Трудности интерпретации 4. Редукционизм Unlimited?

[hitthelimit]

Установление ... неизбежности в структуре Вселенной потребует долгого пути и вплотную приведет нас к разрешению глубочайших вопросов мироздания. Эти вопросы подчеркивают загадку: кто или что сделал выбор среди бессчетного числа вариантов? Неизбежность упраздняет эти вопросы путем отметания других возможностей. Неизбежность означает, что в действительности другого выбора нет. Неизбежность постулирует, что Вселенная не может быть иной. ...Нет причин, по которым Вселенная должна иметь такую жесткую конструкцию. 

Брайан Грин, «Элегантная Вселенная».Слово «неизбежность» можно заменить на слово «тропность» и мы получим точное соответствие этой цитаты высказанным здесь ранее идеям тропной реализации.

Редукционизм точных наук.

Как известно, точные науки потому и точные, что описание объектов их исследования не допускает многовариантности, и обычно сводится к одному или набору фиксированных математических уравнений (и их решений). Можно сказать, что любой объект точных наук состоит из двух частей: описательной, включающей в себя эмерджентные компоненты (часто нагруженные не фиксированным  смыслом) и математической части. Например, гравитация: наряду с существованием точных формул имеется описательная часть, включающая в себя понятия пространства, точный смысл которого до сих пор не ясен. Чисто описательные «науки» ограничением однозначности не страдают. (Б.Грин в книге «Элегантная Вселенная» пишет об этом несколько иначе: «все физические теории состоят из двух частей. Первая часть – это набор основных идей теории, выраженных, как правило, в виде математических уравнений. Вторая часть состоит из решений этих уравнений. )

Не-истина.

Однако и тем, и другим наукам, да и вообще общечеловеческой практике свойственно использование концепции «не-истина», она же ложь, ошибка, неточность и т.д. В свете неоднократно упоминавшейся мной ранее идеи целостности мира, в котором нет лжи, я думаю, этот момент заслуживает более тщательного рассмотрения.

Понятно, что идея ошибки заложена в способе нашего мышления и имеет глубокие корни. Пользуясь методом редукции точных наук, можно попытаться сформулировать фундаментальный источник этой концепции. Я полагаю, что концепция ошибки — это часть процедуры произвольного системного выделения, и  формально она соотвествует несовпадению данного системообразующего списка любому иному. В пределе, при понижении уровня рассмотрения функции выделенной системы, ошибка вырождается в исчезновение списка, т.е., самой системы. Таким образом, в аксиоматике первого подхода к отражение реальности, заложена концепция «истины-ошибки» вместе с процедурой выделения части реальности. Значимым выводом из этого заключения является произвольность понятия не-истины, ошибки. Далее, по мере уточнения списка системного выделения, понятие ошибки, не трансформируясь по сути, приобретает частные черты, характерные для наращивания присутствия эмерджентных составляющих.

Не-истина в математике.

Математике характерна четко выраженная аксиоматичность оснований, где концепция ошибки присутствует явно, и в точности удовлетворяет приведенному мной характеру списочного ограничения. Любое утверждение, не принадлежащее ограниченному набору аксиом является либо ошибочным для основ математики, либо не аксиоматическим, а производным. Использование математики в точных науках, таким образом «протаскивает» концепцию ошибки на все более высокие уровни в этих науках, в то время, как их описательная часть, как и описательные науки в целом, пользуются конвенциональным пониманием ошибки. Принято считать, что математика описывает абстрактные отношения систем в реальности, а потому ограждена от конвенциального статуса ошибки в своих основаниях. В этом заключается ее успешность в качестве последнего модельного звена в описании объектов реальности как последней ступени процесса редукции функций этих объектов. 

Понятно, что аксиомы математики основываются на анализе данной тропности, и ограничения, порождающие концепцию "не-истина", неизбежны и тождественны ограничению частной тропности.

Что из этого следует?

Исходя из изложенного, можно сделать какие-то предсказания, которые частично проверяемы уже сегодня. 

Если тропность носит случайный характер одной выборки из неограниченного количества потенциально возможных, и если внутри этой тропности ведущей для нас (в виде матрешечной вложенности) является антропность, то при попытке приблизиться к созданию всеобъемлющей модели порождения данности мы должны столкнуться с вполне определенными системными явлениями. Как то:

1. Количество исходников моделей, претендующих на статус потенциально годных для «последней» модели мира должно быть очень велико. Это вытекает из принципа тропной реализации на бесконечном наборе потенций. Вместе с тем, количество этих исходников, практически рассматриваемых как реальные кандидатуры, должно быть ограниченым в рамках некоторого класса, удовлетворяющего более частному, антропному принципу.

2. Выбор «правильной» модели должен оказаться весьма затруднительным, причем затруднения будут носить принципиальный характер.

Для проверки наших предположений обратимся к фактам из теории струн. Их можно найти в книге Б.Грина «Элегантная Вселенная», или в специальной литературе, но смысл все равно сводится к тому, что можно найти и в Википедии:

«Известно несколько десятков тысяч трёхмерных пространств Калаби — Яу, которые удовлетворяют требованиям к дополнительным измерениям, вытекающим из теории струн.»

