Готовый перевод Rationality: From AI to Zombies / Рациональность: от ИИ до Зомби: Many Worlds, One Best Guess

Если взглянуть на феномены физики в микромире --- фотон, электрон, атом водорода, лазер --- и миллион прочих вариантов эксперимента --- то возможно придумать простые законы, которые, как кажется, руководят всеми этими мелкими вещами (пока не возникнет вопросов о гравитации). Эти законы руководят развитием крайне абстрактного математического объекта, который я называл "распределением амплитуды", но который более широко известен как "волновая функция".

Однако есть несколько зинеподобных вопросов о правильном обобщении всех этих маленьких частным случаев. Назовём объект "зиним", если он выглядит зелёным до 1 января 2030 года и затем становится синим. Если все изумруды, которые мы до сих пор исследовали, оказывались зелёными, то какое обобщение будет верным: "изумруды зелёные" или "изумруды зиние"?

Правильным ответом и правильным обобщением будет "изумруды зелёные". Пока я не буду вдаваться в объяснения, не в этом суть эссе. В данном случае очевидный ответ оказался верным. Истинный Путь не глуп и как бы вы не юлили с логикой, она должна привести вас к правильному ответу, а не к ложному.

Похожим образом, простейшее обобщение, которое включит в себя все наблюдаемые микроскопические феномены будет выглядеть как "у всех электронов спин 1/2", а не "у всех электронов спин 1/2 до 1 января 2030 года" или "у всех электронов спин 1/2 до тех пор, пока они не окажутся частью запутанной системы весом более 1 грамма".

Когда мы обращаем внимание на макроскопические феномены, наш взгляд затуманивается. Мы не можем поставить эксперимент над волновой функцией человека в той же форме, что и эксперимент над волновой функцией атома водорода. Ни в одном из этих случаев нельзя считать волновую функцию при помощи удобного маленького квантового сканера. Но в случае с человеком размер организма не допускает возможности выполнять точные расчёты или ставить точные эксперименты и мы не можем подтвердить, что уравнения квантовой физики соблюдаются в абсолютной точности.

Мы знаем, что феномены, которые обычно называют "квантовыми" не исчезают по мере их организации в макроскопические объекты. Лазеры выпускают поток когерентных фотонов, а не нечто совершенно необычное. Атомы обладают теми химическими свойствами, которые предсказывает квантовая физика и это позволяет им объединяться в стабильные молекулы, из которых потом состоит человек.

Поэтому в некотором смысле у нас куча свидетельств тому, что квантовые законы работают вплоть до макроскопического уровня без каких-либо отличий. Базовая химия всё ещё работает.

Но мы не можем напрямую убедиться в том, что частицы, из которых состоит человек, обладают общей волновой функцией, которая ведёт себя ровно так, как предсказывали бы простейшие квантовые законы. О, мы знаем наверняка, что молекулы и атомы не дезинтегрируют, мы знаем, что макроскопические зеркала всё ещё отражают объекты (из середины). Мы способны получить множество предсказаний высокого уровня из предположения, что микромиром и макромиром управляют одни и те же законы, и все предсказания, которые до сих пор протестировали, сбылись.

Но если некто заявил бы, что картина квантового микромира отличается от картины макромира в некоторой доселе неизмеримой частности --- чём-то, что проявляет себя лишь в двадцатом знаке после запятой в микроскопических взаимодействиях, но превращается в нечто большее в макроскопических взаимодействиях --- невозможно доказать, что он неправ. Но Бритва Оккама гласит: "Существуют зиллионы новых фундаментальных законов, которые можно постулировать в двадцатом знаке после запятой, почему нужно размышлять именно об этом?"

