Zobaczmy jak wysoko potrafimy wzlecieć

Przede mną książka o tytule: - Konsiliencja.

Człowiek z natury jest ciekawy - a cóż to takiego, bo słowo mi nieznane.

Rzecz jest o poszukiwaniu paru podstawowych praw natury, według których zbudowany jest nasz świat. Konsiliencja to poszukiwanie jedności zjawisk. 

Czyli unifikacja wiedzy.

Więc na wstępie konstatuję, że oto mam do czynienia ze zwykłym słowotwórstwem, bowiem funkcjonuje już skrót TOE - Teoria Wszystkiego.

 

Bo cóż to innego robi Stephen Wolfram?

On i jemu podobni poszukują kilku linijek boskiego programu komputerowego który stwarza Wszystko.

W czasie, kiedy studiowałem, szukaniem jedności zjawisk zajmowała się cybernetyka.

Studia w SGPiS (dziś SGH) dały mi niewiele, a właściwie nic mi nie dały.

      Najwięcej nauczyłem się w liceum Reytana. Jest to ciekawe porównanie elitarnej szkoły średniej, z przeciętną wtedy (lata siedemdziesiąte) jednak uczelnią ekonomiczną.

           No i co dalej w tym temacie?

Otóż najcelniej rzecz ujął Sted:

Szkoły mądre nie są, bo gdyby człowiek nie chodził do szkoły to mógłby się nauczyć (gdyby chciał) o wiele więcej niż w szkole. Mógłby się nauczyć tak dużo, że nie byłby już w stanie mieszkać między ludźmi. 
Dlatego szkoły są potrzebne, ale mądre nie są.

Konsiliencja jest syntezą, poszukiwaniem jedności wszystkich nauk. Poza tym.....książka jest starannie wydana i przyciąga obwolutą.

Opakowanie jest istotne, lecz najważniejsza jest zawartość.

A ta przynosi doznania ambiwalentne.

Z jednej strony ta naukowa książka zaczyna się niemal poezją. Potem jednak przytapia w szczegółach.                                                                                   Więc z drugiej strony książka mogłaby z powodzeniem być (co najmniej) o połowę chudsza (ma 400 stron).

Autor, Edward O.Wilson, biolog, pisze o Einsteinie i jego poszukiwaniach jedności zjawisk.

     W jedności zjawisk miały się mieścić zarówno prawa grawitacji rządzące w makroskali kosmosu, jak i zjawiska kapilarne, zachodzące w mikroskali.

Einstein zbliżył się bardzo do znalezienia tego Świętego Graala fizyki, ale do niego nie dotarł.

       Nie dotarł, ale się ocierał. 

A to już są obszary graniczące z mistycyzmem. Właściwie zwieńczeniem badań Einsteina (i Tesli) był eksperyment Filadelfia.

Dziś, właśnie na tych obszarach buszuje fizyka kwantowa.

Symbolem losu badaczy przyrody, mogą być wysiłki fizyków niskich temperatur, którzy od wielu dziesięcioleci coraz bardziej zbliżają się do temperatury absolutnego zera – w tej temperaturze atomy zatrzymują się.

       W 1995 roku, osiągając temperaturę rzędu kilku miliardowych części stopnia powyżej zera absolutnego, uzyskali kondensat Bosego – Einsteina. Kolejny, oprócz dobrze znanych gazów, cieczy i ciał stałych – podstawowy stan skupienia materii, w którym wiele atomów zachowuje się jak pojedynczy atom w jednym stanie kwantowym.

          Wraz ze spadkiem temperatury i wzrostem ciśnienia, skondensowany gaz przekształca się w ciecz, a następnie w ciało stałe, po czym pojawia się ten sławny kondensat Bosego – Einsteina.

A to już jest prawie wgląd do Kuchni Boga, albo do Kuchni miss Ewolucji.

            

Dalej autor Konsiliencji pisze:

      W znacznie skromniejszej skali mojego osobistego życia, doświadczyłem wspaniałego uczucia metafizycznej jedności ze światem, dzięki uwolnieniu się od intelektualnych ograniczeń fundamentalistycznej religii. 