«Одной из основных проблем теории струн (учитывая современное состояние разработки) является такая выборка из указанного удовлетворительного подмножества трехмерных пространств Калаби—Яу, которая давала бы наиболее адекватное обоснование количества и состава семейств всех известных частиц.»

Первая цитата имеет отношение к первому предсказанию, вторая — ко второму. Пространства Калаби — Яу имеют отношение уже к антропной части тропности, так как все они допускают существование гравитона, а это заявка на порождение мира, в котором возможна феноменология самоотражения. Нетрудно предположить, что количество исходников-моделей для других возможных миров не ограничено, но они по понятным причинам никем не рассматриваются, оставаясь на периферии математических абстракций. Примечательно, что на поле развития идей теории струн физика в значительной мере сливается с математикой, что, надо полагать, соответствует более точному совпадению системных списков аксиом математики и физики, приводящих к унификации понятий ошибочности, с той разницей, что рамки выявления ошибочности в физике уже, чем в математике, так как налагаются дополнительные ограничения частной тропности, фиксированные в эмерджентных явлениях. В связи с последним утверждением можно указать на смысл дальнейшей детализации «окончательной» модели мира в рамках усилий теории струн и тем, что за ней последует: будет производиться отстройка от эмерджентной составляющей физики к полному (в пределе) слиянию с математикой, аксиоматика которой не содержит эмерджентной компоненты по определению, и работает с данной тропностью более непосредственно.

Что это может нам дать?

Краткий экскурс в мир передовой физико-математической мысли укрепляет в подозрении, что трудности интерпретации реальности сводятся, в первую очередь, к неустраненной (неустранимой?) эмерджентной компоненте, присутствие которой делает нашу задачу столь мучительно сложной. Примечательна цитата из Б.Грина:

«Философия редукционизма часто порождает ожесточенные дебаты. Многие находят ее ограниченной и отказываются согласиться с тем, что все тайны жизни и Вселенной являются простым отражением бесцельного танца микроскопических частиц, полностью управляемого законами физики. Действительно ли наши чувства радости, скорби и тоски всего лишь химические реакции между молекулами и атомами мозга, или, если обратиться к более глубокому уровню, между частицами, перечисленными в табл. 1.1, которые в действительности представляют собой всего лишь колеблющиеся струны? В ответ на эту критику нобелевский лауреат Стивен Вайнберг предостерегал в своей книге Мечты об окончательной теории: «На другом конце спектра находятся оппоненты редукционизма, которые пугают нас тем, что они называют бездушием современной науки. В какой бы степени они и их мир ни были сведены к частицам или полям и взаимодействию этих частиц и полей, они чувствуют себя униженными этим знанием… Я не буду пытаться ответить на эту критику, живописуя красоты современной науки. Мир, каким его видит редукционист, холоден и безлик. Мы должны принять его таким, каков он есть, не потому, что он нравится нам, но потому, что это способ существования мироздания»4).

Одни согласятся с такой суровой точкой зрения, другие будут спорить.

Многие пытаются возражать, утверждая, что новые достижения, такие как теория хаоса, говорят нам, что при увеличении сложности систем начинают действовать новые законы. Понимание поведения электрона – это одно, а использование этого знания для объяснения поведения торнадо – совсем другое. С этим большинство согласно. Мнения расходятся по вопросу о том, действительно ли разнообразные и часто неожиданные явления, которые происходят в более сложных, чем отдельные частицы, системах, связаны с работой новых физических принципов. Может быть принципы, определяющие поведение систем, имеют производный характер, который зависит, хотя и чудовищно сложным образом, от физических принципов, управляющих невообразимо большим числом элементарных компонентов? По моему мнению, эти принципы не представляют новых и независимых законов физики. Хотя объяснить свойства торнадо на языке физики электронов и кварков непросто, я вижу здесь чисто вычислительные проблемы, а не признак того, что необходимы новые физические законы. Впрочем, опять же, найдутся те, кто не согласится с этим мнением.

Однако даже если кто‑то и принимает спорную аргументацию убежденного редукциониста, принципы – это одно дело, а практика – совсем другое. Именно это бесспорное утверждение будет очень важным для нашего дальнейшего путешествия. Почти все согласятся, что создание ТВС никоим образом не означает, что задачи психологии, биологии, геологии, химии или даже физики будут решены или каким‑то образом классифицированы. Вселенная – такое сказочно богатое и сложное место, что открытие окончательной теории, в том смысле, который мы описываем здесь, не означает конца науки. Как раз наоборот, открытие ТВС, окончательного объяснения Вселенной на ее самых малых масштабах, теории, которая не нуждается в каком‑либо более глубоком объяснении, может дать наиболее прочное основание для строительства нашего понимания мира. Ее открытие будет означать начало, а не конец. Окончательная теория даст нам неколебимую точку опоры, навсегда гарантирующую познаваемость Вселенной.”