Если мы делаем расчёты с использованием простейших законов во всех известных случаях, то мы придём к выводу, что люди оказываются в состояниях квантовой суперпозиции, точно также, как фотоны оказываются в суперпозиции из "прошёл сквозь зеркало" и "отразился от зеркала" при взаимодействии с полупосеребреным зеркалом. В эксперименте с котом Шрёдингера нестабильный атом входит в суперпозицию из дезинтеграции и не-дезинтеграции. Сенсор, который настроен на этот атом, приходит в суперпозицию из срабатывания и не-срабатывания (Точнее говоря суперпозиция теперь выглядит как составное состояние из [атом распался × сенсор сработал]+[атом не распался × сенсор не сработал]). Взрывчатое вещество, которое привязано к сенсору, приходит в суперпозицию из взрыва и не-взрыва. Кот в коробке приходит в суперпозицию из мертвого и живого. А человек, который смотрит на коробку, приходит в суперпозицию из спокойствия и рвоты. Одни и те же законы на всех уровнях.

Люди, которые взаимодействуют с системами в суперпозиции, сами входят в суперпозицию. Но мозг, который видит взрыв и мозг, который видит живого кота, содержат множество нейронов, что среагировали по-разному и множество частиц находятся в разных позициях. Такие мозги очень далеко друг от друга в конфигурационном пространстве и обладают лишь бесконечно малой способностью общаться друг с другом. На уровне даже не 30-го знака после запятой, но 10^30 знака после запятой. Ни одно сознание, ни единый когнитивный процесс, не способен увидеть размытую суперпозицию кота.

Тот факт, что "вы" увидите кота живым или мёртвым, но не одновременно --- ровно то, что предсказывают простейшие законы квантовой механики. Исходя из экспериментов, которые мы поставили до сих пор, нет никаких оснований полагать, что квантовые законы отличаются каким-либо образом на макроскопическом уровне.

А физики продолжают обнаруживать суперпозицию на всё более высоких уровнях. Насколько мне известно, сейчас предпринимается попытка проверить суперпозицию в масштабе объекта в 50 микрон, а это больше, чем большинство нейронов.

Никто не предполагает дополнительное существование наших других версий и других Земель. Мы всего лишь предполагаем, что одни и те же законы руководят на всех уровнях потому, что нет причин предполагать иное и все эксперименты это подтверждают. Существование иных декогерентных Земель --- это всего лишь логическое следствие простейшего обобщения всех известных фактов. Если вы считаете, что согласно Бритве Оккама другие миры это "сущности сверх необходимого", которые мы множим, то сверьтесь с математикой теории вероятности. Бритва Оккама работает не так.

Однако существует одна загадка, которая выглядит странной в попытке распространить законы микромира повсеместно, в том числе и на людей в суперпозиции.

Если мы попытаемся получить вероятности, сосчитав количество различных наблюдателей, то не существует очевидный причины, почему совокупный квадрат модуля волновой функции должен коррелировать со статистикой результатов, которую мы получаем в эксперименте. Неизвестна причина для вероятностей Борна и кажется априори, что мы обязаны ожидать распределение вероятностей 50/50 для исходов любого бинарного квантового эксперимента, если будем вести подсчёт наблюдателей.

Робин Хансон предполагает, что если декогерентные сгустки амплитуды ("миры"), которые намного меньше среднего соприкасаются с крайне малыми утечками из больших сгустков, то можно вернуть вероятности Борна. Я нахожу это интересной возможностью, поскольку это звучит ну очень нормально.

(У меня недавно были мысли в несколько ином направлении: Если попытаться считать наблюдателей очевидным способом, то возникают необычные результаты и не только в отношении квантовой физики. Если, например, я разделю свой мозг на триллион частей при условии, что выиграл в лотерею, но находился под анестезией и не знал об этом, позволю своим частям проснуться и, возможно, дам некоторую свободу отличаться друг от друга, затем солью их обратно в одну личность, тогда подсчёт наблюдателей очевидным способом покажет, что у меня есть способность выиграть в лотерею (если я могу делить и объединять свой мозг, но это возможно, если мозг загружен в виде образа в сеть)

В этой связи я нахожу интересным, что у правила Борна нет такой раздели-сшей проблемы. При условии унитарности квантовой физики правило Борна --- единственное правило, которое не позволяет "наблюдателям" обладать паранормальными способностями --- это не объясняет правило Борна, но совершенно точно любопытно. Правило Борна обеспечивает непротиворечивые вероятности даже если миры делятся и потом сливаются воедино.