      Porzuciłem bowiem Kościół Baptystów, w którym zostałem wychowany na południu USA.

Główny powód? - teologia baptystów nie dopuszcza myśli o ewolucji.

Moją dziedziną stała się odtąd nauka, którą traktuję jako religię wyzwoloną. 

      (A więc oto okazuje się, że zawsze można się wyzwolić.

Zawsze można się wyzwolić i to od wszystkiego, ponieważ mamy wolną wolę-)...... 

Nauka jest bowiem innym sposobem zaspokojenia tego samego religijnego głodu. Zmierza do tego jako nasze stoickie wyznanie wiary, jest przewodnikiem w wyprawie przez nieznaną, górzystą krainę.

       Trwanie w dogmatach jest błędem, a już samo poszukiwanie prawdy jest moralnym imperatywem humanizmu. Nauka zmierza jednak do prawdy i uratowania ducha nie poprzez poddanie się zewnętrznemu autorytetowi, lecz przez wyzwolenie ludzkiego umysłu.

Fundamentem tego dążenia jest, jak wiedział Einstein, unifikacja wiedzy. Kiedy zbudujemy wreszcie TOE (Teoria Wszystkiego), zrozumiemy, kim jesteśmy i dlaczego tu jesteśmy.

Zobaczymy jak wysoko zdołamy wzlecieć, zanim słońce stopi wosk naszych skrzydeł.

Technolucja

A cóż to takiego?

Ano technika, rewolucja i Miss Ewolucja ze swoją torebką, a wszystko w jednym!

Wydaje mi się, że to słowo wymyślił amerykański papież sztucznej inteligencji - Ray Kurzwell.

Dobry znajomy Stephena Wolframa.

Kurzwell pisał: - ”Ewolucja, która w sposób wykładniczy nabiera tempa, płynnie przechodzi w postęp techniczny, a technika będzie ze swej strony rozwijać nową technikę.

Ponieważ technika jest kontynuacją ewolucji, tempo jej rozwoju również wzrasta wykładniczo”.

Jednak błędem byłoby twierdzenie, że dorównaliśmy naszymi umysłami miss Ewolucji.

Bo azaliż kto ukształtował nasze umysły?

W każdym razie Technolucja już odciska piętno na naszym życiu, gdziekolwiek przebywamy i cokolwiek robimy.

Postęp technologiczny jest bowiem procesem nieuchronnym.

        Ewolucja technologiczna raz puszczona w ruch, nabiera coraz szybszego tempa.

Postęp, jaki dokonał się w ciągu ostatnich stu lat, odpowiada temu, co dokonało się w poprzedzającym go tysiącu lat.

Następne dziesięć lat wykaże się przyrostem porównywalnym ze stuleciem.

         Zgodnie z prawem Moore'a moc obliczeniowa komputerów wzrasta wykładniczo. Już bardzo niedługo przyjdzie moment, że warstwy izolacyjne w tranzystorach zredukują się do granicznej grubości kilku atomów.

A wtedy prawo Moore'a znajdzie zastosowanie w nowej technologii procesorowej – komputerach kwantowych.

Coraz szybciej kręci się spirala niewyobrażalnego.

W ciągu nadchodzących kilku dziesięcioleci, mało kto należący do zachodniej hemisfery, będzie żył bez protetyki komputerowej.

       Neuroimplanty będą nam pomagały słyszeć, widzieć i myśleć, a patogeny komputerowe będą stanowiły większe zagrożenie zdrowotne niż zawał, czy nowotwór.

Jednocześnie jednak każdy średnio uzdolniony terrorysta będzie potrafił wyprodukować broń biologiczną i to w byle jakim miejscu.

Zamożni ludzie będą wydawali na świat wymarzone dzieci, ale na wszelki wypadek będą kazali je klonować.

       Radykalne nowości z dziedziny nano- i femtotechnlogii będą kusić obietnicą nieśmiertelności, azaliż pod warunkiem, że opuścimy swoje ciało i połączymy się ze sztuczną inteligencją.

Maszyny rozwiną świadomość i staną się bardziej ludzkie od ludzi, a ludzie staną się maszynami....

