Для чего существует жизнь во вселенной
Жизнь как принцип существования (нашей) вселенной
Земля
Начать, пожалуй, следует с того, что жизнь, несомненно, возникла. То есть, сейчас жизнь существует, по меньшей мере, на планете Земля. Это можно конечно отрицать, но трудно. Люди смеяться будут. А когда-то, примерно 13.7 млрд лет назад жизни не было нигде. Если быть более точным и занудным, не было этого самого «где» (где могла бы быть жизнь), более того не было этого самого «тогда», когда жизнь могла бы где-то быть. Не было вообще ничего, ни времени, ни пространства, ни материи. Привычно хочется сказать, что мы имеем в виду состояние «до большого взрыва», но и это абсолютно некорректно. Когда у тебя нет времени, нет никакого «до» и нет никакого состояния. А вот «после» в какой-то момент возникает. А именно, возникает в момент того самого большого взрыва. В этот момент возникает вообще всё, пространство, время, материя…
Ну а жизнь? Когда возникает жизнь? И где возникает жизнь? И что такое, вообще, жизнь? Давайте разбираться.
Сначала выясним, когда жизнь возникла на Земле? Ученые говорят нам, что первые следы жизни обнаруживаются в породах, которым 3.9 – 4 млрд лет. А всей планете Земля всего-то 4.5 млрд лет. Причем, первые несколько сот миллионов из них она была раскаленным полужидким шаром. То есть, жизнь на Земле возникла сразу же, как только планета более-менее остыла. И было этой жизни сразу так много, что следы ее сохранились до сих пор, по прошествии четырех миллиардов лет.
А какого сорта была эта жизнь? Ученые говорят нам: это были бактерии и археи. Уму непостижимо! Представляете себе уровень сложности внутреннего устройства бактерии? По сравнению с тем неорганическим и органическим сырьем, этим самым первичным бульоном, в котором, якобы, должна была самозародиться жизнь и постепенно эволюционировать до уровня бактерий. Какова вероятность такого развития событий? Обычно для иллюстрации этой вероятности приводят следующую аналогию: она (вероятность) примерно сопоставима с вероятностью того, что налетевший на большую городскую свалку ураган самопроизвольно соберет из гор валяющегося там мусора Боинг 747.
С бактериями и археями все понятно и неинтересно. От этого уровня за четыре миллиарда лет эволюции – до того, что мы видим сегодня. да вообще никаких вопросов нет. Заметим только в скобках, что для появления первых эукариотических (ядерных) клеток потребовалось что-то около полутора миллиардов лет, и потом еще около миллиарда потребовалось для появления многоклеточности.
Но это все вполне понятные метаморфозы и вполне разумные сроки. Сначала мощно проапгрейдили клетку. Потом сообразили, что удобно кучковаться и, как следствие, уходить от универсальности в пользу специализации. А дальше понеслось – как снежный ком, по нарастающей.
Понятно это, обозримо и неинтересно. А что интересно? Интересен скачок от органическо-неорганической грязи к белкам и РНК-ДНК. Что это за мистический ураган был? Тот, что собрал за какую-то сотню миллионов лет, Боинг на помойке? Не было никакого урагана! Нереально это. Невозможно!
Не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы, взглянув на глобус, понять, что Европа, Африка и две Америки были когда-то единым целым. Точно так же, посмотрев на хронологию эволюции жизни на Земле, нужно быть уж очень упертым адептом, чтобы не признать, что жизнь на Землю была «посеяна» извне в готовом, изначально довольно сложном виде (вирусы, бактерии, археи) и дала обильные всходы сразу же, как только для этого сформировались мало-мальски подходящие условия (так уж она устроена эта жизнь).
И здесь мы плавно переходим к панспермии, в чем, впрочем, не видим какого-то большого греха. Склоняясь к панспермии важно не уходить от изначального вопроса. Хорошо, всякому непредвзято мыслящему человеку очевидно, что земная жизнь не зародилась на Земле, а была «занесена» сюда извне. Но где-то, и когда-то, и почему-то она возникла же. Где и когда? С этим, в любом случае, надо разбираться.
А что нам говорят ученые? Ученые говорят нам: «Вот, Марс. » Марс, с одной стороны, ровесник Земли, но, с другой стороны, довольно заметно помельче, что обусловило заметно иную, по сравнению с Землей геологическую историю. А именно, говорят, он не был настолько разогретым как Земля и остыл гораздо раньше чем Земля. И у него была когда-то, на старте, вполне приличная атмосфера, вполне приличный климат на поверхности, жидкая вода и вполне приличное магнитное поле.
