Rationality: From AI to Zombies / Рациональность: от ИИ до Зомби: Einstein’s Speed

В прошлом эссе я доказывал, что Силы Вне Науки на самом деле --- стандартная и необходимая часть общественного научного процесса. В частности, учёным приходится положиться на свою личность рациональность, чтобы решать, какие идеи проверять, а уже потом проводить конкретные эксперименты, которые благословят идею подтверждением, как того требует Наука. Идеал Науки не уточняет процедуру --- предполагается, что ни один авторитет не знает, как именно отдельным учёным стоит думать --- но это не значит, что сам процесс не имеет значения.

sepremento 18.05.20 в 06:48

У меня под рукой есть понятный уютный пример:

sepremento 18.05.20 в 06:48

Учёный определяет наличие математического порядка в данных предыдущих экспериментов. Но соответствующая гипотеза ещё не сделала и не подтвердила новых результатов эксперимента, чего требует эта область науки. Это одна из тех областей, в которых можно проводить контролируемые эксперименты без больших затруднений. Таким образом у отдельного учёного есть понятные, рациональные причины верить (но при этом без привлечения вероятности) во что-то, что Наука пока ещё не благословила как общечеловеческое знание.

sepremento 18.05.20 в 06:53

Заметить структуру в огромном объёме экспериментальных данных не кажется ненаучным. Вы же опираетесь на данные, так?

sepremento 18.05.20 в 06:55

Но это потому, что я специально выбрал такой уютный пример. Когда Эйнштейн формулировал общую теорию относительности, у него под рукой почти не было экспериментальных данных, кроме прецессии перигелия Меркурия. И (насколько мне известно) Эйнштейн использовал эти данные только в конце своих рассуждений.

sepremento 19.05.20 в 07:48

Эйнштейн использовал прицнип Маха, когда создавал специальную теорию относительности, это такая версия обобщённого принципа против зомби для физиков. Рассуждение начинается так: "Мне кажется, что в закрытой комнате невозможно понять, с какой скоростью ты движешься. И раз эту скорость не должно быть возможно наблюдать, нельзя сказать, что она существует в каком-либо значимом смысле". Затем вы видите, что уравнения Максвелла включают в себя скорость распространения c, которая кажется абсолютной и обыкновенно называлась "скорость света" (впрочем, уравнения квантовой механики показывают, что это скорость распространения всех фундаментальных волн). А потому вы переписываете физику таким образом, что абсолютной скорости одного объекта больше не существует, а существует только относительная скорость. Конечно, я здесь пропускаю много этапов, но есть множество замечательных вводных текстов по теории относительности --- ситуация не столь ужасна, как в квантовой физике.

sepremento 19.05.20 в 07:56

Разобравшись с концепцией абсолютной скорости внутри закрытой комнаты, Эйнштейн стал разбираться с концепцией абсолютного ускорения внутри закрытой комнаты. Эйнштейну казалось, что в закрытой комнате не должно быть способа определить, движется ли комната с ускорением в некотором направлении, пока вся остальная Вселенная покоится или Вселенная движется с ускорением в противоположном направлении, пока комната покоится. Если ускоряется вся остальная Вселенная, то будут возникать гравитационные волны, которые будут ускорять вас. Движущаяся материя, таким образом, должна производить гравитационные волны.

sepremento 19.05.20 в 07:59

И коль скоро масса покоя и гравитационная масса всегда строго одинаковы --- в отличие от ситуации в электромагнетизме, где у электрона и мюона могут быть разные массы, но одинаковый заряд --- гравитация должна проявлять себя как вид инерции. Земля должна проходить вокруг Солнца по некоторому аналогу "прямой линии". А это требует, чтобы пространство-время вблизи Солнца было искривлено таким образом, что если бы вы нарисовали график Земной орбиты вокруг Солнца, то график на четырёхмерной бумаге оказался бы локально плоским. В таком случае массы покоя и гравитационная масса были бы необходимо эквиваленты, а не случайно эквивалентны.

sepremento 19.05.20 в 08:03

(если для вас это пустые слова, то существуют замечательные вводные тексты и по общей теории относительности)

sepremento 19.05.20 в 08:04

И естественно, новая теория должна быть согласована со специальной теории относительности, и с законом сохранения энергии, и с законом сохранения момента импульса, и так далее.

sepremento 19.05.20 в 08:04

Эйнштейн потратил несколько лет, постигая необходимую математику, чтобы описать искривлённые метрики пространства-времени. Затем он записал простейшую теорию со свойствами, которые, как он думал, должны были быть --- включая те свойства, которые никто никогда не наблюдал, но которые, по его мнению, хорошо вписывались в характер других законов физики. Затем Эйнштейн немного подумал и описал непонятную ранее прецессию Меркурия.