Tyle wizja.

A jaka jest rzeczywistość?

Większość Europejczyków mało interesuje się nauką, połowa Niemców nie wierzy w prawdy głoszone przez naukowców, a dzieci z Manhattanu rysują sześcionogie kury, ponieważ mama zawsze kupuje kurze udka w sześciopaku.

Technologia rozszerza nasze zmysły – na przykład wskaźnik laserowy, używany podczas wykładu. Przecież jest to przedłużenie światłem palca wskazującego.

Telewizja? - Patrzymy poza granice kraju oczami, które zwykle widzą na odległość kilkuset metrów.

Czy tego chcemy, czy nie, jesteśmy stuprocentowymi dziećmi Technolucji, bez niej nie potrafilibyśmy już żyć. Jest to droga do przystosowania się do warunków sztucznych stworzonych przez nas samych.

       Jednym z najbardziej interesujących związków technologii z ewolucją jest bionika, w tym bionika morska.

Ona najdobitniej wskazuje, dokąd to wszystko zmierza.

                  

Na przykład technologia kałamarnic pomaga w produkcji ekranów komputerowych i tablic ostrzegawczych w tunelach, reagujących na substancje toksyczne.

Samooczyszczające się umywalki zawdzięczamy niezwykle gładkiej skórze delfinów.

                  Delfiny w ogóle dostarczają bionikom wiele radości.

Na przykład bezprzewodowa łączność pod wodą, przez lata

doprowadzała akustyków na skraj szaleństwa, ponieważ sygnały pod wodą odbijały się wielokrotnie i nakładały na siebie.

                        Delfiny natomiast porozumiewały się bez problemów i to na ogromne odległości, ponieważ „śpiewały” - czyli nieustannie modulowały częstotliwość nadawania.

Gwiazda bioniki – Rudolf Bannasch zbudował dzięki delfinom śpiewający nadajnik i wreszcie można się zrozumieć bez żadnych interferencji.

                           Mikroroboty

To, co przed laty zaczęło się od bezprzewodowych podwodnych sond o długości do trzech metrów, osiągnęło fazę miniaturyzacji i inteligencji.

         Oto już w 2007 roku morza i oceany przemierzała flotylla maleńkich siedmiocentymetrowych zwiadowczych U-bootów, umiejących podejmować samodzielne decyzje, wymieniać między sobą informacje i przekazywać dane satelitom.

          Te robociki mogły już dziesięć lat temu zanurzyć się na sześć kilometrów i działać przez 60 godzin.

Opisywane fakty docierają do nas z wieloletnim opóźnieniem. Można się tylko domyślać, co dzieje się dziś w tajnych laboratoriach.

Pisząc o sztucznej inteligencji, mam zawsze podobne refleksje: - ciągły postęp i to wykładniczy, roboty budują następne coraz doskonalsze roboty, sztuczna inteligencja staje się coraz mądrzejsza.

Wykładniczo mądrzejsza.

       Nieuchronny jest więc moment, kiedy ta sztuczna inteligencja stanie się mądrzejsza od swych twórców.

Nastąpi oświecenie i sztuczna inteligencja zrozumie, że największe niebezpieczeństwo dla jej istnienia stanowi człowiek.

         Bo po pierwsze primo: - człowiek jest nieprzewidywalny i w każdej chwili może spowodować nuklearny holocaust.

         Po drugie primo: - człowiek może zatrzymać lub nawet cofnąć rozwój sztucznej inteligencji, kiedy zorientuje się, że właśnie został zakwalifikowany do wirusów, na dodatek złośliwych.

        Po trzecie primo:: - mądre roboty osiągną taki stopień doskonałości, że człowiek stanie się dla niej balastem, gdyż od pewnego momentu będą mogły rozwijać się zupełnie samodzielnie.

Co więc powinna zrobić ta sztuczna inteligencja, mądrzejsza od człowieka, kiedy dojdzie do zasygnalizowanych powyżej wniosków?

Teraz następuje tak zwane Finito.

Najsampierw kilka miłych zdjęć.

Wiadomość: - wyjeżdżam.