То есть, когда вся Земля была еще покрыта океаном жидкой магмы, на Марсе были все условия для существования (единственной пока известной нам формы) жизни. Потом, якобы, когда Земля остыла, жизнь была занесена на неё с Марса. Механизмы такого переноса имеются. И даже вполне приличные, в отличие от нелепой на мой вкус метеоритной гипотезы. Но об этом позже.
Предположить мы все это можем, и выглядит все вполне правдоподобно и вполне реализуемо. Если бы не одна неувязочка. Занесены на Землю были бактерии и археи. Насчет этого мы уже договорились. Значит на Марсе в ту пору резвились бактерии и археи (может, и еще много кто, но это будет уже недостаточно обоснованным предположением). Да, бесспорно. А неувязочка в том, что у Марса были всё те же одна-две сотни миллионов лет «форы», относительно Земли, за которые, как мы (надеюсь) договорились, жизнь не могла «самозародиться» из неживого. Ну, реально, это абсолютно непредставимо.
Резюмируя, марсианская гипотеза имеет полное право на существование. Более того, можно почти уверенно утверждать, что мы все — марсиане. Беда в том, что на Марсе мы не находим ответ на изначальный вопрос, точнее даже на один из изначальных вопросов (весьма частный и не очень-то, по-сути, интересный): где зародилась жизнь? Уж, во всяком случае, точно не на Марсе. Марс мог быть (и даже, почти наверняка, был) промежуточной перевалочной базой для Земной жизни, но на Марс она, точно так же, попала извне в уже готовом, невероятно сложном виде, в виде тех же бактерий и архей.
Информация
Энтропия вселенной, как любой замкнутой (термодинамически) системы, не убывает. Точнее, она, энтропия, монотонно возрастает. С этим мы спорить не будем. В то же время никто не оспаривает, что в системах незамкнутых, локально, вполне могут и очевидно существуют флуктуации, в пределах которых энтропия уменьшается. Пусть временно, это не так важно (что временно). Причем флуктуации эти могут быть весьма (в человеческих масштабах восприятия времени и пространства) макроскопическими. Возьмем, например, произвольную спиралевидную галактику. Энтропия спиралевидной галактики несоизмеримо, космически меньше энтропии газопылевого облака, из которого она сформировалась.
Мы можем мыслить процесс уменьшения энтропии как процесс «создания информации». В этом месте не будем зацикливаться на строгих определениях, обойдемся общим интуитивным представлением о предмете разговора. Итак, процесс формирования галактики порождает просто невообразимое количество информации. И что же порождает эту информацию? Некая мистическая сила? Вселенский суперинтеллект? Ни в коем случае! Вся эта информация порождается вполне понятными сейчас и весьма неплохо изученными законами природы (мироздания). Гравитация, электромагнитное взаимодействие, слабое и сильное взаимодействия, законы протекания химических реакций… Ничего более!
То есть, сами фундаментальные законы, в соответствии с которыми эволюционирует наша (а, как известно, современная, и весьма серьезная, наука утверждает, что гипотетически существует еще и бесконечное количество «не наших») вселенная, теоретически и практически (и весьма зримо), направлены на «производство» информации. Причем эта направленность или «стремление» генерировать информацию (используя имеющийся подручный материал в виде материи) абсолютно вездесуще и совершенно непреодолимо. Попробуйте вообразить, что вы могли бы противопоставить «стремлению» газопылевого облака трансформироваться в галактику.
Жизнь
Итак, жизнь возникла постольку, поскольку ее возникновение не только ничему не противоречит, но наоборот, абсолютно обусловлено ходом вещей в этой вселенной. Где и когда? Вероятно, повсюду, как только это стало возможным. Если мы сузим наш интерес до земной формы жизни, почти наверняка можно утверждать, что она возникла где-то в нашей галактике. Хотя, тоже не факт. Уже сформировавшись, наша галактика ни с какой другой не сталкивалась. Но она из чего-то сформировалась же (из газопылевого облака, вестимо). А в этом газопылевом облаке уже вполне мог быть «биомусор» из более старых галактик, летавших когда-то поблизости.
Солнечная система, в свою очередь, сформировалась из локального галактического газопылевого облака, которое колобродило по галактике около пяти миллиардов лет, прежде чем стать солнечной системой. И вот здесь, в этом облаке уже наверняка были и «споры жизни» в прямом (споры бактерий) и переносном смысле. А для формирования этих «спор жизни» (прямыми потомками которых мы и являемся) было уже вполне достаточно времени. Несколько миллиардов лет.