Возможно, мне следует искать подсказки в физике, а не пытаться мыслить из априорных соображений, видите, куда меня всё это ведёт? С другой стороны, никуда пока не привело, так что вряд ли у меня есть "ответ".)

Уоллес, Дойч и другие пытались вывести правило Борна из теории принятия решений. Я отношусь к этой идее с подозрением, поскольку кажется, что существует компонент вопроса "Что со мной произойдёт?", который я не могу изменить, варьируя функцию полезности. Даже если бы мне не было дела до миров, где я проиграл квантовую лотерею, всё равно кажется, будто есть некий смысл в том, что я "в большинстве случаев" проснусь в мире, где не выиграл лотерею. И вот эта часть требует объяснений.

Суть в том, что уже придумали множество гипотез относительно вероятностей Борна. Не так много, сколько должно было быть, ведь загадка считалась "решённой" долгое время. Но всё-таки очень много предложений.

Есть основания надеяться, что существует решение этой головоломки без привлечения новых фундаментальных законов. Мир делится на два подпроцесса не в тот момент, когда вы видите слова "поглощен" или "пропущен" на LCD мониторе фотонного сенсора. Мы постоянно входим в суперпозицию и подвергаемся декогерентности, всё время. При этом мозг --- цифровой, в нём реагируют нейроны и их состояние среагировал/не среагировал --- исключительно декогерентное состояние даже для одного нейрона... Кажется в объяснении Борновской статистики есть пространство для неожиданностей --- как лучше понять антропные веса наблюдателей или как лучше понять суперпозицию мозга --- без новых фундаментальных законов.

В то же время мы не можем исключать возможность, что некий новый фундаментальный закон определяет статистику Борна.

Как сказал Джесс Ридел:

Если история физики нас чему-нибудь и учит, так это тому, что всякий раз, как появляется "новый способ" проводить эксперимент (например, большие скорости, малые размеры, большие плотности, большие энергии), то мы наблюдаем феномены, которые приводят к новым теориям (специальная теория относительности, квантовая механика, общая теория относительности, стандартная модель, соответственно).

"Всякий раз" это сильно сказано. Важный замечание в качестве придирки --- нельзя предполагать, что какой-то закон перестанет работать в новом режиме. Но возможно, что новый фундаментальный закон определяет статистику Борна и этот закон проявляет себя только в двадцатом знаке после запятой на микроскопическом уровне (и потому его до сих пор не обнаружили) и при этом его эффект складывается и становится значительным на макроскопическом уровне.

Возможно ли, что существует закон, который до сих пор не открыт, но который приводит к существованию только одного мира?

Это пугающее замечание. В нём скрыто предположение, что все наши близнецы в иных мирах --- все другие версии нас, которые постоянно отделяются не только в экспериментах учёных, но и в повседневных энтропийных процессах --- исчезнут и мы окажемся одни! Эта версия Земли будет единственной, что существует в локальном пространстве! Если ещё и сценарий космологической инфляции окажется неверным, а топология Вселенной одновременно конечная и не очень большая, то есть у Земли не будет далеких копий, что подразумеваются в бесконечно большой Вселенной, то эта Земля окажется единственной Землей где бы то ни было. Довольно беспокойная мысль!

Опасно сосредотачиваться слишком сильно на конкретной гипотезе, если на то нет веских причин. Ту же ошибку совершают сторонники Разумного Создателя, которые выбирают случайную задачу современной генетики и говорят: "Видите, это должен был сделать Бог!". Почему "Бог", а не зиллион других возможных объяснений, о которых вы бы подумали задолго до постулата о божественном вмешательстве, если бы втайне не определили для себя ответ, который желаете найти.

Не нужно даже спрашивать "Возможно ли, что существует только один мир?", а нужно идти и заниматься физикой, а вопросы поднимать тогда, когда того потребуют свидетельства.

Возможно ли существование до сих пор неизвестного фундаментального закона, который даст Вселенной особый центр и он по счастливому стечению обстоятельств окажется на Земле --- таким образом окажется, что Библия всё время была права, а Коперник --- нет?

