<<
>>

Глобальный квантовый компьютер или экономия времени?

  Где находится та глубина, на которой смогут примириться великие теории XX века — квантовая теория и общая теория относительности? Этот вопрос продолжает волновать умы современных ученых.
Идея квантовых компьютеров приобретает все большую популярность. Благодаря их сверхбыстродействию, которое некоторые исследователи относят к осуществлению реальности в параллельных мирах (такую интерпретацию допускает само понятие вероятности, применяемой к волновой функции частицы), во всем устройстве природы начинают подозревать действие такого компьютера, который «вычисляет» как процессы эволюции жизни, так и процессы эволюции общества. Возникает опасность новой метафизики, о которой предупреждали сами творцы квантовой теории. Возможно, в своем титаническом поиске истины они не заметили, как создали новое ограничение — установившееся мировоззрение, сами следствия из которого во многом метафизичны. Эти ограничения сегодня уже необходимо преодолевать для нового поиска. И преодоление повального увлечения квантовой теорией, попыток объяснения всего через таинственную связь квантовых частиц тоже необходимо.

В отмеченной антитезе квантовой теории и теории относительности мы постараемся далее привести аргументы в пользу последней, имеющие не меньший масштаб охвата, чем новые варианты применения квантовой теории.

Прежде всего заметим, что ускорение Вселенной как ее неотъемлемое свойство вполне соответствует столь же неотъемлемым свойствам явлений из совершенно других областей знания. В трактате Жана Бодрийара «О системе вещей» отмечается неограниченность потребностей человека, что можно назвать потребительским ускорением, лежащим в основе общества потребления. Отметим, что ускорение лежит и в основе движения общества, которое практически всегда находится в условиях расширенного воспроизводства, а вожделенный экономический рост — не что иное, как ускорение производительности, опережающее рост численности населения.

Пример США показывает, что даже когда прирост населения становится мал или исчезает, борьба за экономический рост

приобретает характер национальной идеи. Нарастающие опасности внешнего мира вынуждают каждую страну, а не только крупнейшие индустриальные державы, наращивать свой внутренний потенциал, чтобы противостоять внешнему воздействию. Ускорение общества находит выражение как в погоне за экономическим ростом и гонке вооружений, так и в лавинообразном возрастании количества информации, циркулирующей в обществе.

В ходе процесса, названного в 70-х годах XX века научно- технической революцией, техника заменяет естественный мир обитания человека миром популяций все новых и новых искусственных сооружений и устройств, как окружающих самого человека, так и сконцентрированных в определенных ареалах — промышленных зонах, где количество и сложность устройств достигают астрономических величин. В то же время развитие науки, само существование которой породило это буйство воплощений технической мысли, значительно ускоряется и безостановочно проникает во все новые и новые области, практическое применение которым находится отнюдь не сразу, а ждет иногда своего часа веками. Так было, например, с принципом реактивного движения — уже столетия назад в Китае запускались фейерверки, но «сознательное» использования осуществлено только в XX веке.

Сегодня ни один ученый не в состоянии ознакомиться со всеми публикациями, отражающими развитие фундаментальной науки в различных направлениях. Многие научные факты погребаются под лавиной новых поступлений, так же как множество полезных изобретений пылится на полках патентных бюро, не находя практического воплощения. И все же время от времени происходит интенсификация — процесс приобретает импульс ускорения, и возникает новый синтез. В результате происходит рождение целых отраслей науки — во второй половине XX века генетики, вычислительной математики, физики полупроводников, квантовой оптики и т. д. Также и технические новшества в какой-то момент взрывают рамки постепенного накопления и буквально врываются в общество в виде автомобилей и самолетов в начале XX века или перевоплощения телеграфа и радио в Интернет и мобильную телефонию в течение последних 10 лет.

Возможно, все эти явления отражают лишь могущество и неукротимость силы идей, которые создают ускорение мирового развития, как через науку и технику, так и в виде идеологий, религий и самых общих явлений культуры в цивилизационных процессах.

Не случайно Иосиф Бродский называл поэзию ускорителем мысли: «пишущий стихотворение пишет его прежде всего потому, что стихотворение — колоссальный ускоритель сознания, мышления, мироощущения. Испытав это ускорение единожды, человек уже не в состоянии отказаться от повторения этого опыта...». Таким образом, в самых разных проявлениях человеческой деятельности мы видим явление столь же неустранимого ускорения, как и ускорение Вселенной.

Зададимся вопросом: почему сам эволюционный процесс протекает с ускорением? В природе это проявляется в интенсификации миграции химических элементов в процессах, связанных с проявлениями феномена жизни, о чем писал В.И. Вернадский в трудах по геохимии. Сама жизнь как явление многократно ускоряет не только миграцию химических элементов, но и течение химических процессов в неживой природе. Действительно, все процессы, проходящие в клетке, основаны на катализе — явлении, многократно ускоряющем протекание химических преобразований веществ. Явление катализа существует и в неживой природе, но систематическое его использование стало одной из главных особенностей живого вещества и позволило коренным образом изменить скорость реакций и сделать повседневными те из них, на прохождение которых в неживом веществе могут потребоваться миллионы лет.

Ускорение процесса является и признаком преодоления очередной ступени в одном из самых загадочных явлений на Земле — самом эволюционном процессе. По этому поводу А.Н. Северцов писал: «Весь процесс биологической эволюции оказывается возможным подразделить на ряд этапов, отличающихся качеством ведущих факторов эволюции. Переход от одного фактора к другому сопряжен с кризисом, преодоление которого приводит к резкому ускорению преобразования веществ неживой природы в вещество живого организма... На каждом этапе происходит увеличение интенсивности преобразования вещества и энергии».