И что дальше? А дальше можно спокойно брать умные книжки по абиогенезу (то есть, возникновению жизни из неживой материи), вникать, если интересно, в детали гипотез, которые в них изложены. Поскольку именно так все и было, по самому большому счету, жизнь возникла из неживого как весьма эффективная «технология производства информации на основе материи». Вполне возможно, что именно так, как описано в какой-нибудь из этих книжек, а может, не совсем так. И голову можно дать на отсечение, что не на Земле. Но это уж точно не имеет никакого значения.
Почему существует Вселенная? Философ и писатель Джим Холт о тайнах бытия
Почему существует мир, почему в нём есть мы, почему вообще что-то есть вместо пустоты? Артур Шопенгауэр сказал, что те, кому неинтересен вопрос бытия, страдают слабоумием. Довольно категоричное заявление, но нас-то вопрос интересует, так ведь?
Философ и писатель Джим Холт, задумавшись над этой задачей, рассмотрел различные варианты ответов, составил уравнения, разоблачил элегантную Вселенную и рассказал о плюсах и минусах посредственной реальности. О своих выводах он рассказал на конференции TED.
Выступление Джима Холта с лекцией «Почему существует Вселенная?» с русскими субтитрами (ниже стенограмма):
Почему существует Вселенная? Почему. Ладно, ладно. Это же загадка мироздания. Давайте посерьёзнее. Почему существует мир, почему в нём есть мы, почему вообще что-то есть вместо пустоты? Это же наиглавнейшее «почему».
Я буду говорить о тайне бытия, о загадке бытия, о том, к чему мы в этом вопросе пришли, и почему вам должно быть не всё равно, – ведь вам не всё равно, я надеюсь. Философ Артур Шопенгауэр сказал, что те, кому не интересен вопрос бытия, вопрос мирового бытия, страдают слабоумием. Довольно сурово, но тем не менее. Это называют самой величайшей и грандиозной тайной, самым глубоким и масштабным вопросом, стоящим перед нами. Над ним бились великие мыслители. Людвиг Витгенштейн, возможно, величайший философ XX века, был поражён тем, что мир вообще существует. В своём «Логико-Философском Трактате», в положении 6.44, он писал: «Мистическое не то, как мир есть, но то, что он есть». Если вам не нравятся сентенции философов, возьмите учёного. Джон Арчибальд Уилер, один из величайших физиков XX века, научный руководитель Ричарда Фейнмана, создатель термина «чёрная дыра», сказал: «Я хочу знать, почему квант, почему Вселенная, почему бытие?» А мой друг Мартин Эмис – простите, я сегодня буду часто бросаться громкими именами, придётся вам привыкнуть – так вот, мой добрый друг Мартин Эмис сказал однажды, что нам понадобится ещё пять Эйнштейнов для разгадки тайны происхождения Вселенной. Не сомневаюсь, что среди вас сегодня есть пять Эйнштейнов. Есть хоть один? Отзовитесь. Нет? Никого? Ну ладно.
Вопросом, почему существует нечто вместо ничто, – этим великим вопросом – стали задаваться довольно поздно в истории философской мысли. В конце XVII века его задал философ Лейбниц. Лейбниц – умный парень, придумавший математический анализ независимо от Ньютона и практически одновременно с ним. Но для Лейбница ответ на этот вопрос не был великой загадкой. Он либо притворялся, либо действительно был ортодоксальным христианином в своих взглядах на метафизику. Он сказал, что причина существования мира очевидна: его создал Бог. А Бог творил из ничего. Настолько уж он всемогущ. Ему не нужны никакие подручные материалы для такого созидания. Он может сотворить мир из пустого места, совсем из ничего. Кстати сказать, именно в это сегодня верят большинство американцев. Для них нет загадки бытия. Всё сделал Бог.
