Гульні розуму: Дэман Лапласа

Што б здарылася з светам, калі б ва ўладзе чалавека апынулася невядомая сіла, здольная прадказаць будучыя падзеі любога жывога арганізма або фізічнага кампанента на тысячы гадоў наперад? Верагодна, пачалася б Сусветная вайна за права валодання гэтай сілай, а краіна, займець новыя магчымасці, стала б на чале ўсёй планеты. Добра, што ў рэальным свеце не існуе нічога падобнага, аднак у тэарэтычных догмах два стагоддзі таму з'явіліся запісы аб гэтай невядомай сіле. Яна называлася Дэман Лапласа.

Хто такі Лаплас?

Маркіз дэ Лаплас П'ер Сымон - выбітны матэматык, мысляр, фізік, астраном і механік пачатку XIX стагоддзя. Вядомасць у навуковых колах атрымаў дзякуючы працы з дыферэнцыяльнымі раўнаннямі, лічыцца адным з заснавальнікаў тэорыі верагоднасцяў. Доўгі час працаваў у галіне астраноміі. Ён першым даказаў стабільнасць элементаў Сонечнай сістэмы і змог аргументаваць працэс адукацыі нябесных тэл. Даследаванні, якія праводзіў Лаплас П'ер Сымон, удасканалілі і справакавалі хуткае развіццё практычна ўсёй навуковага асяроддзя.

Акрамя выбітных формул, тэарэм і аксіём вядомага мысляра, свет набыў цікавы эксперымент пад назвай Дэман Лапласа. Пытаннем практычнай карысці гэтага даследавання займалася мноства пакаленняў навукоўцаў, але да адназначнага рашэння так ніхто і не прыйшоў.

выпрабаванне

1814 год. Лаплас прапануе правесці своеасаблівы разумовы эксперымент. Яго сутнасць заключалася ў тым, што меркавалася існаванне нейкага Розуму, які здольны ў любы часовай прамежак ўспрымаць любую часціцу Сусвету, аналізаваць яе развіццё і меркаваць далейшае развіццё. Персанажы разумовых эксперыментаў - выдуманыя разумныя істоты. Лаплас стварыў іх, каб наглядна прадэманстраваць ўзровень чалавечага няведання ў статыстычным апісанні дзеючых працэсаў.

Асноўная праблема гэтага эксперыменту заключаецца не ў фактычным прадказанні падзеі, а ў тэарэтычнай магчымасці зрабіць гэта. Такое будзе магчымым пры наяўнасцi ўмоў, прыведзеных у выглядзе механічнага апісання з улікам дуалізму і дынамікі.

Прасцей кажучы, каб Дэман Лапласа зарабіў, яму трэба даць інфармацыю пра што-небудзь у электронным выглядзе. Даследуючы гэта «што-небудзь», выдуманае разумная істота можа спрагназаваць яго далейшае развіццё аж да канца часоў. Гэты прагноз будзе больш аб'ектыўным, чым высновы навукоўцаў, бо «разумная істота» не будзе мець абмежаванняў у ведах.

першая фармулёўка

Упершыню такі эксперымент быў апісаны такім чынам:

Сусвет у цяперашні час з'яўляецца прадуктам свайго мінулага і адпраўной кропкай для будучыні. Калі Розум мае інфармацыю пра фактары, якія прыводзяць свет у дынаміку, а таксама валодае звесткамі аб усіх складнікаў Сусвету, тады ён зможа падвергнуць іх аналізу. Прааналізаваўшы эмпірычныя звесткі, Розум прадаставіць інфармацыю аб усіх складнікаў Сусвету, а таксама зможа паказаць будучыню кожнай асобнай часткі на шмат гадоў наперад.

Сам навуковец лічыў, што аднойчы чалавецтва пачне актыўна даследаваць свет і лепш яго разумець. Тады можа ўзнікнуць неабходнасць у механізме, што валодае выключнымі, неверагодна магутнымі вылічальнымі здольнасцямі і імгненна праводзіць аналіз інфармацыі.

Лаплас разумеў, што складана будзе стварыць машыну, якая валодае такім Розумам, але ўсё ж верыў. А вось пазнейшыя вучэнні квантавай механікі цалкам абвяргаюць існаванне такога механізму.

бясконцасць вылічэнняў

Колькі б навукоўцы ні спрабавалі дасягнуць адназначнага рашэння, Дэман Лапласа - палка з двума канцамі. Калі дапусціць, што такая тэхніка ёсць, то гэта матэрыяльная рэч з унікальнымі вылічальнымі здольнасцямі. Машына зможа вылічыць, што адбудзецца ў свеце праз 2 хвіліны. Пасля выдачы першага выніку, тэхніка па зададзеным алгарытме можа ўзяцца за вылічэнне падзей наступных хвілін.

Аднак гэта немэтазгодна, бо адказ змяшчаецца ў першым вылічэнні: апарат не выключае сябе, а прагназуе і свае дзеянні. Такім чынам, машына прадказвае падзеі, што адбудуцца ў бліжэйшыя 4 хвіліны. Паводле гэтых зьвестак тэхніка павінна будзе прымацца за вылічэнне кожныя чатыры хвіліны і так да бясконцасці.

парадокс

І калі б такі апарат існаваў, яму трэба было б за 1 працоўную хвіліну знаходзіць адказ, які змяшчае ўсю інфармацыю аб свеце: ад пачатку часоў да лагічнага завяршэння. Але калі дапусціць, што час цыклічна (гэта значыць не мае канца), то апарат пачне выводзіць бясконцы паток дадзеных. У гэтым і крыецца праблема: вынік нельга будзе вывесці або захаваць. Аператыўная памяць можа валодаць узрушаючым аб'ёмам і магутнасцю, але не бясконцасцю, паколькі яна матэрыяльнае.

Асноўны парадокс заключаецца і ў тым, што апарат павінен улічваць сябе ў вылічэннях. Гэта значыць ён павінен прадказаць свае наступныя дзеянні, якія будуць зроблены. Вынік будзе канчатковым, і калі выказаць здагадку, што такая машына існуе, то яна будзе прадказваць падзеі, якія адбудуцца праз хвіліну. Каб дасягнуць прадказанні на некалькі стагоддзяў наперад, машына павінна існаваць за межамі матэрыяльнага свету, а гэта немагчыма.

Каб не прапала

Хоць існаванне такога прыбора падвяргаецца абгрунтаваным сумневам, разумовы эксперымент з'яўляецца цікавым і трохі містычным высноваў, якія з задавальненнем карыстаюцца японскія мангаки і аніматары.

Так, у манге «Панны Розена» прысутнічае персанаж па імі Лаплас, які кіруе гульнёй аднаго з герояў.

У 2015 годзе агульнаму агляду прадстаўлена анімэ "Гісторыі рампы: Гульня Лапласа», дзе аднаго з герояў можна цалкам асацыяваць з машынай, што прадказвае будучыню Сусвету, а таксама паказвае яго цыклічнасць.

Таксама гэтая ідэя была выкарыстана пры стварэнні мангі «Дарвін і яго гульні». Адзін з персанажаў валодае здольнасцю, якую называюць «дзеянні Лапласа». Ён можа аналізаваць і прагназаваць паводзіны за ўсё, што яго акружае.

Калі б такі Розум быў створаны ў рэальнасці, то гэта прывяло б да пераходу чалавецтва на новы ўзровень эвалюцыі. Але магло б стаць і «яблыкам разладу» паміж краінамі. Таму нашмат лепш, калі падобныя ідэі існуюць як прыгожыя тэарэтычныя здагадкі.