Przejdź do Taraki mobilnej! - masz wąski ekran.
zdjęcie Autora

25 listopada 2015

Wojciech Jóźwiak

z cyklu: Czytanie... (odcinków: 173)

Penrose'a: Smutek fizyki

Kategoria: Pytania i granice
Tematy/tagi: fizykafizyka a ezoterykaPenrose

« Jonasa i innych. Ciężko nie być gnostykiem Zamiatanie pod dywan »

W 1995 roku przeczytałem (no, może nie całą od razu, raczej na wyrywki...) książkę Rogera Penrose'a „Nowy umysł cesarza”. Oryginał był wydany w 1989. Autor, dziś wiekowy, miał wtedy 58 lat. Ta książka spowodowała, że mentalnie wróciłem do fizyki, którą byłem porzucił – w tym sensie, że przestała mnie bardzo interesować i zajmować – wiele lat wcześniej. (Przypomnę, że z wykształcenia jestem fizykiem i kilkanaście lat praktykowałem ten zawód.) Książka ta budziła nadzieję. Jaką? – Że na gruncie fizyki można wyjaśnić zagadkę świadomości. Zagadkę tego, że jesteśmy istotami świadomymi i myślącymi, i że gdzieś w tej materii (którą fizyka uporczywie i z olśniewającymi sukcesami bada) jest jednak ten duch. Że to nam ta fizyka wyjaśni. Penrose budził tę nadzieję tą książką i następnymi, szczęśliwie tłumaczonymi na polski: „Cienie umysłu”, „Natura czasu i przestrzeni”, „Makroświat, mikroświat i ludzki umysł”. Ale projekty Penrose'a spaliły na panewce (pssst... iskierka zgasła) i następne lata pokazały, że trwa to, co było: z jednej strony bredzenia o kwantowych umysłach i kwantowych bogach, jak przez Amita Goswamiego, a z drugiej strony zatwardziały upór „neuronaukowców” (idiotyczne żywcem tłumaczenie słowa z ang. neuroscience, neuroscientists), którzy zawzięli się wykazać, że zwykłymi automatami Turinga 'śmy, tyle, że „bardzo złożonymi”, tak jakby faktycznie wierzyli, że z dokładanie kolejnych bezmyślnych klocków do algorytmu cudownie wyniknie świadomość. O szukaniu przez Penrose'a śladów czy „cieni” umysłu w kwantowych procesach, warto byłoby napisać osobno. Na razie wycinam taki kawałek... o nim dalej.

W fizyce istnieją dwa modele świata: starszy Klasyczny i nowszy Kwantowy. Klasyczny powstał wraz z zasadami dynamiki Newtona, 1687, dopieszczonymi matematycznie przez Lagrange'a niecałe sto lat później i Hamiltona 140 lat później. W modelu klasycznym świat składa się z „cząstek”, które gdzieś są (mają swoje położenia w przestrzeni) i jakoś się poruszają (w każdej chwili określony jest pęd każdej) i działają na siebie siłami lub mają energię, która zależy od ich położeń i pędów. W modelu tym traci sens pytanie o przyczynę. Inaczej, nie ma sensu pytanie „dlaczego?”, ani „co sprawia, że?” – Nie ma sensu, ponieważ świat i wszystkie jego części po prostu poruszają tak, jak się poruszają, jak sprawny mechanizm, a ruch każdej „cząstki”, więc i świata jako całości, jest dokładnie zdeterminowany. Równania modelu klasycznego mają deterministyczne rozwiązania. Jeśli znany jest stan świata w pewnej chwili, to tym samym znany jest w każdej chwili przyszłej (i przeszłej). Nie ma niespodzianek, nie ma nowości ani żadnych „nowych jakości”, też nic nie jest „przyczyną” czegokolwiek (ani „skutkiem” – ta odwieczna para pojęć, przyczyna i skutek, okazuje się być naiwnym antropomorfizmem!) – i oczywiście w tym modelu nie ma miejsca na świadomość, ducha ani wolę (wolną). Antycypując ten model, Kartezjusz (który zmarł zanim Newton wynalazł mechanikę) ogłosił, że materia, res extensa, tj. mająca miejsce w przestrzeni, i świadomość, res cogitans, tj. zdolna myśleć, należą do kompletnie różnych światów i kontaktują się, właściwie, tylko przypadkiem. (Penrose próbował przełamać dogmat Kartezjusza, szukając miejsc w kwantowo rozumianej materii, w których mogłaby wyłonić się świadomość.)