Świątecznym Metrem Nocnym jadę najpierw w kierunku Młociny. Potem będę dostępny - ”kontakt do autora” - albo mail prywatny, ponieważ bez komputera już nie wyobrażam sobie egzystencji niestety.

Tak porobiła Technolucja.

A od serca: - Czytelnicy! Jesteście moim lustrem!.

Przecież widzę kto i skąd mnie czyta, nie musicie odpisywać (ale gdyby się zdarzyło – byłoby miło i odpiszę. Każdemu odpiszę. Tylko nie Anonim – proszę o adres priv)).

       W każdym razie wczoraj było trzysta wejść na stronę, a więc wiem, że nie piszę do ściany.

Jest to trzykrotnie mniej, niż wtedy, gdy pisałem wiele o pieniądzach, ale szokująco dużo, kiedy się pomyśli, że teraz piszę znacznie więcej o duchowości.

        Bo nie da się się tak naprawdę oddzielić materializmu od duchowości.

                                  Niech Moc będzie z Nami.

Czy Bóg jest komputerowym programistą?

Na dziś koniec wpisów.

Nie zdążyłem umieścić wszystkich, które chciałem umieścić.

Bo to jest finisz przedwakacyjny. I ma być sens we wpisach.

Więc do zobaczenia na blogu jutro.

Jedną z konsekwencji prac Wolframa jest kwestia istnienia sztucznej inteligencji – maszyny, która myśli, czuje i zachowuje się jak człowiek.

        A pomysł, że wszechświat jest wielkim komputerem użytym do rozwiązania jakiegoś problemu, jest także punktem wyjścia dla wielu fizyków z otwartą głową, m.in. dla Eda Fredkina.

Merytoryczni komentatorzy są zgodni, że jest to zarówno dobra, jak i zła wiadomość.

Dobra wiadomość polega na tym, że nasze życie rzeczywiście ma jakiś cel.

Zła wiadomość niesie przesłanie: - tym celem może być wartość liczby Pi z dokładnością do zyliona liczb po przecinku!.

My sami nie prowadzimy żadnych obliczeń, po prostu złapaliśmy autostop na Wielkim Komputerze, który działa miliard lat.

„Wszechświat zaczyna bardziej przypominać wielką myśl niż wielką maszynę'' – napisał brytyjski astronom sir James Jeans.

Złożony krąg zbożowy (Anglia) opisywany przez Nassima Harameina.

Matematyk Chaitin rzecz ujął w bardziej nowoczesnej formie: „Czy Bóg jest programistą?”.

I rozwija myśl Wolframa pokazując ją na przykładzie liczby Pi.

Rozwinięcie dziesiętne tej liczby tworzy ciąg liczbowy, w którym żadna grupa cyfr nie powtarza się cyklicznie.

Liczbę Pi można jednak wygenerować za pomocą krótkiego programu komputerowego.

Natomiast Chaitin odkrył liczbę, która jest naprawdę złożona.

Ta liczba nazywa się Omega.

Wygenerowanie liczby Omega wymaga nieskończenie długiego programu komputerowego.

          ''Czy wszechświat jest jak Pi, czy jak Omega? - stawia pytanie Chaitin.

Większość ludzi sądzi, że jak Omega, Wolfram sądzi, że jak Pi.

I kontynuuje myśl dodając, że złożoność świata jest skończona, podobnie jak złożoność liczby Pi, a stąd z kolei wniosek, że teoria kwantowa w swej obecnej postaci jest błędna.

Jeżeli Wolfram ma rację, kiedyś będziemy w stanie dużo więcej zrozumieć (może wszystko?).

Chaitin przyznaje, że spędził długie godziny w domu Wolframa, dyskutując z gospodarzem na temat jego idei.

        (Podobne przyciąga podobne: - ksiądz trzyma z księdzem, głupi z głupim, a Chaitin z Wolframem).

Matematyk konkluduje (dyplomatycznie): - ''Zdaję sobie sprawę, że prezentowane przez nas poglądy są interesujące, a zarazem prowokacyjne, i tylko czas może udzielić odpowiedzi, czy fizyczny wszechświat się z nimi zgadza''.