Цитаты подобного рода хорошо указывают на то, что проблема интерпретации реальности не только находится в зачаточной стадии формулирования, но и доступна любому желающему в полном объеме. Проблема эта имеет колоссальное гносеологической значение, ее можно игнорировать до поры, ковыряясь в частностях, заменяя «окончательные» решения конвенциональностью, но в приближении к пределу эта маскировка уже не срабатывает. Невероятная сложность методологической проблемы, связанной с эмерджентностью, видна уже в том, что эмерджентный, нередуцированный уровень — это не только «чувства радости, скорби и тоски”, это также и куда более фундаментальный уровень - фактически, значительно более фундаментальный, чем «химические реакции между молекулами и атомами мозга», - фактически он простирается до самих основ теории струн, сколь бы фундаментальными те не выглядели для своих создателей.
«Окончательная теория даст нам неколебимую точку опоры, навсегда гарантирующую познаваемость Вселенной” - это точка зрения полного непонимания проблемы, я думаю. Здесь понятие «познаваемость» остается в рамках привычных стандартов конвенции и утилитарности фиксированной эмерджентности, sic! - фиксированной на фоне кажущейся предельной редукции. Проблема в том, что эта «предельная» редукция проводится эмерджентной структурой, функции которой хотя и подпадают под редукционный нож («химические реакции между молекулами и атомами мозга»), но фактически никогда не сводятся к таковым в рамках процесса интерпретации мира. 

Из этого следует, что попытка создать «теорию всего» - это частный случай интерпретации мира, куда включен интерпретирующий элемент со своей нередуцированной функцией интерпретации. Одновременная редукция приводит к куда более сложным последствиям, не допускающим и подобия вышеприведенной цитаты о «познаваемости Вселенной». Собственно, именно этот вариант я и пытаюсь рассматривать в серии последних постов. 

Вопросы.

Является ли антропный принцип лимитирующим такую возможность фактором? Или антропность данной реализации мира не является препятствием к параллельному демонтажу того и другого? Возможны ли обходные пути, связанные с поиском и утилизацией способов «перенормировки» эмерджентности наблюдателя? Что может дать попытка предельной экстраполяции эмерджентности «вверх», с сторону ее наращивания? У меня нет даже вариантов ответа на каждый из этих вопросов.

В описании теоретически обнаруженных эффектов струнной модели мира я нашел один, который произвел на меня впечатление силой аналогий заложенного в нем принципа:

«Когда астрономы измеряют «размер Вселенной», они регистрируют фотоны, которые, путешествуя по Вселенной, волей случая попадают в их телескопы. Эти фотоны являются легкими струнными модами, и результат равен 1061 планковских длин. Если три известных нам пространственные измерения действительно циклические, а теория струн верна, то астрономы, использующие совершенно другое (в данный момент не существующее) оборудование, в принципе могли бы обмерять небеса тяжелыми модами намотанных струн. Они получили бы ответ, обратный этому огромному расстоянию. Именно в таком смысле можно считать, что Вселенная либо громадна (как мы обычно и считаем), либо крайне мала. Согласно информации, которую дают легкие моды струны, Вселенная громадна и расширяется, а согласно информации тяжелых мод – крайне мала и сжимается. В этом нет противоречия: просто используются два различных, но одинаково осмысленных определения расстояния. Из‑за технических ограничений для нас гораздо привычнее первое определение, но и второе определение столь же законно.”   (Б.Грин, «Элегантная Вселенная», там об этом более подробно...)

Впечатление на меня произвело ощущение того, с какой разрушительной для эмерджентных составляющих мышления силой обрушивается результат при попытке формулировки модельной концепции мира, основанной только на аксиомах математики. Собственно, в теории струн таких моментов хоть отбавляй. Примечательно, что задачей «теории всего» не является объяснение хоть мало-мальски эмерджентных моментов реальности. Задача скромно сводится к квантовому уровню (элементарные частицы и взаимодействия), на фоне предположения, что все остальное (феноменология) получается автоматически, и эти механизмы нам более-менее понятны.

Второй аспект проблемы эмерджентности наблюдателя.

Если первым аспектом является демонтаж эмерджентности наблюдателя с целью более точного моделирования реальности, и этот аспект порождает проблемы, кажущиеся непреодолимыми (демонтаж наблюдателя=демонтаж процесса отражения), то второй призван сделать процесс двунаправленным, включающим в себя стадию адаптации результата предельного (математического) моделирования мира к существующей эмерджентности (целостности) наблюдателя (интерпретация). Думаю, подход должен объединять оба аспекта. К этой части проблемы относился мой вопрос о предельной экстраполяции эмерджентности «вверх». Процедура предельной экстраполяции эмерджентности должна быть выполнена в той же мере и в те же сроки, что и процедура создания «теории всего». Только вместе они наделяют смыслом процедуру отражения мира на частной системе при условии, что ее системообразующий список является динамическим.

Пока что характер такой процедуры относительно эмерджентности для меня является загадкой. Любые мысли по этому поводу весьма приветствуются.