Задавать такой вопрос --- вместо зиллиона иных вопросов, в которых центром Вселенной является Проксима Центавра или у Вселенной оказывается правильный наполнитель для пиццы и это пепперони --- значит выдавать свои потаённые желания. И хоть несведущий человек этого не осознает, но задать Вселенной центр, который сквозь пространство следует за Землёй, будет довольно сложно при помощи любого математически простого фундаментального закона.

То же касается вопроса о единственном мире. Он выдаёт сентиментальную привязанность к человеческому интуитивному восприятию явлений, которые уже опровергнуты. Колесо науки вращается, но оно никогда не вращается назад.

У нас есть причины сильно сомневаться в существовании только одного мира. Понятие "единственного мира" существует на высоких уровнях организации, точно так же, как и размещение Земли в пространстве. На квантовом уровне не существует строгих границ (хоть мозги, которые отличаются на целые нейроны совершенно точно декогерентны). Так как фундаментальный закон физики смог бы определить единственный высокоуровневый мир?

Более того, любой физический сценарий, в котором остаётся единственный выживший мир, в котором у любого измерения будет единственный исход, будет нарушать специальную теорию относительности.

Если одни и те же законы работают на всех уровнях --- а следовательно многомировая интерпретация верна --- тогда при измерении одной из двух запутанных поляризованных частиц, вы окажетесь в мире, в котором фотон имеет, скажем, вертикальную поляризацию, а другая ваша версия окажется в мире, где у фотона горизонтальная поляризация. С вашей точки зрения до измерения вероятность двух событий 50/50. Пусть на расстоянии многих световых лет некто меряет другой фотон под углом 20° к вашему базису. С его точки зрения вероятность получить один из двух результатов также 50/50, они находятся в инвариантном состоянии общей запутанности с вами вдалеке, что бы вы не делали. Но когда вы встретитесь через множество лет, то вероятность встретить друга, который получил те же самые результаты составит 11.6%, а не 50%.

Если существует единственный мир, то у каждого квантового измерения есть только один исход. Либо вы получите вертикальную поляризацию, либо горизонтальную, но не обе одновременно. У исследователя на расстоянии световых лет от вас вероятность получить фотон, поляризованный схожим образом, в базисе под углом 20° к вашему, изменится с 50/50 до 11.6%

И это нельзя интерпретировать как выявление уже существующих свойств, это исключено теоремой Белла. Не существует непротиворечивого способа рассматривать Вселенную, где одновременно у квантовых измерений есть единственный исход и в то же время оба измерения предопределены и ни один не влияет на другой. Что-то должно произойти быстрее скорости света.

И это обобщённое возражение не только теориям коллапса, но любым теориям, которые предлагают единственный глобальный мир! Не существует непротиворечивого взгляда на происходящее, где у измерений есть лишь один исход, но они локально детерминированы (пусть и случайно локально детерминированы). Какой-то загадочный вид влияния должен преодолеть пространственный разрыв.

И это непростое дело. Нельзя просто так взмахнуть руками и сказать: "влияние распространяется в прошлое к созданию запутанных фотонов, затем вперёд во времени ко второму фотону и потому проблемы с большим расстоянием в пространстве нет". (Эта точка зрения предлагалась всерьёз, что даёт некоторое представление о масштабе парадокса, который следует из теории одного мира!) Одно измерение должно изменить другое, так что, какое измерение случилось раньше? Существует ли глобальное пространство одновременности? Нельзя, чтобы оба измерения произошли "раньше", поскольку по теореме Белла не существует способа, чтобы локальная информация соответствовала наблюдаемым результатам и т.д.

По случаю, такой эксперимент уже поставили, и если и существует некое таинственное влияние, то оно должно распространяться в шесть миллионов раз быстрее света в Швейцарских Альпах. Кроме того, в эксперименте показано, что таинственное влияние не интересует, измерены ли два фотона в условиях, в которых каждое из измерений происходит "раньше другого".