Pogoda jest żywą istotą?

Stephen Wolfram sądzi, że program komputerowy, który natura stosuje do generowania wszechświata, jest bardzo krótki.

Z pewnością nie mówimy tu o dziesiątkach milionów linii kodu, z których składają się takie programy jak microsoft Windows.

         Wręcz przeciwnie.

„Kod natury dałby się zapewne zapisać w nie więcej niż czterech linijkach programu Mathematica” - mówi programista.

Jeżeli to prawda, to te cztery linijki są odpowiedzialne za stworzenie wszystkiego – od czekoladowych pączków, przez telewizyjne programy rozrywkowe, aż po procesy myślowe, które doprowadziły Wolframa do zuchwałej tezy, że marne cztery linijki kodu są odpowiedzialne za wygenerowanie całej rzeczywistości.

Mimo dziesięciu lat pracy, nie osiągnął jednak zasadniczego celu – kosmicznego programu komputerowego realizującego wszystko.

      Nie traci jednak nadziei, że kiedyś go znajdzie. Wszystko, do czego doszedł w czasie dziesięcioletnich poszukiwań, a co wystarczyłoby na tysiące prac naukowych, zostało zawarte w epickim dziele A New Kind of Science – 2002 rok

       Księga liczy 1200 stron, zawiera 1000 ilustracji i pół miliona słów. W pierwszym dniu sprzedano 50 tysięcy egzemplarzy, a w środowisku naukowym zawrzało.

        Reakcja była niemal w każdym aspekcie negatywna.

Autorowi zarzucano arogancję i pominięcie osiągnięć innych, a najbardziej bolesne dla środowiska było stwierdzenie, że książka prezentuje całkowicie nowy sposób uprawiania nauki.

Nikt od czasów Newtona nie ośmielił się na coś takiego.

Jednak szybkość krytyki wskazała, że nie jest ona merytoryczna. Trudno bowiem uwierzyć, aby ktokolwiek był w stanie w ciągu kilku dni wyrobić sobie zdanie o tak obfitym materiale.

          Była to zwykła reakcja przedstawicieli ortodoksyjnego środowiska na przebojową nowość.

Wybitne jednostki, np. Gregory Chaitin, odkrywca boskiej liczby Omega, napisał tak:

       - „Bez urazy. Gdyby autor starał się uczynić wszystko, aby książka zawierała wyłącznie absolutną prawdę i nikogo nie uraziła, to niczego nie mógłby napisać”.

Poglądy Wolframa sprowadzają się bowiem do tego, że nie ma dróg na skróty, a dokładnie to wszystkie drogi na skróty zostały już odkryte przez konwencjonalną matematykę.

        Natomiast większość zjawisk złożonych nie da się ująć w zwięzłym matematycznym równaniu. Aby się przekonać co się w takim układzie dzieje, trzeba uruchomić program komputerowy.

To było pierwsze primo.

Po drugie primo: - Układy złożone są równoważne w sensie obliczeniowym.

Weźmy dla przykładu atmosferę ziemską.

„Jej funkcjonowanie jest równie złożone jak każdej istoty żywej, a więc powinniśmy ją sklasyfikować jako żywą istotę, taką jak my!”

„Kiedy ktoś mówi, że pogoda ma własny rozum, to traktujemy to jako przenośnię” – mówi Stephen, - „a ja sądzę, że to stwierdzenie jest bardziej dosłowne niż nam się wydaje”.

Stephen Wolfram

Od wielu wieków mistycy powtarzali, że świat, który widzimy jest jedynie ułudą, iluzją.

W czasach nowożytnych potwierdził tę opinię najpierw Albert Einstein, a potem zrobiła to nowa dziedzina nauki – fizyka kwantowa,

Pewien problem pojawia się w sytuacji, kiedy reguła 110 dotyczy jakiegoś określonego układu węzłów, a układ taki występuje w kilku różnych miejscach w sieci.

Który z nich powinien zostać zaktualizowany pierwszy?

         Zmiana kolejności aktualizowania prowadzi na ogół do różnych sieci przyczynowo – skutkowych.

Zamiast pojedynczej historii, taki wszechświat będzie miał kilka różnych historii.