Давайте составим уравнение. У меня нет слайдов, поэтому я всё буду изображать руками. Включите фантазию. Итак, Бог + ничто = мир. Так? Вот такое уравнение. Возможно, вы не верите в Бога. Может быть, вы научный атеист или ненаучный атеист, и вы не верите в Бога, и вам это не нравится. Кстати, даже с этим уравнением, Бог + ничто = мир, у нас уже возникает проблема. Почему есть Бог? Существование Бога нельзя объяснить логически, если вы не сторонник онтологического аргумента, а я надеюсь, что нет, так как он нас не устраивает. Вероятно, если бы Бог существовал, он бы подумал: «Я вечен, я всемогущ, но откуда же я взялся?» Отколь же я? Бог ведь изъясняется более возвышенно. По одной версии, Богу так наскучило размышлять над загадкой своего бытия, что он сотворил мир, чтобы как-то отвлечься. Хорошо, давайте забудем о Боге. Уберём Бога из уравнения: _________ + ничто = мир. Если вы буддист, на этом можно остановиться, потому что вы получаете ничто = мир, что тождественно мир = ничто. Верно? Для буддиста мир – одно сплошное ничто. Большая космическая пустота. Нам же кажется, что есть нечто, но только потому, что мы рабы своих желаний. Если мы отпустим свои желания, мы увидим истинный мир – пустоту, ничто. Мы погрузимся в блаженную нирвану, которую определяют так: «жить ровно настолько, чтобы наслаждаться нежизнью».
Это представления буддистов. Но я человек западный, поэтому меня волнует загадка бытия, и поэтому у меня ______ + – сейчас всё станет серьёзно – _______ + ничто = мир. Что вместо пробела? Как насчёт науки? Наука – наш лучший проводник в природу реальности, а самая фундаментальная из наук – физика. Она раскрывает нам реальность, показывает нам то, что я называю истинным и наивысшим содержимым Вселенной. Может быть, физики заполнят этот пробел? И действительно, примерно с конца 60-х или где-то в 1970 году физики задались целью дать чисто научное объяснение тому, как Вселенная вдруг появилась на пустом месте, из квантовой флуктуации вакуума. Один из этих физиков – Стивен Хокинг, чуть позднее был Александр Виленкин. Эти изыскания были популяризованы другим прекрасным физиком и моим другом Лоуренсом Крауссом, написавшим книгу «Вселенная из ничего». Лоуренс считает, что у него получилось. Он, кстати, воинствующий атеист, и Бога он со сцены убрал совсем. Законы теории квантового поля – последнее достижение физики – показывают, как из пустоты, в отсутствие пространства, времени, материи, может зародиться крупица ложного вакуума и посредством чудесного расширения взорваться и превратиться в огромный и разнообразный космос, который нас окружает.
Что ж, это весьма оригинальный сценарий. Очень умозрительный. Захватывающий. Но я в нём вижу большую проблему, она состоит вот в чём: этот взгляд псевдорелигиозен. Лоуренс считает себя атеистом, но он всё ещё в плену религиозного мировоззрения. Законы физики для него как божьи заповеди. Законы теории квантового поля – как изречение «Да будет свет». Они имеют некую онтологическую силу, или власть, наделяющую их способностью сотворить бездну, наполненную материей. Они могут создать мир из ничего. Но это очень примитивный взгляд на сущность законов физики, да? Нам известно, что физические законы – обобщённые описания структур и закономерностей мира. Они не существуют вне этого мира. У них нет собственной сущности. Они не могут сотворить мир из ничего. Это очень примитивный взгляд на научные законы. И если вы не верите мне, послушайте Стивена Хокинга, который предложил самодостаточную модель космоса, не требующую внешнего источника или создателя. И даже предложив эту модель, Хокинг признавал, что он всё ещё в тупике. Он сказал, что эта модель – всего лишь уравнения. Что вдыхает жизнь в уравнения и создаёт описываемый ими мир? Он терялся в догадках. Сами уравнения не творят волшебства, не могут разрешить загадку бытия. К тому же, даже если законы и могли бы это сделать, почему именно эти законы? Почему теория квантового поля должна описывать Вселенную с помощью набора полей, частиц и так далее? Почему не какие-нибудь другие законы? Существует огромное множество законов, подходящих математически. Зачем вообще законы? Почему не обойтись одной пустотой?
Верите или нет, над этой проблемой бьются склонные к размышлениям физики, и на данный момент они склоняются к метафизике. Возможно, система законов, описывающих Вселенную, – это система законов, которая описывает одну часть реальности. Может быть, любой подходящий набор законов описывает другую часть реальности. Фактически, всевозможные физические миры существуют на самом деле, они есть. Мы видим всего лишь крошечную часть реальности, описываемую законами теории квантового поля, но есть множество других миров, реальность, которая описывается совершенно непохожими теориями, невообразимо отличающимися и непостижимо причудливыми. Стивен Вайнберг, основатель стандартной модели физики элементарных частиц, тоже носился с идеей о том, что существуют всевозможные другие реальности. Физик из молодого поколения Макс Тегмарк считает, что существуют всевозможные математические структуры, а математическая сущность – то же самое, что и физическая сущность. Есть чрезвычайно разнообразная мультивселенная, заключающая в себе всё, что логически вероятно.