Ściśle zdeterminowany obraz świata podsumował Laplace, wymyślając swojego demona – Demona Laplace'a – czyli istotę, która znając położenia i ruchy (pędy) każdej „cząstki” w świecie, i biegle rachując, zdolna byłaby przez to znać każdy stan świata, tak przyszły jak i przeszły.

Następne odkrycia fizyki i towarzyszące im wielkie teorie niewiele zmieniły. Elektromagnetyzm, statystyczne cieplne ruchy i kosmiczna teoria względności Einsteina pozostawiały świat ściśle zdeterminowanym. Nadal był to świat według Demona Laplace'a.

Zmieniła to dopiero teoria kwantów. Ale jak? – to dopiero chyba właśnie Penrose dostatecznie jasno wyjaśnił. Mechanika kwantowa faktycznie zmienia model świata. Składają się nań już nie „cząstki” zawieszone w przestrzeni, jak w modelu Klasycznym, ale „stany” będące elementami przestrzeni Hilberta. Ta przestrzeń Hilberta to zbiór wszystkich możliwych, istniejących lub nie, wariantów „świata”, lub raczej pewnego jego „podukładu” czy fragmentu. (Zajmujący się mechaniką kwantową raczej nie lubią wypowiadać się od razu o „całym” świecie – wolą zajmować się fragmentami.) „Mieszkańcy” przestrzeni Hilberta bywają też nazywani „wektorami”, w pełnym brzmieniu „wektorami stanu”. (Także są nazywani „funkcjami falowymi” lub jeszcze dziwniej, ale to pominę.) Wektory stanu zmieniają się w czasie. Jak? – to przedstawia równanie Schrödingera, które jest kwantowym odpowiednikiem równań mechaniki klasycznej. Równanie Schrödingera jest deterministyczne. Kwantowe układy – wektory stanu – ewoluują w czasie w sposób tak samo zdeterminowany i sztywny, jak „cząstki” w modelu Klasycznym. Ich ruch można z dobrą dokładnością porównać do sztywnych obrotów w mechanice klasycznej. Raz „puszczony” układ kwantowy porusza się równie sztywno i bez niespodzianek, jak klasyczna karuzela, zegarek lub planeta na orbicie. I tak samo jak tam, nie ma ani „przyczyn” ani „nowych jakości”. Karuzelowy smutek!

Procesy rządzące się równaniem Schrödingera Penrose nazywa „unitarnymi”, w skrócie U. Ale od samego początku w modelu Kwantowym wprowadzony został drugi rodzaj procesów, procesy redukcji (redukcji wektora stanu), w skrócie R. Redukcja wektora stanu polega na tym, że układ, „kwantowy byt”, który zawierał wiele możliwości (np. elektron mógł znajdować się gdziekolwiek w pewnym wycinku przestrzeni), po zajściu tego procesu zmniejsza – redukuje – liczbę tych możliwości. (Np. elektron zostaje schwytany przez detektor.) Procesy R, o co Penrose ma żal do nich, są dziwnie tajemnicze. Żadna teoria nie określa, jak długo trwają. Zapewne zachodzą w czasie równym zero, co z drugiej strony oznacza, że jeśli dotyczą jakiegoś obiektu rozciągłego, to przenoszą się w przestrzeni natychmiast, czyli szybciej niż światło. Einsteina to tak przeraziło, że nazwał ten proces „upiornym oddziaływaniem na odległość” (spooky action at a distance, a właściwie spukhafte Fernwirkung – bo Einstein nie mówił po angielsku). Do tego dzieją się nie zdeterminowanie, tylko losowo, z prawdopodobieństwem. Procesy R w teorii kwantów reprezentują pomiary. Tak, i to jest chyba w tym wszystkim najdziwniejsze! Model Kwantowy jest podwójny, dualistyczny. Gdy mu się dobrze przyjrzeć, przedstawia Procesy Przyrody, które idą gładko, równomiernie, spokojnie i deterministycznie jak chce równanie Schrödingera; to są procesy unitarne U – i z drugiej strony przedstawia ingerencję „Kogoś” w tę przyrodę. Ów „Ktoś” ingeruje, ponieważ chce z owej Przyrody wyrwać informację. (Której najwyraźniej pożąda!) Ta ingerencja z zewnątrz została umieszczona w Kwantowym modelu pod postacią procesów redukcji R. Na ten gwałt z zewnątrz Przyroda (czyli kwantowy układ itd.) odpowiada losową kapryśnością i upiorną delokalizacją w przestrzeni.