Специальная теория относительности выглядит контринтуитивной для человека --- как произвольное скоростное ограничение, которое можно обойти, если отправиться в прошлое, а потом опять в будущее. Как закон, наказания за нарушение которого можно избежать, если бы удалось скрыть преступление от властей.

Однако на самом деле специальная теория относительности говорит нам, что интуитивные представления человека о пространстве и времени попросту неверны. Не существует глобально "сейчас", не существует "до" или "после", разделённых пространственным промежутком. Наша способность даже в принципе представить единый глобальный мир происходит из непонимания специальной теории относительности на интуитивном уровне. Иначе было бы очевидно, что физика работает локально с инвариантными состояниями запутанности, которые можно разнести в пространстве и локально не существует нужной информации, чтобы соответствовать представлению об одном глобальном мире.

Возможно, что эти внешне идеальные логические построения содержат ошибку --- что я неверно применил теорему Белла и специальную теорию относительности для того, чтобы исключить возможность одного глобального мира, и в этом случае нужно пользоваться некими дополнительными предположениями, которые мне неизвестны ---

--- но давайте задумаемся, какую нагрузку должна теперь вынести теория одного мира! Во-первых, нет причин предполагать наличие одного глобального мира изначально, это не следует из понимания современной физики! Один глобальный мир это древнее интуитивное представление человека, которое было опровергнуто, подобно идее универсального абсолютного времени. Принцип суперпозиции видно даже на полупосеребрёных зеркалах --- эксперименты продолжают утверждать неправоту нашей интуиции на всё больших масштабах суперпозиции. Но самое главное, более не существует причин давать привилегии гипотезе одного глобального мира. Из-под интуиции человека выбили точку опоры.

Нет экспериментов, которые бы показали, что существует единственный макроскопический мир (мы уже знаем, что микроскопический мир находится в суперпозиции). А мысленное представление обязательно либо нарушает специальную теорию относительности или осуществляет ещё более чудесный пируэт и нарушает внешне непротиворечивую логику. Последнее, разумеется, гораздо более правдоподобно, но не в абсолютном смысле. Без поддержки экспериментом, обычно бывает плохо постулировать произвольные чудеса логики.

Что касается квантового не-реализма, то он мне кажется не более, чем "карточкой выхода из тюрьмы". "Нормально нарушать специальную теорию относительности, поскольку ничего на самом деле не существует!". Невозможно предположить, что уравнения приносят столь прекрасные предсказания абсолютно без причины. Теорема Белла исключает очевидную возможность, что квантовая механика отражает неполное знание чего-то локально детерминистического.

Более того, макроскопическая декогерентность даёт нам абсолютно реалистическое представление о происходящем, уравнения дают столь хорошие предсказания лишь потому, что они отражают реальность. А следовательно нет нужны говорить, что квантовые уравнения "бессмысленны" и нормально нарушать специальную теорию относительности, чтобы у нас всё-таки остался один глобальный мир. Как по мне, так квантовый не-реализм выглядит как огромный блеф, выстроенный вокруг семантического стоп-сигнала "Бессмысленный!".

Пока ещё небезопасно говорить, что существование множества Земель --- столь же твёрдо установленная истина, как и любая другая истина науки. Существование других миров в квантовом смысле не столь же твердое знание, как существование деревьев, которые каждый из нас может самостоятельно наблюдать.

Может быть существует нечто в двадцатом знаке после запятой, что сойдётся в какие-то большие макроскопические события. Возможно существует лазейка в на первый взгляд железной логике, которая позволит провозгласить, что любой отдельно взятый мир должен нарушать специальную теорию относительности, поскольку информация об отдельно взятом глобальном мире локально недоступна. А может быть Летающий Макаронный Монстр просто дурачится с нами и весь мир, как мы его знаем --- ложь.

А потому всё, что мы можем сказать о существующем множестве Земель, так это то, что они вероятны настолько же, насколько, например, вероятно, что вращающиеся чёрные дыры не нарушают закон сохранения момента импульса. У нас есть веские фундаментальные причины полагать, что закон сохранения момента импульса встроен в саму природу физики и эти причины связаны с вращательной симметрией пространства. И у нас нет особых причин ожидать, что в некотором высокоэнергетическом режиме наши старые обобщения будут нарушены.

