вероятно, согласитесь, что она также ничего не сознает и не воспринимает.

* * *

Мысленный эксперимент с Китайской комнатой заставляет тех, кто считает сознание чисто физическим феноменом, оценить всю драматичность такого заявления. Даже если мы не претендуем на то, что у нас есть детально разобранное представление о сознании, мы должны попытаться четко формулировать, какие сущности имеют право называться "сознательными". В случае с Китайской комнатой такой вопрос ставится относительно кипы бумаг и книги с инструкциями, но на самом деле это лишь образные способы рассуждения об информации и ее обработке в компьютере. Если мы считаем "сознание" простым способом рассуждения о базовых физических явлениях, то в какие неудобные ситуации мы из-за этого попадаем?

Одна из систем, в сознательности которой мы, в общем, не сомневаемся, — это человеческое существо, в основном его мозг, но при желании можно учесть и тело. Человека можно представить как конфигурацию ста триллионов клеток. Если не существует ничего, кроме физического мира, то нам приходится считать, что сознание — это результат конкретных движений и взаимодействий всех этих клеток как между собой, так и с окружающим миром. Представляется, что важен не факт "клеточности" клеток — важны только их взаимодействия друг с другом, динамические закономерности, выстраиваемые ими в пространстве с течением времени. Здесь мы подходим к варианту множественной реализуемости на уровне сознания, иногда называемой "субстрат-независимостью": паттерны сознательной мысли могут воплощаться в различных субстанциях.

И если это так, то все возможные сущности могут быть сознающими.

Допустим, мы берем один нейрон из вашего мозга и досконально изучаем все, что он делает, пока не останется никаких вопросов. Мы точно знаем, какие сигналы он будет посылать в ответ на любые мыслимые входящие сигналы. Затем, не подвергая вас никаким иным изменениям, мы удалим этот нейрон и заменим его искусственным, который точно таким же образом обрабатывает весь ввод и вывод. Это будет "нейристор", как у хайнлайновского компьютера Майка с самосознанием. Однако в отличие от Майка вы почти полностью состоите из обычных биологических клеток, не считая одного замененного нейрона. Вы по-прежнему обладаете сознанием?

Большинство ответит: да, человек, у которого один нейрон заменен равноценным нейристором, по-прежнему остается сознающим. А что, если заменить два нейрона? Или несколько сотен миллионов? Гипотетически все наши внешние действия не изменятся, по крайней мере в том случае, если мир является чисто физическим, а ваш мозг не зависит от вмешательства некой нематериальной души, которая вступает в контакт с органическими нейронами, но не с нейристорами. Человек, у которого все до одного нейроны будут заменены искусственными, действующими совершенно аналогично обычным нейронам, бесспорно, пройдет тест Тьюринга. Сможем ли мы по-прежнему называть его "сознающим"?

Мы не можем доказать, что такая автоматизированная думающая машина будет обладать сознанием. Логически возможно, что, когда мы будем один за другим заменять нейроны, в какой-то момент случится фазовый переход, но мы не можем спрогнозировать, когда он произойдет. Однако у нас нет ни доказательств, ни оснований полагать, что такой фазовый переход вообще существует. По Тьюрингу, если киборг, у которого есть как нейроны, так и нейристоры, действует ровно так же, как и обычный человеческий мозг, то мы должны согласиться с наличием у него сознания и всех сопутствующих качеств.

Еще до того, как Джон Сёрль предложил эксперимент с Китайской комнатой, философ Нед Блок задумывался о возможности смоделировать мозг, взяв за основу все население Китая. (Почему все выбирают Китай, ставя такие мысленные эксперименты, — подумайте сами.) В мозге гораздо больше нейронов, чем людей в Китае или даже во всем мире, но по меркам мысленного эксперимента это несущественная помеха. Если толпа людей будет обмениваться сообщениями друг с другом, в точности имитируя электрохимические сигналы человеческой коннектомы, можно ли будет трактовать такую совокупность, как "сознание"? Существует ли такой смысл, в котором человеческая популяция — как коллектив, а не как сумма личностей — могла бы обладать внутренним опытом и пониманием?

Допустим, мы картировали человеческий коннектом не только в определенный момент времени, но и в том виде, как она развивается на протяжении жизни. Затем — поскольку мы уже ввязались в столь безнадежно далекие от жизни мысленные эксперименты — допустим, что мы записали абсолютно все моменты из жизни человека, в которые сигнал проходит по синапсу. Сохраним всю эту информацию на жестком диске или запишем ее на немыслимо огромном числе листов бумаги. Будет ли эта запись мыслительных процессов индивида как таковая обладать "сознанием"? Требуется ли нам в самом деле развиваться во времени либо статическое представление человеческого мозга в развитии позволит уловить сущность сознания?