Приведенные примеры показывают, что явление ускорения в природе действительно обладает большой общностью.

В то же время теория относительности может подсказать, почему это происходит. Дело в том, что любое ускоренное движение сокращает собственное время системы по сравнению со временем системы, сохраняющей свое движение неизменным, т. е. любой инерциальной системы. Поэтому ускоряющийся получает выигрыш по времени по сравнению с тем, кто лишь сохраняет движение. В известном парадоксе близнецов более молодым после космического полета к звездам оказывается тот из близнецов, кто в пути менял направление своего движения, т. е. испытывал действие ускорения! Он успел слетать к звездам, получить массу новой информации и вернуться — еще молодым, для того чтобы эту информацию использовать. В то же время тот из близнецов, кто остался ждать на Земле, стал к тому времени стариком. В этом видится и более общая закономерность — сэкономить время всегда жизненно важно! Закон экономии действия П. Мопертюи, так же как закон минимума оптического пути света Ферма, вызвал в свое время много споров. Главное возражение — откуда в начале движения у тела (или у луча света) информация о том, какой путь выбрать, чтобы он оказался минимальным? Тем не менее принцип Ферма и механо-оптическая аналогия сослужили хорошую службу при нахождении уравнения Шрёдингера — уравнения волновой механики, которая оказалась эквивалентной матричной механике Гейзенберга—Борна. Таким образом, экономия времени — вполне приемлемый принцип, от которого можно оттолкнуться при положении дел в науке, к которому подходит термин Шрёдингера «запутанность». Этот принцип может применяться на практике как экстремальный, причем имеет смысл обсудить как минимум, так и максимум, поскольку всякая система заинтересована в том, чтобы существовать максимально долго — это свойство системного гомеостазиса. Кроме того, в каждом экстремуме — как в минимуме собственного времени, так и в его максимуме, — можно различить (с позиции внешнего наблюдателя) как разгон, так и торможение, что дает два противоположных типа ускорения, отличающихся знаком. Таким образом, выбор условий достижимости минимальности времени ограничен с обеих сторон:

с одной стороны, мы не можем (согласно теории относительности) разогнать тело больше скорости света, но и не можем полностью остановить его, так как в этом случае ускорение отсутствует и время не выигрывается. Кроме того, ограничение существует и с точки зрения допустимости ускорения для самого путешественника — оно не может быть слишком большим, чтобы он остался жив. Словосочетание «выигрыш времени» подсказывает, что ситуация напоминает игровую, отвечающую известной теореме о минимаксе фон Неймана, которая говорит о том, что для любой конечной игры с нулевой суммой (это случай, когда выигрыш одного игрока равен проигрышу другого) существует «устойчивая» пара стратегий, для которых минимальный проигрыш одного игрока совпадает с максимальным выигрышем другого. Таким образом, в каждом практически важном случае область возможного ускорения определяется некоторой задачей оптимизации.

Несмотря на то, что эти задачи отнюдь не просты, само их порождение из принципа экономии времени, который в нашем рассмотрении опирается все же на локальную (дифференциальную) характеристику — ускорение, сразу приводит к мысли о необходимости возникновения информационных систем, которые каждое мгновение будут заняты поиском оптимальных условий движения или, более обобщенно, — существования в движении. И уже эта необходимость обусловливает появление систем жизни, которые немыслимы без движения (достаточно вспомнить знаменитую кошку Шрёдингера, полная локализация которой ведет к ее смерти). Системы жизни всегда одновременно являются и информационными системами — именно потому, что необходим переход от раздражимости (одного из фундаментальных свойств живого) к действию, движению. Если химической основой жизни как таковой является катализ — эффект срезания энергетических барьеров (путем поиска обходных путей и квантового туннелирования), то физической основой информационных систем жизни должно являться «срезание» во времени — т. е. принцип экономии времени. Такое объяснение дает, на наш взгляд, больше пищи для размышлений, чем действие неведомого (божественного?) квантового компьютера, заложенного в природе вещей. Более того, возможно, что сам квантовый

компьютер — это переиначенная идея относительности времени. Далее мы постараемся представить доказательства в пользу такого взгляда на вещи. 

<< | >>
Источник: Самсонов Александр Львович. Система мира и миры систем. 2009

Еще по теме Глобальный квантовый компьютер или экономия времени?:

  1. Ограничение времени, проводимого за компьютером
  2. Глава 10 Существует ли «Течение» времени или «Становление» во времени?
  3. 13.2. Глобальные (или мировые) идеологии
  4. Г.А. Югай Глобальная цивилизация: утопия или реальность
  5. АНТИГУМАНИЗМ ИЛИ ГЛОБАЛЬНОЕ МЫШЛЕНИЕ?
  6. ДИАЛЕКТИКА ГЛОБАЛЬНЫХ И ЛОКАЛЬНЫХ ВОПРОСОВ, ИЛИ КРИЗИС ЛЕГИТИМАЦИИ НАЦИОНАЛЬНОГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОЛИТИКИ
  7. ВВЕДЕНИЕ В ПОЛИТИЧЕСКУЮ ЭКОНОМИЮ ПРЕДМЕТ И МЕТОД В ПОЛИТИЧЕСКУЮ экономию.
  8. Возрождение отходничества: временно или надолго?
  9. Геловани В. А., Бритков В. Б., Дубовский С.В.. СССР и Россия в глобальной системе (1985-2030): Результаты глобального моделирования, 2009
  10. Дети и компьютер
  11. Компьютеры
  12. МУЖЧИНА-КОМПЬЮТЕР И ИНФЕМЫ
  13. СЧИТАЕТСЯ ЛИ ВРЕДНОЙ РАБОТА НА КОМПЬЮТЕРЕ?