sepremento 19.05.20 в 08:07

Впечатляет?

sepremento 19.05.20 в 08:07

Давайте скажем вот как: в небольшой доле альтернативных Земель, начиная с 1800 года --- возможно даже в заметной доле --- кажется правдоподобным, что теорию относительности постигла бы та же участь великого фиаско, что и нашу квантовую теорию.

sepremento 19.05.20 в 08:10

Можно представить, что первоначальная "интерпретация" Лоренцем открытого им сокращения, как физического возмущения при движении относительно эфира, возобладала. Можно представить разные поправки, которые сами по себе непонятны, но их добавили в гравитационную механику Ньютона, чтобы объяснить прецессию Меркурия. Например их отнесли на счёт непонятных возмущений эфира, как и поправки Лоренца. В течение следующих десятилетий добавили ещё разных поправок, чтобы учесть другие астрономические наблюдения. Достаточно точные атомные часы в самолётах показали бы, что время движется чуточку быстрее, чем ожидалось, на больших высотах (время идёт медленнее в сильных гравитационных полях, но никто об этом бы не знал), что привело бы к дополнительным поправкам на "факторы эфира".

sepremento 20.05.20 в 06:02

И это происходило бы до тех пор, пока множество "поправок", открытых опытным путём, не были бы объединены в простые уравнения общей теории относительности.

sepremento 20.05.20 в 06:03

И люди бы той альтернативной Земли сказали бы: "Итоговое уравнение, конечно, простое, но невозможно прийти к этому ответу, всего лишь исходя из знания о прецессии перигелия Меркурия. Требуются многие и многие дополнительные эксперименты. Нужно измерить, что время идёт медленнее в более сильных полях тяготения, нужно увидеть, что свет искривляется вокруг звёзд. Только тогда можно представить нашу обобщённую теорию эфирной гравитации. Никто, даже идеальный Байесианский сверхинтеллект не смог бы узнать это! Слишком много ситуативных теорий могут описать отдельно прецессию перигелия."

sepremento 20.05.20 в 06:08

А в нашем мире Эйнштейн пользовался знанием о прецессии перигелия Меркурия только для того, чтобы проверить ответ, который получил иным способом. Эйнштейн сел в кресло и задумался о том, как бы он выстроил Вселенную, чтобы она выглядела так, как, по его мнению, должна была бы выглядеть --- например, не должно быть возможности отличить, двигаешься ли ты с ускорением в каком-то направлении, либо вся Вселенная двигается с ускорением в противоположном.

sepremento 20.05.20 в 06:11

И Эйнштейн выстроил целиком огромную (многолетнюю) цепочку диванного мышления без единой ошибки, из-за которой пришлось бы искать свидетельства в эксперименте, чтобы вернуться на верный путь.

sepremento 20.05.20 в 06:14

Даже Джеффриссай был бы впечатлён, пусть неохотно. Впрочем, он бы снял с Эйнштейна пару очков за космологическую константу. (Я бы не стал ругать Эйнштейна за космологическую константу, поскольку он в итоге оказался прав. Я стараюсь не критиковать людей, когда они оказываются правы.)

sepremento 20.05.20 в 06:17

Как выглядит подвиг Эйнштейна с точки зрения теории вероятности?

sepremento 20.05.20 в 06:18

Вместо того, чтобы наблюдать движение планет и выводить законы, которые могут управлять их притяжением, Эйнштейн наблюдал другие законы физики и пытался понять, какой новый закон мог бы продолжить последовательность. Эйнштейн не искал уравнение, которое руководило движением тел. Эйнштейн искал характер физического закона, который руководил всеми существующими уравнениями, чтобы попытаться предсказать следующее уравнение, чтобы его можно было пронаблюдать.

sepremento 20.05.20 в 06:20

Первопричина законов физики неизвестна, но успех Эйнштейна в области общей теории относительности показывает, что их общность достаточно велика, чтобы предсказывать правильную форму одного закона из наблюдения других без необходимости наблюдать конкретные эффекты этого закона.

sepremento 22.05.20 в 06:32

(Конечно, Эйнштейн знал по своим наблюдениям, что тела падают вниз, однако он не использовал поведение Меркурия для того, чтобы сделать суждение от конца к началу и получить общую теорию относительности.)