Co tu się, podejrzewam, wydarzyło? Zbiorowy wysiłek twórców teorii kwantów odwzorował w Kwantowym modelu świata – ludzką świadomość! Jako coś, co stoi (ukrywa się?) za upiornymi procesami R. Ale ta świadomość wciąż, jak u Kartezjusza, nie należy do „świata”, nie należy do materii res extensa, która rządzi się gładkim i regularnym, ale i nieskończenie nudnym równaniem Schrödingera (tego od Kota). W modelu Kwantowym wymodelowano styk między (unitarną, U) res extensa, a wciąż nieobecną res cogitans – i ten styk w postaci procesów R okazał się upiorny.

Dlaczego smutek fizyki? W kolejnej książce „Droga do rzeczywistości”, oryg. 2004, autor miał już 73 lata, Penrose daje monumentalny przegląd istniejących teorii fizyki. Pokazuje fizykę z przełomu wieków XX i XXI jako masę rozgrzebanych i niedokończonych wątków, nieodpowiedzianych zagadek, prób motywowanych w dużym stopniu modą lub intelektualną dostępnością pewnych koncepcji, jeszcze nie na tyle trudnych, aby doktorancka młodzież omijała je, uznając za „nie do ruszenia” w posiadanym czasie. Ubolewa, że mało kto poszedł jego śladem, czyli w teorię twistorów (matematycznych obiektów abstrakcyjnie modelujących promienie światła, czyli bieg informacji). O nadziei, że z mechaniki kwantowej wyniknie teoria świadomego rozumu, Penrose tam już chyba nawet nie wspomina.

Czytanie...: wstęp na końcu

Czytanie różnych książek i internetów, i uwagi o nich.


« Jonasa i innych. Ciężko nie być gnostykiem Zamiatanie pod dywan »

komentarze

1. Model klasyczny a astrofizyka • autor: Krabat2015-11-25 19:54:15

Mechanika klasyczna ma przecież problem już z równaniami ruchu układu 3 ciał, więc demon Laplace′a to jego pobożne życzenie.

Deterministyczny model wszechświata umarł wraz z rozwojem fizyki jądrowej i astrofizyki. Gwiazdy wszak nie są wieczne - ewoluują, jedne umierają jako supernowe, inne jako karły. Skutki ich zderzeń i eksplozji nie są możliwe do przewidzenia - czy energia i materia rozproszą się, czy może fluktuacje dadzą początek nowym gwiazdom?

Teoria kwantowa - inna skala...
[foto]

2. Demon Laplace′a jako pobożne życzenie • autor: Wojciech Jóźwiak2015-11-25 20:39:29

Ależ oczywiście, że demon Laplace′a to pobożne życzenie fizyków, lub filozofów przyrody. Ale właśnie o tym mówię! Nie o tym, co jest praktycznie wykonalne (demon Laplace′a nie jest praktycznie wykonalny ani nikt łącznie z Laplace′em tak nie twierdził), tylko o pewnych idealnych modelach lub wyobrażeniach, czyli właśnie o "pobożnych życzeniach", które dla fizyków i innych ludzi nauki są jak mity. Właśnie o tych mitach piszę.
A modele obliczania faz życia gwiazd i ich wybuchania deterministyczne. Tylko dlatego, że nie znają dość dokładnie masy lub innych parametrów Betelgeuzy, alfa Orionis, astrofizycy nie potrafią obliczyć, czy wybuchnie (i zaświeci na ziemskim niebie jasno jak Księżyc w pełni) jutro czy za 100 000 lat.
[foto]

3. Ja i tak wolę Goswamiego • autor: Arkadiusz2015-11-26 09:10:42

...i odczuwam radość fizyki ;-) Może lepiej wybrać "bredzenia" i lepiej się czuć? Czasami bredzenia później okazują się obowiązującym paradygmatem.