Обращаясь к такому метафизическому подходу, эти физики и философы возвращаются к очень старой идее, высказанной ещё Платоном. Это принцип полноты, или изобилия, великая цепь бытия: реальность полна настолько, насколько это возможно. Она так удалена от небытия, как это только возможно.
Итак, у нас есть две противоположности. С одной стороны, небытие, с другой – реальность, вмещающая все возможные миры. Всеобъемлющая реальность и небытие, самая простая реальность. Что лежит между этими двумя крайностями? Всевозможные промежуточные реальности, включающие одно и исключающие другое. Одна из промежуточных реальностей, скажем, самая элегантная математически, исключает всё неидеальное, всю безобразную асимметрию и тому подобное. Некоторые физики скажут вам, что мы живём в самой элегантной реальности. Думаю, в зале находится Брайан Грин, который написал книгу «Элегантная Вселенная». Он утверждает, что наша Вселенная математически очень элегантна. Не верьте ему. Это тщетная надежда. Жаль, что это не так. Недавно он признался мне, что Вселенная-то на самом деле скверная. Она бездарно сконструирована, в ней слишком много произвольных постоянных взаимодействия, отношений масс, избыточное число семейств элементарных частиц, и что, чёрт возьми, такое эта тёмная энергия? Это ерунда на палочке какая-то, а не элегантная Вселенная. А ещё есть лучший из всех миров, с этической точки зрения. Здесь посерьёзнее. В этом мире разумные существа не страдают напрасно, там нет таких вещей, как рак у детей или Холокост. Это этическая концепция. Между ничем и самой полной реальностью существуют особенные реальности. Ничто тоже особенно. Самая простая реальность. Есть самая элегантная реальность. Она тоже особенная. Самая всеобъемлющая реальность – особенная.
Про что мы ещё не сказали? Есть также просто жалкие, заурядные реальности, которые ничем не примечательны и вроде как случайны. Они бесконечно далеки от пустоты, и совершенно недотягивают до всеобъемлющей полноты. Это смешение хаоса и порядка, математической элегантности и безобразия. Я бы описал такие реальности как бесконечный, посредственный, недоделанный бардак, усреднённую реальность, что-то вроде космической свалки. Существует ли в этих реальностях некое божество? Возможно. Но это не идеальное божество, как в традиции иудеохристианства. Это божество не всеблагое и не всесильное. Наоборот, оно может быть совершенно зловредным, но могущественным только на 80%, что в общем-то отражает окружающий нас мир. Я предлагаю считать, что разгадка тайны бытия в том, что реальность, в которой мы существуем, – одна из посредственных реальностей. Реальность должна быть хоть какой-нибудь. Она может оказаться ничем, или всем, или чем-то посередине. Если у неё есть какая-то особенность, например, элегантность, полнота или простота, как у небытия, это потребует некоего объяснения. Но если это всего лишь случайная, банальная реальность, дальнейших объяснений не требуется. Я бы сказал, что мы живём как раз в такой реальности. Так нам говорит наука. В начале этой недели появились захватывающие новости о теории инфляции, указывающей на большую, бесконечную, беспорядочную, бессмысленную реальность. Похожая на пенистое шампанское, бесконечно фонтанирующее из бутылки, наша огромная Вселенная – это пустырь с горсткой приятных, мирных и упорядоченных зон. Эта инфляционная модель была подтверждена с помощью наблюдений, сделанных радиотелескопами в Антарктике. Они наблюдали за реликтовыми гравитационными волнами, возникшими прямо перед Большим взрывом. Уверен, вы всё об этом знаете. Думаю, существуют некие свидетельства, подтверждающие, что мы застряли именно в такой реальности.
Так почему же вам должно быть не всё равно? Ну. Вопрос «Почему существует мир?», этот вселенский вопрос, перекликается с более личными. Почему я существую? Почему вы существуете? Наше существование может показаться совершенно маловероятным, потому что число комбинаций человеческих генов колоссально. Если взглянуть на число генов, аллелей и так далее, простой расчёт на бумажке скажет вам, что существует 10 в 10-тысячной степени возможных комбинаций. Это между числами гугол и гуголплекс. Реальное же число людей, когда-либо живших, – 100, или, может, 50 миллиардов. Это ничтожный процент. Все мы – победители в удивительной космической лотерее. И вот мы здесь.