sepremento 22.05.20 в 06:34

Итак, с точки зрения Байесианства, Эйнштейн всё ещё реализовывал мышление по индукции и всё ещё использовал концепцию простейших априорных знаний (бритва Оккама), которые обновляются посредством новых свидетельств. Разница лишь в том, что знания эти были о возможных качествах физического закона, а наблюдение других физических законов позволяло Эйнштейну обновлять свою модель этих качеств, которую он впоследствии использовал для предсказания конкретного закона притяжения.

sepremento 22.05.20 в 06:38

Если у вас не было концепции "характера физического закона", то действия Эйнштейна походили на магию --- он достал правильную модель гравитации из пространства всех возможных уравнений с чудовищным недостатком свидетельств. Однако он смотрел на другие законы и сокращал пространство возможностей для следующего закона. Эйнштейн изучил алфавит, которым была написана физика, понял ограничения, которые руководили искомым ответом. Не магия, но мышление высокого уровня в более обширной области, чем мог бы представить наивный мыслитель, у которого "пространство моделей" сводилось лишь к моделям для одного конкретного закона.

sepremento 22.05.20 в 06:42

Поэтому с точки зрения теории вероятностей, Эйнштейн всё ещё пользовался наблюдениями, но он более эффективно пользовался теми данными, которые у него были. В сравнении с любыми альтернативными Землями, в которых требовались огромные количества дополнительных данных из астрономических наблюдений и часов на самолётах, чтобы общая теория относительности свалилась, в конце концов, на голову.

sepremento 22.05.20 в 06:46

Из этого примера можно извлечь бесчисленное количество уроков.

sepremento 22.05.20 в 06:46

Я использую Эйнштейна как пример, пусть это и клише, поскольку он ещё был необычен тем, что открыто признавал знание вещей, которые пока ещё не подтверждены Наукой. Когда его спросили, что бы он делал, если наблюдение солнечного затмения Эддингтона не смогло бы подтвердить общую теорию относительности, Эйнштейн ответил: "Тогда мне было бы жаль славного лорда. Теория верна."

sepremento 22.05.20 в 06:49

В соответствии с главенствующими концепциями в Науке, это чистой воды высокомерие. Вы обязаны принять вердикт эксперимента, а не привязываться к личным идеям.

sepremento 22.05.20 в 06:50

Но как я уже писал в "Самоуверенности Эйнштейна", он вёл себя не так уж плохо с точки зрения Байесианства. С этой позиции, чтобы вообще предложить общую теорию относительности, чтобы даже подумать о чем-то, что в конце концов оказалось правильным ответом, у Эйнштейна должно было быть достаточно свидетельств, чтобы определить истинный ответ в пространстве теорий. Нужно было лишь чуть больше свидетельств, чтобы оправдать (в Байесианском смысле) почти полную уверенность в теории. И маловероятно, что у Эйнштейна было лишь ровно столько свидетельств, чтобы возвести гипотезу до уровня его внимания.

sepremento 22.05.20 в 06:54

Любое обвинение в высокомерии будет построено вокруг вопроса: "Эйнштейн, как ты узнал, что рассуждаешь правильно?". На что я могу лишь ответить --- не критикуйте людей, когда они оказываются правыми! Подождите момента, когда они окажутся неправыми! В противном случае вы упускаете возможность посмотреть, как кто-то рассуждает лучше вас, поскольку вы критикуете их всегда, когда они отходят от привычного образа мышления.

sepremento 23.05.20 в 07:11

Подумайте о знаменитом обмене репликами между Эйнштейном и Нильсом Бором о квантовой теории --- на тот момент теории одного мира, которая, как казалось, исключительно хорошо подтверждалась экспериментами. То было время, когда по стандартам Науки, действующая (а ныне развенчанная) квантовая теория была очевидным победителем.

sepremento 23.05.20 в 07:14

Эйнштейн: "Бог не играет в кости во Вселенной."

sepremento 23.05.20 в 07:15

Бор: "Эйнштейн, не говори Богу, что ему делать."

sepremento 23.05.20 в 07:15

Человек, который вступил в спор с Богом и победил, достоин восхищения.

sepremento 23.05.20 в 07:15

Если снять Байесианские очки и посмотреть на Эйнштейна в повседневной жизни, то можно увидеть человека, который сидит сиднем, изучает математику и думает о том, как бы он обустроил Вселенную, вместо того, чтобы бегать кругами и рассматривать предметы в попытках собрать больше данных. То, что успешно проделал Эйнштейн --- ровно то свойство чистого интеллекта, которое Аристотель считал, что умеет воплощать, но не умел. Но обратите внимание, не с точки зрения теория вероятностей, а с позиции повседневных занятий.