Wybieram ten paradygmat nauki, który pozwala mi na holistyczne spojrzenie na rzeczywistość. Przyczynowość odgórna a nie oddolna, monizm świadomości jako przyczyny i tworzywa wszystkiego. Paradygmat, który zaczyna współgrać z naukami "mistrzów Dalekiego Wschodu", huną, Toltekami, prawem rezonansu, psychologią kwantową, pozwala dyskutować o zjawiskach "cudów" czyli nielokalnościach, które nie są "przyjmowane do wiadomości" przez zwolenników materializmu.
[foto]

4. Goswamiego? • autor: Wojciech Jóźwiak2015-11-26 09:37:43

Taraka życzliwie interesuje się poglądami Goswamiego, podobnie jak wszelkimi poglądami wystającymi poza  obowiązujące paradygmaty, w tym także poglądami delirycznymi. Przy okazji warto zauważyć, że większość ludzi w świecie ma umysły zajęte poglądami z gruntu delirycznymi: jak nie bajki religijne, to jakiś polityczny mesjanizm albo kulty popkulturowe. Na "neuronaukowców" wierzących w algorytm umysłu i chcących stworzyć AI też można patrzeć jak na sektę. Tarakowa perspektywa każe wśród rzekomych racjonalistów szukać sekciarzy-mesjanistów, a wśród deliryków w rodzaju "plejadianistów" kontynuatorów heroicznych światopoglądów starożytności. Na to co mechanice kwantowej pisze Penrose też można patrzeć jak refleks pewnej legendy. To gdzie jest prawda? Baran (zodiakalny) odpowie: w moich/twoich kościach.
[foto]

5. poglądy deliryczne? • autor: Arkadiusz2015-11-26 10:33:40

David R. Hawkins stworzył mapę świadomości, wykalibrował ją na podstawie testu kinezlojolicznego. Poziom rozumu, racjonalizmu, logiki (400) jest poziomem wysokim, większość ludzi może o nim pomarzyć, niemniej jest on ostatnim poziomem, na jaki można dojść drogą pracy umysłu. Powyżej są nieliniowe poziomy, gdzie dominuje miłość bezwarunkowa, radość, na końcu oświecenie (500-1000).

Cytat z Hawkinsa: "Rozum: (400) Do tego poziomu dociera się, kiedy emocjonalizm niższych poziomów zostanie pokonany. Na czoło wysuwa się inteligencja i racjonalizm. To jest poziom nauki, medycyny i ogólnie zwiększona zdolność do konceptualizacji i rozumowania. Wiedza i edukacja są tutaj pożądane jako kapitał. To jest poziom noblistów, wielkich mężów stanu i sędziów Sądu Najwyższego. Tutaj można zaliczyć Einsteina, Freuda i wielu innych wielkich myślicieli historii. Niedostatkiem tego poziomu jest nieumiejętność wyraźnego rozróżnienia pomiędzy symbolami i tym, co one reprezentują. Rozum sam w sobie nie zapewnia drogi do prawdy. Produkuje on ogromne ilości informacji i dokumentacji, ale nie posiada zdolności, by rozwiązywać problemy rozbieżności pomiędzy danymi a wnioskami. Rozum sam w sobie, paradoksalnie, stanowi główną blokadę w osiąganiu wyższych poziomów świadomości. Przekroczenie tego poziomu jest stosunkowo rzadkie w naszym społeczeństwie."

Może stąd ten smutek fizyki?

[foto]

6. PYTANIE LAIKA • autor: Radek Ziemic2015-11-26 15:28:29

Czy są jakieś skutki teorii względności w życiu codziennym?

Ostatnio przeczytałem, że jabłko spada na ziemię nie dlatego, że działa siła grawitacji, ale dlatego, że zagina się przestrzeń. I przypomniał mi się dowcip. Dlaczego sołtys Wąchocka ma okrągłe ściany? Żeby mu się córka i żona po kątach nie chowały.

Nie wiem, jak tradycyjna fizyka opisze smak jabłka, nie wiem też, jak zrobi to nowoczesna, ale to tego smaku nie zmienia. W myśleniu o świecie jedynie przy pomocy teorii fizycznej jest jakieś szaleństwo. Jakiś racjonalisty mit. Może kilka. Mit totalności wyjaśniania (mit niepokorny); mit myślenia całościami (a może istotą całości jest niewyjaśnialność).

Może duchowość to adoracja tajemnicy, bo tajemnica jest... wolna.