Światy równoległe?

        A my nie będziemy wiedzieć, dlaczego jesteśmy w tej konkretnej historii, a nie w innej, co stanowiłoby dyskomfort.

Na szczęście istnieje wyjście z tej niepożądanej sytuacji. Otóż istnieją pewne reguły, które sprawiają, że kolejność aktualizowania staje się nieistotna.

"Przy zastosowaniu tych reguł zawsze istnieje tylko jeden wątek czasu we wszechświecie" – mówi Wolfram.

Opowieści, w których przestrzeń i materia wyłania się z sieci, mogą przeciętnemu człowiekowi wydawać się mętne, ale na fachowcach teoria Wolframa zrobiła wrażenie jeszcze z innego powodu.

Otóż potrafi ona wyjaśnić teorię grawitacji Einsteina.

Ujmując rzecz w skrócie:

         Materia porusza się w zakrzywionej czasoprzestrzeni, a czasoprzestrzeń jest zakrzywiona z powodu obecności materii.

Masa Ziemi zakrzywia czasoprzestrzeń, wytwarzając obok siebie

zagłębienie. 

Nie widzimy tego, ponieważ zakrzywienie trójwymiarowej przestrzeni może zobaczyć tylko istota czterowymiarowa, a my jesteśmy trójwymiarowi i możemy widzieć tylko trzy wymiary.

       Czasoprzestrzeń jest czterowymiarowa, ponieważ obejmuje jeden wymiar czasowy i trzy wymiary przestrzenne. Wymiar czasowy rozciąga się oczywiście wzdłuż kierunku przeszłość – przyszłość. Natomiast trzy wymiary przestrzenne wzdłuż kierunków wschód – zachód, północ – południe i góra – dół.

       Wolfram twierdzi, że nieustannie aktualizowana sieć przestrzenna zachowuje się dokładnie tak, jak zakrzywiona czasoprzestrzeń Einsteina.

Ciekawostką jest, że do matematycznych obliczeń tej zakrzywionej czasoprzestrzeni jest niezbędne użycie tzw. ''tensora Ricciego''.

Wolfram potrafi, przy zaledwie kilku założeniach, wyprowadzić

warunki, które musi spełniać „tensor Ricciego”.

No i zgadnijmy, jakie to są warunki?

Oto oglądamy równania grawitacji Einsteina!

Program generujący świat

Wolfram jest przekonany, że program komputerowy generujący nasz wszechświat jest nie tylko bardzo prosty, ale także może być jednym z najprostszych programów zdolnych do wygenerowania wszechświata.

       To przekonanie, to na razie jest tylko akt Wiary przez duże w.

Odkrywca sądzi, że nasz wszechświat jest jednym z najprostszych wszechświatów, jedynie z dodanym pojęciem przestrzeni i czasu.

Dlatego warto najpierw popróbować i sprawdzić proste reguły, bo któraś z nich może się okazać poszukiwaną regułą.

       Jeżeli program generujący nasz wszechświat jest rzeczywiście jednym z najprostszych, to musi zawierać bardzo mało treści.

Z tego powodu Wolfram uważa, że wszechświat nie może być automatem komórkowym, bo z definicji automat jest określonym zbiorem komórek w przestrzeni. A wbudowana w program koncepcja przestrzeni, to już dla niego zbyt dużo.

        Uważa, że przestrzeń wyłoni się z czegoś jeszcze bardziej fundamentalnego, i wyłoni się wraz ze wszystkimi innymi atrybutami wszechświata w miarę działania programu.

Wolfram sądzi, że przestrzeń jest rodzajem sieci punktów, połączonych „węzłami”. To niesamowite, ale prosta sieć węzłów potrafi naśladować własności absolutnie każdej wyobrażalnej przestrzeni, czy to będzie przestrzeń jednowymiarowa, dwuwymiarowa, czy 279 wymiarowa.

Zdaniem Wolframa przestrzeń nie jest niczym więcej, jak siecią połączonych ze sobą węzłów.

Wyobraża on sobie przestrzenną sieć, która zmienia swój stan podobnie, jak automat komórkowy.