sepremento 23.05.20 в 07:20

Наука не верит, что учёные способны делать это, а потому общая теория относительности не оформилась как общечеловеческое знание до тех пор, пока не сделала предсказание результатов опыта и они не сбылись, а именно опыта с искривлением лучей света при солнечном затмении. (Позже выяснилось, что то конкретное измерение было недостаточно точным, чтобы быть надёжным, а потому подкрепило общую теорию относительности исключительно случайно.)

sepremento 23.05.20 в 07:23

Однако, лишь потому, что Наука не верит в способность учёных сделать что-либо, не следует признавать это невозможным.

sepremento 23.05.20 в 07:24

Однако, нужно сказать пару слов о предосторожности. Причина, по которой в учебники истории иногда попадают имена учёных, которые мыслили на высоком уровне не в том, что высокоуровневое мышление проще или более надёжно. Это искажение приоритета: некий учёный успешно провёл рассуждения из минимального количества свидетельств и первым добрался до истины. Это не может произойти случайно --- пространство теорий слишком велико, а Эйнштейн оказался прав несколько раз подряд. Но из всех учёных, которые пытались разгадать загадку или кто смог бы прийти к успеху при достаточном количестве свидетельств, история предлагает нам лишь имена тех, кто успешно сделал это первым. Держите это в уме, когда будете пытаться разобраться, как мыслить правильно.

sepremento 23.05.20 в 07:29

В повседневной жизни каждый кусочек свидетельств, который удастся найти, необходим. Не стоит опираться на способности к высокоуровневому мышлению, если только эксперименты не слишком дороги и опасны, потому не остаётся иного выбора.

sepremento 23.05.20 в 07:30

Но иногда эксперименты и правда стоят дорого, а иногда и просто предпочтительнее сначала разобраться... а потому есть смысл попытаться научить себя рассуждать в условиях скудных свидетельств, желательно в тех ситуациях, где впоследствии можно будет понять, был ты прав или нет. Возможно, хорошей тренировкой станут попытки побить рынки предсказаний с низкой капитализацией? Впрочем, это всего лишь предположение.

sepremento 26.05.20 в 06:39

По крайней мере сейчас современная наука совсем не способна научить современных исследователей рассуждать на основе скудных свидетельств. Интересно, может ли это иметь какое-то отношение к тому, что она даже не пытается?

sepremento 26.05.20 в 06:41

Вообще нет, забираю свои слова обратно. Наиболее здравые рассуждения, которые я видел в научных кругах, были в сфере эволюционной психологии. Возможно потому, что там понимают, что такое самообман, но также, возможно, потому, что (1) им приходится вести рассуждения в условиях скудных свидетельств и (2) они впоследствии могут оценить свою правоту. Всем начинающим рационалистам я рекомендую изучать эволюционную психологию, чтобы узнать, как выглядят аккуратные рассуждения. Особенно стоит обратить внимание на книгу "The Psychological Foundations of Culture" от Tooby и Cosmides.

sepremento 26.05.20 в 06:46

Что до возможности, будто только Эйнштейн мог проделать то, что он сделал... будто потребовались суперспособности, дабы добраться до областей, недоступных простым смертным... то здесь мы сталкиваемся с искажениями, анализ которых потребует отдельного эссе. Скажу так: возможно, что только гений мог бы проделать ту работу, которую сделал Эйнштейн. Но если говорить о чистом интеллекте, то потенциальные гении гораздо более широко распространены, чем великие вершители истории. Если давать грубую оценку, то сомневаюсь, что для гения мирового уровня требуется g-фактор сильнее, чем один на миллион, а это значит, что по крайней мере шесть тысяч потенциальных эйнштейнов сейчас ходят по планете. И я не вижу причин, почему им не стоило бы стремиться использовать доступные свидетельства как можно более эффективно.

sepremento 26.05.20 в 06:52

Но мой главный вывод в том, что та граница, где один учёный имеет рациональное знание, которое Наука ещё не подтвердила, не всегда движется за счёт невинного обнаружения закономерностей среди горы экспериментов. Иногда учёный продвигает её, помыслив мысли высокого уровня, хотя Наука и не доверяет людям такое делать.

sepremento 26.05.20 в 06:55

Я не стану говорить: "Не пытайтесь повторить это дома." Я скажу: "Не думайте, что это просто." Мы тут обсуждаем не победу случайных мнений над профессиональными учёными. Мы обсуждаем исторические победы одного вида профессиональной деятельности над другим, которые случаются время от времени. Не забывайте все те знаменитые случаи в истории, когда попытка мышления на диване провалилась.

sepremento 26.05.20 в 06:58