[foto]

7. I JESZCZE SŁÓWKO • autor: Radek Ziemic2015-11-26 15:37:56

a może fizyka ma złe podejście do świata. Nie pamiętam, który wielki fizyk powiedział coś takiego: najprawdopodobniej Bóg nie po to stworzył świat, by fizycy go opisywali.
W pewnym momencie pitagorejczycy podzielili się na akuzmatyków, którzy wybierają etyczno-religijne podejście do świata, oraz matematyków, którzy wybierają wiedzę. To chyba pierwszy moment w naszej kulturze, gdy wiedza przestaje być modlitwą.
[foto]

8. Terminologia. Jak rozumiemy "umysł"? Dalej o fizyce • autor: Wojciech Jóźwiak2015-11-26 16:18:23

Arkadiusz napisał: "jest on ostatnim poziomem, na jaki można dojść drogą pracy umysłu". Podkreślenie moje.
Wolałbym, żeby w tym zdaniu było: "intelektu". Wolałbym używać słowa "umysł" w szerokim sensie, tak jak po angielsku "mind" lub jak w literaturze buddyjskiej. W tym sensie, który popieram, w pojęciu "umysł" zawierają się również "miłość bezwarunkowa, radość, na końcu oświecenie".

Teraz o fizyce. Nie wiemy (tak naprawdę), których funkcji umysłu używają fizycy lub inni twórcy nauki, i czy faktycznie gołego intelektu. Zresztą jest książka António Damásio "Pomyłka Kartezjusza" gdzie ów psycholog udowadnia, że intelekt jeśli nie ma wsparcia emocji, jest bezsilny, ponieważ człowiek wtedy nie jest w stanie podjąć żadnej decyzji. Wydaje mi się bardzo prawdopodobne, że twórcy nauki, zwłaszcza ci wybitni, używali i używają tamtych "ponadintelektualnych" funkcji umysłu, ale -- uwaga! -- fizycy w obrębie swojej profesji tak się umówili (tak jakoś ze szlachetnym minimalizmem), że uznają swoje pomysły, jeśli (a) będą matematycznie udowodnione, i (b) potwierdzone doświadczeniem. I tylko to będzie argumentem, a nie to, przy pomocy jak potężnych natchnień lub wizji, ani przy pomocy jak szeroko otwartych channeli, ani ze wsparciem jak wyrafinowanych duchów do swoich wniosków dochodzili.
[foto]

9. intelekt lub rozum OK • autor: Arkadiusz2015-11-26 18:22:57

"umysł" był nie na miejscu, b. słuszne zastrzeżenie.
Goswami w swoich książkach dużo pisze o kreatywności, jako o wymyślaniu (wglądzie, olśnieniu) nowych rzeczy, które odbywają się w 4 krokach: 1.przygotowanie (zebranie wszelkiej dostępnej wiedzy i umiejętności w danej dziedzinie) 2. inkubacja (wolne przetwarzanie, zabawa z tematem) 3. wgląd (i tu mogą pojawiać się natchnienia, wizje i inne impulsy ze sfery ponadmentalnej) 4. manifestacja (czyli opracowanie, przedstawienie produktu czy nowej formuły).. 
Co do fizyki i świadomości. Być może wzory matematyczne pojawią się na końcu. Natomiast powtarzalność pewnych doświadczeń związanych z nielokalnością świadomości jest wielokrotnie potwierdzona (dwóch wspólnie medytujących oddzielano tak, że nie było możliwości przekazywania fal elektromagnetycznych, i następnie jeden widział jakieś błyski chyba, a drugi odbierał je. Zachodziła wykluczająca przypadek korelacja obrazów pracy mózgu).
Czy obecna matematyka jest tu jakimś hamulcowym? Dziwne stwierdzenie, ale może nie. Może potrzebna jest jakaś nowa jej formuła? Czy może ona ewoluować?
[foto]

10. Wywiad z Penrose'm w GW • autor: Wojciech Jóźwiak2015-12-02 19:47:09

Wywiad z Penrose′m w GW, polecam. O jego hipotezie kolejnych cyklicznych Wielkich Wybuchów. (Kiedy już istniejący wszechświat rozpadnie się na fotony.)

Penrose, GW

Zaloguj się - aby napisać komentarz   Rejestracja - jeśli nie masz konta w Tarace

x

Szybki przegląd Taraki

[X] Logowanie:

- e-mail jako login
- hasło
Zaloguj
Pomiń   Zapomniałem/am hasła!

Zapisz się (załóż konto w Tarace)