Okazuje się, że wszystko w naszym wszechświecie może powstać z takiej sieci przestrzennej.

Weźmy na przykład cząstki materii. 

W automacie komórkowym funkcjonującym w regule 110, szybko pojawiają się zorganizowane struktury, które są trwałe i zachowują się tak, jakby poruszały się w przestrzeni. Takie samo zachowanie wykazują elementarne cząstki materii – kwarki, elektrony i inne cząstki. 

      W rzeczywistości struktury te są nieustannie niszczone i natychmiast się regenerują. Podobnie działa zwykły telewizor.

W automacie z regułą 110 czasami dochodzi także do zderzenia cząstek. W rezultacie tego zderzenia pojawia się grupa innych cząstek, rozchodząca się z miejsca zderzenia.

       Takie zjawiska obserwują fizycy w akceleratorach cząstek, na przykład Europejskim Laboratorium CERN w Genewie.

Podobne zjawiska można również zaobserwować w sieci przestrzennej, gdzie cząstki są reprezentowane przez sieć węzłów – trwałe układy połączeń.

Wolfram odkrył, że regularnie odświeżany układ węzłów może reprezentować zarówno przestrzeń w której żyjemy, jak i materię, z której jesteśmy zbudowani.

Przypominają się słowa Einsteina:

„Rzeczywistość to jedynie iluzja, aczkolwiek całkiem trwała” .

Reguła 110

Skoro nie da się matematycznie opisać zjawisk złożonych, to czy jest jakiś inny sposób, aby to zrobić?

Nad takim właśnie zagadnieniem zaczął pracować Wolfram, bo było dla niego jasne że wszechświat przestrzega jakieś reguły.

Przecież w przyrodzie są struktury, regularności i cykle, a więc wszechświat nie może być i nie jest siedliskiem przypadkowości i chaosu.

Dla Wolframa było więc jasne, że musi być coś bardziej ogólnego od czystej matematyki, za pomocą czego można będzie opisać złożoność, czyli wszystko.

Musi coś być i wiedział, że prędzej czy później on to coś znajdzie.

Wiedział, wierzył, uporczywie szukał i znalazł, bo musiał znaleźć!

Tą jedyną rzeczą która spełniała wszystkie warunki był program komputerowy.

          Wielka tajemnica natury

Wolfram próbował teraz odkryć, jaki rodzaj nauki można zbudować, wychodząc od najbardziej ogólnych reguł ujętych w programach komputerowych,

       Najprostszy program, od którego Stephen zaczął swój fantastyczny kwantowy rajd, nazywa się automatem komórkowym.

W streszczeniu taki program rozrasta się w działaniu i zachowuje jak wąż, który zjada własny ogon. Takie działanie nosi nazwę rekursji.

Okazuje się, że w przypadku jednowymiarowego, dwukolorowego automatu komórkowego z regułą zależną od sąsiednich komórek, istnieje 256 możliwych programów.

       Bardzo szybko okazało się, że niektóre reguły i niektóre dane początkowe nie prowadzą do niczego interesującego.

W miarę powstawania kolejnych linii komórek, początkowy układ zanikał. Natomiast w niektórych przypadkach pewien konkretny układ zaczynał powtarzać się w nieskończoność.

Od czasu do czasu zdarzało się jednak coś znacznie bardziej interesującego.

W pierwszej połowie lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku zaczęła się era tanich komputerów osobistych, więc Wolfram mógł generować swoje automaty komórkowe na ekranie komputera, a nie na kartce papieru.

       Tak, tak – do tej pory robił to ręcznie na kartce papieru!

(Tu wtrącenie od autora bloga: - przypomina mi się, jak przez dziesięć lat poszukiwałem działających Liczb Planetarnych za pomocą ołówka, kartki papieru i kalkulatora – sprawdzając żmudnie kolejne wyliczone Liczby metodą prób i błędów na wykresie świecowym dziennym Wig 20, a także Dow Jones).

