Виртуальный ты. Как создание цифровых близнецов изменит будущее человечества

Несмотря на эти ограничения, Вольфрам принадлежит к числу тех, кто находит метафору вычислений настолько пьянящей, что убежден, что на «самом глубоком уровне», в наименьшем из всех временных и пространственных масштабов, природа работает по сверхпростым вычислительным правилам, основанным на дискретной математике. Хотя классический взгляд на мир является аналоговым, Вольфрам считает, что в структуре Вселенной существует дискретность (однако в целом среди физиков нет единого мнения относительно того, остается ли пространство-время гладким и непрерывным на кратчайших масштабах расстояний или же становится грубым и зернистым)[611][612]. Он заменил ячейки решетки клеточного автомата обобщением, а именно графиком – сетью точек со связями между ними, которая растет и трансформируется по мере продвижения цифровой логики космического кода, шаг за шагом (графики необходимы, потому что решетки слишком негибки, чтобы охватить законы Вселенной).

Аргумент Вольфрама гласит, что точно так же, как уравнения континуума механики жидкости возникают из специально построенной пространственно-дискретной решетчатой модели, для которой сохраняются основные свойства, такие как масса и импульс, так и континуум того, что мы воспринимаем как реальность, возникает из небольшого набора правил и графиков. В своей книге «A Project to Find the Fundamental Theory of Physics» он пишет о «твердой вере в то, что в конце концов откроется – каждая деталь нашей Вселенной подчиняется правилам, которые можно представить с помощью очень простой программы, и все, что мы видим, в конечном итоге возникает только в результате запуска этой программы»[613] (хотя некоторые полученные результаты могут быть неисчислимыми, как обсуждалось во второй главе).

Вольфрам и его коллега Джонатан Горард, математик из Кембриджского университета и консультант Wolfram Research, обнаружили, что они могут резюмировать аспекты квантовой теории и общей теории относительности Эйнштейна – двух столпов современной физики[614][615]

. «Я был удивлен, сколько нам удалось воспроизвести», – сказал нам Горард. – «Но есть еще очень много математических методов, которые необходимо разработать». Вместо того чтобы проводить эксперименты, а затем углубляться, чтобы раскрыть фундаментальную теорию (традиционный подход, используемый более трех столетий), Горард и Вольфрам увлечены «переворачиванием парадигмы» и вычисляют последствия восходящих моделей, чтобы увидеть, соответствуют ли они экспериментальным наблюдениям[616].

Не случайно, добавляет Горард, эти модели «отражают окружающую технологию»: французский философ Рене Декарт (1596–1650) в эпоху механического измерения времени придерживался механического мировоззрения; Ньютон и Лейбниц создали математику изменений – исчисление, которое затем легло в основу механистических объяснений природы, основанных на аналоговом и непрерывном представлении о времени и пространстве. Подобным же образом дискретное математическое мировоззрение Вольфрама возникло в эпоху, когда частью повседневной жизни стали цифровые компьютеры.

Есть что-то освежающее в принципиально ином подходе к физике. Хотя решетки, которые Вольфрам и коллеги использовали в гидродинамике, не соответствуют реальному миру, зернистость предложенных ими моделей построена на графиках, которые меньше, чем мельчайшие измеримые характеристики природы в масштабе Планка, ниже которого физика, как мы ее понимаем сегодня, терпит крах. Говоря «мельчайшие», мы преувеличиваем: на самом деле мы имеем в виду интервалы времени менее 10–43 с и масштабы длины около 10–35 м.

Серьезное испытание правильности их подхода произойдет тогда, когда их модель расскажет нам что-то новое о Вселенной. Пока мы пишем, они стремятся делать прогнозы, например, о заключительных стадиях слияния черных дыр, где их дискретное вычислительное представление дает результаты, отличные от существующих моделей; и что во Вселенной могут быть пространственные карманы, которые более или менее трехмерны, что можно обнаружить по их влиянию на формирование галактик, прохождение нейтрино через материю; и более умозрительные идеи о других сверхлегких частицах.

Рисунок 54. Построение общей теории относительности снизу вверх (© Stephen Wolfram, LLC)

Нам следует поместить эту работу в надлежащий, космический контекст. Мы по-настоящему понимаем только около 5 % того, что нас окружает, – видимую Вселенную, от наших тел до Солнца, звезд и галактик, которые состоят из обычной или барионной материи – в то время как остальная часть, по-видимому, состоит из таинственной невидимой субстанции, называемой темной материей (около 25 %), и столь же непостижимой силы отталкивания, которая ведет себя как антигравитация, известная как темная энергия (около 70 %). Наше незнание Вселенной представляет собой отличную возможность для развития нового мышления.

<p>Глоссарий</p>