Но насколько мне известно, мы не проверяли, выполняется ли закон сохранения момента импульса во вращающихся чёрных дырах. (Поскольку я веду разговор о догадках из состояния неполного знания, то все рассуждения будут теми же самыми, если такую проверку делали, а я о ней пока не знаю.) А чёрные дыры --- это очень массивный режим эксперимента. Поэтому послушание чёрных дыр не столь гарантировано, как то, что мой унитаз подчиняется закону сохранения момента импульса во время смыва. Однако, если подумать, то я этого тоже не проверял...

Однако, если совершить ошибку и начать думать слишком сильно об этой возможности вместо бесчётного множества других, особенно, если нет понимания фундаментальных причин, почему существует закон сохранения момента импульса, то по мере размышления над всё более и более туманными причинами истинности высказывания, может начать казаться всё более и более правдоподобным, что "вращающиеся чёрные дыры нарушают закон сохранения момента импульса".

Но рациональная вероятность чертовски мала.

И точно так же мала рациональная вероятность, что существует лишь одна Земля.

Я это упоминаю, чтобы объяснить свою привычку говорить о множестве миров, как об очевидном факте. Множество миров - это очевидный факт, если правильно выстроить цепочку рассуждений (понять самые основы квантовой физики, знать формальную теорию вероятности за бритвой Оккама, понять специальную теорию относительности и т.д.). По сути он гораздо более очевиден для меня, чем высказывание, что вращающиеся чёрные дыры должны подчиняться закону сохранения момента импульса.

Единственная причина, почему многомировая интерпретация не признана повсеместно как нечто, что требует чуда, чтобы не сбыться, так это случайное происшествие в истории земной науки, которое укрепило академические позиции флогистоноподобной теории, где ненаблюдаемый "коллапс" быстрее света поглощает миры. У многих физиков нет математического понимания бритвы Оккама, которая обыкновенно является методом избавления физики от невидимых ангелов. А потому, когда им говорят о множестве миров, это входит в конфликт с их интуицией (неверной), что существует лишь один мир и они говорят: "ой, это умножение сущностей" и продолжают жить дальше. А это строго неверно с точки зрения теории вероятности

Я не имею отношения к академии. Я не ограничен необходимостью раскланиваться перед каким-либо авторитетом, который не понял очевидных вещей, но будет оценивать мои статьи. Мне не нужно бояться, что меня лишат кафедры на тех основаниях, что я пугаю своих студентов "научной фантастикой о множестве миров". Если не мне говорить прямо, то кому?

Поэтому позвольте мне объявить очень четко от имени всех физиков, у которых нет возможности сказать это самим: многомировая интерпретация с отрывом побеждает при нынешних свидетельствах. Нет больше причин постулировать единственную Землю более, чем постулировать, что два верхних кварка после столкновения нарушают закон сохранения энергии при распаде. Для этого нужно больше, чем неизвестный фундаментальный закон, нужна магия.

Дебаты уже должны быть закончены. Они должны быть закончены более пятидесяти лет назад. Свидетельства слишком сильно перекошены, чтобы оправдывать дальнейшие обсуждения. Нет никакой почвы для дискуссии. Не существует разных сторон спора, которые нужно объяснять студентам. Законы вероятности это законы, а не предположения и не существует пространства для гибкости в выборе наилучшей гипотезы при данных свидетельствах. Наши дети будут смотреть в прошлое на нас, которые всё ещё спорят на эти темы и будут правильно считать нас сумасшедшими.

Мы уже достаточно опозорили Землю тем, что не смогли признать очевидное. А потому ради чести моей Земли, я пишу так, как если бы существование множества миров было достоверно установленным фактом, потому что так и есть. Единственный вопрос заключается в том, сколько времени ещё потребуется людям этого мира, чтобы обновить свои убеждения.

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: идёт перевод

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/77383/467626

Переводчики: sepremento