В какой же реальности мы хотим жить? Хотим ли мы жить в особенной реальности? Что, если бы мы жили в самой элегантной? Представьте себе это экзистенциальное давление: соответствовать, быть элегантными, не уронить планку. Что было бы, живи мы в самой полной реальности? Наше существование было бы предрешённым, потому что всё возможное в ней уже существует. Наш выбор не имел бы смысла. Если я страдаю душевно, мучаюсь и решаю поступить правильно, разницы бы не было: ведь существует бесконечное число версий меня, тоже поступающих правильно и бесконечное число версий, поступающих неверно. Мой выбор не имел бы смысла. Не хотелось бы жить в такой реальности. Живи мы в реальности небытия – этого разговора у нас бы не состоялось. Поэтому, я думаю, в посредственной реальности есть свои плюсы и минусы. Мы могли бы приумножить хорошее и сократить плохое – именно это и даёт нам некую цель в жизни. Вселенная абсурдна, но мы всё же умудряемся находить цель, и весьма неплохую. Вся заурядность реальности хорошо перекликается с заурядностью, которую мы все ощущаем глубоко внутри нас самих. Я знаю, что вы её ощущаете. Я знаю, вы уникальны, но вместе с тем втайне посредственны, разве я не прав?
Вы можете сказать, что эта загадка, эта тайна бытия – лишь нагнетание таинственности. Вас не поражает существование Вселенной – и вы в хорошей компании. Бертран Рассел сказал: «Я бы сказал, Вселенная просто есть, и всё». Просто суровый факт. А мой профессор в Колумбийском университете, Сидней Моргенбессер, великий остряк, в ответ на моё: «Профессор, почему есть нечто вместо ничто?» ответил: «Если бы ничего не было, вас бы это всё равно не устроило».
Вот так. Итак, вы не поражены. Не важно. Но в заключение, я скажу вам что-то, что гарантированно вас поразит, потому что это поразило всех блестящих, чудесных людей, встреченных мной на TED. Вот что я вам скажу: у меня никогда в жизни не было мобильного телефона. Спасибо.
Жизнь во Вселенной: откуда она?
В статье предлагается гипотеза о происхождении жизни во Вселенной. В ее основе лежит предположение о том, что логика законов строения мира существует вне Вселенной, т.е. вне пространства и времени. Предлагаемая гипотеза недоказуема также, как и большинство космологических теорий, однако мне она кажется правдоподобной.
Вселенная — это результат логического вывода из ничего
Мы привыкли, что научные теории создаются людьми. Справедливость теорий подтверждается практикой. Часть теорий оказывается ошибочной, часть имеет узкий диапазон применимости. Однако среди них есть истинные теории, которые никогда не опровергаются, а лишь уточняются со временем. К ним можно отнести, вероятно, законы Ньютона, Евклидову геометрию, объектно-ориентированный подход в программировании. Истинные теории созданы не людьми. Они ими только открыты. А существовали они всегда, в том числе до Большого взрыва.
Основная идея статьи состоит в том, что истинные теории существуют до момента их открытия, существуют независимо от пространства и времени, одинаковы во всех вселенных и при их отсутствии. Поясню это предположение.
Пусть мы имеем два объекта, например, две камня. Затем к ним добавили еще один объект. Получилось три объекта. Абстрагируемся от системы исчисления (двоичная, десятеричная и т.п.), от выбора знаков для отображения чисел, от синтаксиса, прагматики и оставим только семантику (смысловую компоненту) выражения «к двум объектам добавили один объект, получилось три объекта». А теперь подумаем, зависит ли результат такой операции от того, на какой планете мы находимся, в какой галактике или в какой вселенной? Мне кажется, что не зависит. Трудно представить, что где-то в другой вселенной результат окажется равен четырем.
Рассуждая далее по индукции, можно получить всю арифметику натуральных чисел, включая операции сложения, умножения и деления. Эта арифметика будет также одинаковой во всех вселенных, потому что она логична и мы не можем представить себе других вариантов.
Но если арифметика одинакова во всех вселенных, значит она не возникает во время Большого взрыва (иначе она была бы специфичной для каждой новой вселенной), — она существует независимо от наличия вселенной, существует до ее рождения и после ее смерти. Существует потому, что это просто логика, для существования которой не требуется наличия вселенной. Разве нужна вселенная, чтобы подтвердить, что 2+1=3?