* * *

Эти примеры слегка вычурные, но наглядные. Да, если воспроизвести процессы, происходящие в мозге на материале совершенно иной субстанции (будь то нейристоры или люди), то полученный результат определенно должен трактоваться как сознание. Однако если вывести эти процессы на печать и зафиксировать на каком-либо статическом носителе, то никакого сознания не получится.

С точки зрения поэтического натурализма, говоря о сознании, мы не открываем какого-то фундаментального вида материи, существующего во Вселенной. Случай отличается от поиска вируса, вызывающего известное заболевание, когда мы точно знаем, что ищем, и просто хотим зафиксировать вирус нашими приборами, чтобы описать, что он собой представляет. Концепции "сознание" и "понимание", подобно "энтропии" и "теплоте", — из разряда таких, которые мы изобретаем, чтобы получить более полезные или эффективные описания мира. Определять, что концептуально представляет собой сознание, мы должны в зависимости от того, дает ли нам такая трактовка удобный способ рассуждения о мире, строго согласующийся с данными и подсказывающий, что происходит на самом деле.

На определенном уровне может проявляться множественная реализуемость. Большинство отдельных атомов и многие клетки человеческого организма ежегодно заменяются эквивалентными атомами или клетками — организм напоминает корабль Тесея. Однако не все — так, считается, что атомы зубной эмали перманентно находятся на своих местах. Но ваша индивидуальность определяется тем, каким паттернам подчиняются ваши атомы, какие действия они в совокупности совершают, а не от конкретных свойств каждого атома как самостоятельной частицы. Представляется логичным, что и сознание должно обладать таким же свойством.

И если мы формулируем определение сознания, то "поведение системы с течением времени", естественно, должно играть ключевую роль. Если в сознании и есть какой-либо абсолютно незаменимый элемент, то это должна быть способность к мышлению. Она, вне всякого сомнения, связана с эволюцией во времени. Наличие сознания также подразумевает какое-либо постижение окружающего мира и взаимодействие с ним соответствующим образом. Система, которая просто статично существует, сохраняя в каждый момент времени одинаковую конфигурацию, не может считаться сознательной независимо от уровня ее сложности и что бы она собой ни представляла. Распечатка всего, что делает ваш мозг, не годится.

Допустим, вы попытались бы разработать эффективную теорию поведения человеческих существ, но совершенно не затрагивать при этом внутренних ментальных состояний. Таким образом, вы выступаете в роли старомодного бихевиориста: личность получает ввод, действует соответствующим образом — и никакого недоступного для наблюдения нонсенса, связанного с некой внутренней жизнью.

Если бы вы хотели сделать хорошую теорию, то в конце концов заново изобрели бы идею о внутренних ментальных состояниях. Одна из причин этого проста: органы чувств могут донести до вас вопрос: "Как ты?", а вы можете отреагировать так: "Честно говоря, мне сейчас немного муторно". Чтобы учесть такое поведение, проще всего представить себе, что существует ментальное состояние под названием "муторно" и что субъект в данный момент находится именно в таком состоянии.

Однако есть и другая причина. Даже если индивид совершает поступки, которые, на первый взгляд, не связаны с его ментальным состоянием, реальное человеческое поведение является исключительно сложным. Ситуация отнюдь не та, что в случае с двумя бильярдными шарами, которые сталкиваются на столе для пула — и вы можете уверенно спрогнозировать, что произойдет далее, располагая минимальной информацией (угол удара, вращение, скорость и т.д.). Два разных человека или даже один и тот же человек в несколько разных обстоятельствах могут очень по-разному отреагировать на одинаковый "ввод". Удобнее всего объяснить такую ситуацию с привлечением внутренних переменных: в голове у человека что-то происходит, и нам следовало бы учесть эти процессы, если мы хотим достоверно спрогнозировать его поведение. (Если кто-то, хорошо вам известный, ведет себя странно, помните: возможно, дело не в вас.)

Если бы мы уже не были знакомы с сознанием, то нам следовало бы его изобрести. Тот факт, что человек ощущает как свое внутреннее состояние, так и внешние стимулы, играет абсолютно ключевую роль в том, кто он такой и как себя ведет. Внутренняя жизнь неотделима от внешних поступков.

В сущности, Дэниэл Деннет говорит именно об этом, рассуждая об интенциональной установке. Во многих ситуациях удобно говорить, что у определенных сущностей как будто есть предпочтения и установки. Поэтому мы, что весьма разумно, рассуждаем таким образом — приписываем интенциональность всевозможным феноменам, поскольку она входит в состав теории, хорошо описывающей свойства этих феноменов. В принципе, мы только и делаем, что говорим в контексте "как будто", поскольку не существует метафизически очерченной содержательности, которая связывала бы различные части физического мира, — есть лишь отношения между различными материальными феноменами. В главе 35 мы обсуждали эмерджентность "цели", и точно так же мы можем говорить о намерениях, предпочтениях и сознательных состояниях как о концепциях, играющих ключевые роли в высокоуровневой эмерджентной теории, описывающей все ту же базовую физическую реальность.

Тьюринг пытался зафиксировать в своей игре в имитацию идею о том, что наиболее важный аспект мышления — это реакция системы на стимулы, например на вопросы, которые выводятся в окне терминала. Полная аудио- и видеозапись человеческой жизни не обладала бы "сознанием", даже если бы нам удалось в точности зафиксировать все, что человек успел сделать к настоящему моменту, поскольку такая запись не позволяла бы экстраполировать это поведение в будущее. Мы не могли бы задать будущему вопросы или контактировать с ним.

Многие программы, пытавшиеся пройти облегченные версии теста Тьюринга, были наскоро состряпанными чатботами — простыми системами, которые могут сыпать заранее запрограммированными репликами на различные возможные вопросы. Их легко обхитрить не только из-за отсутствия у них подробных контекстуальных знаний о внешнем мире, которые есть у любого нормального человека, но и из-за того, что они даже не запоминают разговор, который ведут, а тем более не вплетают эти воспоминания в контекст дискуссии. Чтобы приобрести такие возможности, они должны были бы обладать внутренними ментальными состояниями, которые целостным образом зависели бы от всей истории бота, а также иметь возможность продумывать гипотетические ситуации из будущего, отличая при этом будущее от прошлого, себя от окружающей среды и реальность от вымысла. Как предполагал Тьюринг, та программа, которая действительно могла бы убедительно поддерживать разговор на человеческом уровне взаимодействия, действительно могла бы называться "думающей".

* * *

Синтия Брезел, инженер-робототехник из Массачусетского технологического института, поставила ряд экспериментов в области "социальной робототехники". Одним из ее наиболее милых изделий является робот-кукла по имени Леонардо, корпус которого спроектировали специалисты из компании "Стэн Уинстон Студио", занимающейся разработкой спецэффектов и участвовавшей в подготовке знаменитых голливудских блокбастеров, таких, например, как "Тер­минатор" и "Парк юрского периода". Леонардо оснащен более чем шестью десятками миниатюрных двигателей, которые позволяют ему совершать разнообразные движения и обеспечивают богатую мимику — он весьма похож на Гизмо, персонажа из фильма "Гремлины" Стивена Спилберга.

Оказывается, мимика — очень полезный ресурс при общении с людьми. Мозг работает лучше, если находится в "теле".

Леонардо общался с исследователями из лаборатории Брезел, распознавал выражения их лиц и изображал мимику сам. Кроме того, в него была запрограммирована модель психического — он не только учитывал те знания, которые приобретал сам (информацию о том, что происходит перед Леонардо, записывали его глаза-видеокамеры), но и что-то узнавал от окружающих людей (имитировал их действия). Не все действия Леонардо были заранее запрограммированы; он изучил новые варианты поведения, общаясь с людьми, подражая жестам и реакциям, которые подмечал у других. Любой человек, ничего не зная о программной составляющей Леонардо, легко догадывался, доволен робот или грустит, страшно ли ему или он запутался — достаточно было понаблюдать за его мимикой.

Один наглядный эксперимент, поставленный с Леонардо, относился к классу задач на понимание ложных убеждений: следовало убедиться, что субъект понимает, что некто может придерживаться определенного убеждения, даже если оно ложно. (По-видимому, у человека такая способность развивается в возрасте около четырех лет; дети младшего возраста искренне заблуждаются, считая, что все остальные смотрят на вещи точно так же, как и они). Леонардо увидел, как некто кладет куклу Большая Птица в одну из стоящих перед ним коробок. Затем этот человек удаляется, а в комнату входит другой человек и перекладывает Большую Птицу из одной коробки в другую. Второй человек уходит, а первый возвращается. Леонардо достаточно умен, чтобы понять две вещи: во-первых, Большая Птица во второй коробке, а, во-вторых, первый человек "полагает", что она в первой.

Затем экспериментатор спрашивает: "Лео, как ты думаешь, где, на мой взгляд, лежит Большая Птица?" Это вопрос о метапознании, то есть мышлении о мышлении. Леонардо правильно указывает на первую коробку, согласно собственной модели об убеждениях экспериментатора. Однако, указывая на первую коробку, Леонардо также мельком поглядывает на вторую — он же знает, что кукла там. Такое поведение не было запрограммировано; робот усвоил его из общения с людьми.

Будь вы рыба, выползающая на сушу, либо робот, общающийся с экспериментаторами в лаборатории, вам пригодятся модели окружающего мира, учитывающие присутствие других живых существ, а также их модели мира. Осведомленность о себе и других, умение поддерживать коммуникацию на нескольких уровнях — важные навыки для выживания в непростом мире».

Получить ссылку на материал

Спасибо!

Также вы можете подписаться на обновления сайта:

Оставить комментарий

Добавить комментарий