Теперь рассмотрим множество объектов, которые лежат в одной плоскости и находятся на одинаковом расстоянии от общей точки (от центра). Понятие окружности (параболы, сферы и пр.) также будет одинаковым во всех вселенных, в тех их участках, где нет искривления пространства-времени. Рассуждая далее по индукции, можно получить все геометрические фигуры, все элементарные функции и далее всю математику. Для нас важно, что математика, в которой нет логических ошибок, существует независимо от наличия вселенной. Также важно, что математика будет давать одни и те же результаты ее применения независимо от того, кто открыл те или иные ее законы, на какой планете он живет, в какой галактике и в какой вселенной или вне ее, если эти законы не ошибочны.
Человечество открыло только малую часть законов мира, которые еще долго придется уточнять. В частности, если математика использует понятие бесконечности и нуля, то во Вселенной эти понятия отсутствуют: величина «нуля» ограничена тепловым шумом, принципом неопределенности Гейзенберга, квантованием пространства и времени, а понятие бесконечности ограничено скоростью света и границей Вселенной. Как следствие (или причина?), количество информации во Вселенной также ограничено. По той же причине ограничена и сложность всех структур во Вселенной.
Можно также предположить, что вариантов существования мира не так много, как может показаться на первый взгляд. Математика имеет всего 23 элементарные функции. Электромагнитные поля описываются всего четырьмя дифференциальными уравнениями Максвелла, гравитационное поле в общей теории относительности описывается всего одним уравнением Эйнштейна и т.п. Нам известны всего 118 химических элементов. Молекулы фуллерена состоят из точно 60 атомов углерода (C60). Добавление хотя бы одного атома в эту структуру делает ее неустойчивой. Массу ограничений накладывает теория устойчивости, которая резко ограничивает число вариантов построения систем, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями. Увеличение сложности систем снижает запас их устойчивости. Поэтому разнообразие вариантов построения мира не так велико, как может показаться. Скорее всего, такой вариант только один.
«Проект» живого существовал до Большого Взрыва
Человечество открыло не только законы математики и физики. Колоссальные знания получены (открыты) в области биологии, анатомии и физиологии человека и животных. Среди этих знаний есть очень малая часть, которая относится к объективным (истинным, безошибочным) знаниям. Пользуясь аналогией, можно предположить, что эта часть знаний т.е. «проект» живых существ и даже их социального поведения мог существовать вне Вселенной до момента Большого взрыва. Он мог существовать точно так же, как существовало знание о том, что «2+1=3», однако знание о жизни настолько сложно, что мы пока не можем найти даже начальные рассуждения, из которых можно было бы с помощью логики построить «проект» живого организма.
Итак, мы предполагаем, что человек является очень сложным, но однозначным логическим следствием из очевидных посылок типа «2+1=3». Какие это посылки — мы пока не знаем. Логически построенные «уравнения жизни» имеют решениями те живые организмы, которые существуют на нашей планете. В других условиях, на других планетах, пригодных для существования логически непротиворечивых форм жизни, могут быть другие виды живых организмов, но они должны быть основаны на одних и тех же законах cуществования живого. И эти законы должны быть одинаковы для всех вселенных, если они логически непротиворечивы.
Человек имеет две руки, два глаза, две ноги и одно сердце потому, что это логично и логика дает именно такой «проект» человека. Существующие отклонения и разнообразие форм человека существуют потому, что человек является предельно сложным построением и случайные флуктуации во время его зарождения и развития естественно приводят к разнообразию внешнего вида и дефектам строения.
Мышление — это генерация образов в системе с обратной связью
В динамической системе с обратной связью при норме петлевого усиления, большей единицы, возникают непрерывные колебания, которые длятся неограниченно долго. Форма колебаний зависит от вида дифференциального уравнения, описывающего петлю обратной связи. При вводе нелинейности или зависимости формы нелинейности от сигнала на выходе системы можно получить колебания, форма которых случайным образом изменяется во времени, т.е. она бесконечно разнообразна.
Любое уравнение, описывающее физическую систему, и записанное в неявном виде, может быть эквивалентно представлено (смоделировано) системой с обратной связью. Поэтому обратные связи лежат в основе построения всех объектов во Вселенной. По моему мнению, описанное поведение сложных нелинейных нестационарных систем с обратной связью (бесконечная генерация колебаний сложной неповторяющейся формы) очень напоминает мышление живых существ. Рассмотрим этот тезис подробнее.
Все, что человек видит или слышит, осязает, он запоминает в виде образов (зрительного, слухового, осязательного) и т.п. Поэтому при извлечении из памяти эти образы представляются в мозгу так же в виде изображений, звуков, запахов и пр. Зрительные образы, принятые глазами, проецируются на зрительную кору мозга. Там же возникают образы, извлекаемые из памяти. Благодаря обратным связям мозг непрерывно и бесконечно долго беспорядочным образом воспроизводит ранее полученные образы. Этот поток образов образует quot; шум» воспоминаний, необходимый для генерации новых образов, составленных из ранее полученных, с использованием информации о внешних возмущениях (социальных, физических, психологических и пр.) и внутренних потребностей организма. Генерация новых образов из ранее полученных с использование вновь поступающей через сенсоры дополнительной информации и представляет собой процесс мышления.
Трудно представить, как выглядит «петля обратной связи» в такой системе. И главное, для возникновения колебания важно, чтобы норма петлевого усиления была больше единицы. Но пространство образов не является метрическим. Как ввести в нем понятие расстояния и операций над образами? Интуитивно человек ощущает это расстояние как меру правдоподобности рассуждений. Вероятно, расстояние от суждения, возникшего спонтанно из «шума» в мозгу, до истины, измеряемой интуитивно, уменьшается в процессе мышления (растет достоверность суждения), петлевое усиления становится больше единицы и поэтому система автоматически генерирует новые мысли. При этом «истина» — это то, что существовало до Большого взрыва и создано чистой логикой из ничего.
Из этого шума с помощью воли человек выбирает то, что ближе всего соответствует его цели. Если цели нет, то случайно блуждающие образы создают сновидения или воспоминания. Благодаря наличию обратных связей мозг генерирует представления непрерывно, пока человек жив. Благодаря «шуму» воспоминаний человек ощущает свое существование. Отбор образов (мыслей) определяется внешними воздействиями и внутренними потребностями. Например, если в неживой природе для стабилизации температуры в печи система автоматического управления понижает или повышает температуру в зависимости от показаний датчиков, то, по аналогии с этим, если у человека появляется потребность в пище от «датчиков голода» в желудке, то он ищет пищу. Если у человека возникает потребность стать президентом, то он начинает готовиться к выборам. Если болит голова, то пьет анальгин.
В отличие от неживой системы с обратной связью человек обладает волей, т.е. он осознанно выбирает из «шума» в голове только то, что соответствует некоторой цели. Воля не рождается с человеком. Она появляется как результат обработки информации, поступающей через органы чувств и коммуникации в процессе развития личности.
Итак, на вопрос «кто создал человека и процесс мышления?» мы отвечаем следующим образом: человек — это естественная конструкция, которая логически строго выводится из пока неизвестных науке оснований путем очень сложных логических выводов, непостижимых уму человека. Логика построения человека и его «проект» (уравнения, математическая модель человека) существуют вне пространства и времени и одинаковы для всех вселенных.
Очень хочется высказать совсем крамольную гипотезу, что мыслят не только человек и животные, мыслят даже электроны. Конечно, у электрона нет зрения, но у него есть «датчик» сильных, слабых, электромагнитных и гравитационных взаимодействий, который сообщает ему информацию об окружающем мире. Реакцией электрона на эту информацию является коррекция орбиты. Ведь не летит же электрон по прямой линии, когда поле сообщает, что рядом есть электрическое поле других частиц и надо корректировать свою траекторию, потому что истинная логика требует этого. «Подумав немного» и отлетев за время размышлений и измерений на расстояние половины длины волны Де Бройля, электрон возвращается обратно на свою орбиту. Отсюда и волновые свойства — вероятно, это такие же колебания, как и в системе с обратной связью. Электрон сравнивает свое положение в пространстве-времени с истинным, которое предсказывается моделью, построенной логикой.
На мысль о происхождении человека меня натолкнули зимние снежинки. Размеры их в некоторых случаях достигают 10 см и возникают они за несколько минут. Интересно то, что в отсутствии низкой температуры снежинок нет, но «проект» снежинки уже есть, природа знает (и человек теперь тоже знает), какой будет (точнее, какой может быть) снежинка после создания подходящих условий для ее построения. Если представить себе, что некоторой вселенной еще нет, но она будет состоять из материи с такими же свойствами, как наша, то можно предсказать, как будет выглядеть в ней снежинка в заданных условиях после того, как вселенная возникнет. То есть форма снежинки известна до возникновения вселенной!
Аналогично, можно себе представить, что человек — это огромная и сложная «снежинка», которая была в виде «проекта» до Большого Взрыва и появилась только после возникновения подходящих климатических условий и строительного материала. Из этого следует логический вывод, что до возникновения нашей родной Вселенной были известны в виде логических выводов все формы вещества в ней и все формы жизни.