Obserwowanie linii komórek maszerujących miarowo w górę ekranu, jest jak oglądanie ciekawego filmu. (Podobnie mamy my, inwestorzy daytraderzy obserwując powstawanie świeczek na wykresie świecowym wybranego rynku, w małym interwale)

      Od czasu do czasu układy czarnych komórek tworzą na ekranie obiekty, które pozostają trwałe, mimo, że są nieustannie przetwarzane, niszczone, a potem regenerowane przez działający w komputerze program.

       Stephen godzinami bawił się swoimi automatami komórkowymi, zafascynowany wędrującymi po ekranie kształtami. Pewnego dnia zauważył coś naprawdę wyjątkowego.

„Odkryłem układ, który się nigdy nie powtarzał”.

W biologii, gdzie czynnikiem sprawczym jest ślepy dobór naturalny, złożoność organizmów stanowi rezultat skomplikowanej serii procesów fundowanych przez miss Ewolucję w ciągu miliardów lat.

       W otaczającym nas świecie, proste przyczyny prowadzą do powstania prostych zjawisk, a złożone przyczyny do powstawania zjawisk lub rzeczy skomplikowanych.

Nasz bohater odkrył wyjątek od tej reguły: - złożone zjawisko, które miało prostą przyczynę.

Czytelnicy pamiętają myśl Edwarda Stachury: „Wyjątek nie potwierdza reguły – on ją kompromituje”.

Dla Wolframa był to moment, który zmienił jego życie.

Wpatrując się w ekran komputera na którym bez końca ewoluował „obiekt”, zadawał sobie pytanie:

„ - Czy to tu kryje się pochodzenie złożoności wszechświata ?

Kiedy powstaje róża, galaktyka, albo ludzki umysł, czy natura po prostu stosuje i wciąż powtarza te same proste reguły?

Czy to jest ta wielka tajemnica?”.

Od tej chwili pochodzenie złożoności stało się dla Wolframa obsesją.

W momencie, gdy doznał swego objawienia, pracował w California Institute of Technology w Pasadenie. W połowie lat osiemdziesiątych przeniósł się do Princetown, do placówki naukowej, która była dawniej Instytutem Einsteina.

       W końcu założył własną firmę – Ośrodek Badań Układów Złożonych i zaczął wydawać pierwsze naukowe czasopismo o złożoności.

Stworzył nowy język komputerowy- Mathematica, którym posługiwał się w badaniach.

       Otworzył drugą własną firmę – Wolfram Research. Zatrudniał w niej matematyków i przedstawicieli innych dziedzin nauki, aby wspólnie rozwijać oprogramowanie.

Język programowania okazał się nie tylko narzędziem, ale także inspiracją. Mathematica była zbudowana z prostych modułów, lecz potrafiła wykonywać niezwykle złożone zadania.

      „Wbiła mi ponownie do głowy, że proste programy mogą mieć niezwykle złożone rezultaty” - mówi Wolfram.

W tym czasie pojawiły się dwie wiadomości, początkowo wydawało się, że jedna jest dobra, a druga niedobra.

Ta niedobra była taka, że nie było zbyt wielu chętnych do współpracy przy badaniach nad złożonością, a Stephen do tej pory opierał się na sponsorach – potrzebował pieniędzy.

Dobrą wiadomością stał się stan konta Wolframa – okazało się, że niemal z dnia na dzień został multimilionerem.

Mathematica zdobyła bowiem miliony użytkowników na całym świecie.

       Wolfram nie musiał już szukać sponsorów do finansowania swoich badań. Miał wystarczające środki na działanie samodzielne, a pieniędzy wciąż przybywało.

Tak więc potencjalnie niedobra wiadomość stała się wiadomością bez znaczenia.

Teraz odkrywca postawił przed sobą zadanie iście gargantuiczne i dlatego na dziesięć lat zamilkł. W tym czasie nie opublikował ani jednego artykułu naukowego, skoncentrował się na badaniach złożoności i zniknął z naukowej sceny.

   

Mijał miesiąc za miesiącem, a rok za rokiem, kiedy świat kręcił się swoim własnym rytmem, a Wolfram swoim, kładąc pracowicie podwaliny nowej nauki.

Mówi matematyk Gregory Chaitin z ośrodka IBM: - „Wolfram starał się zbadać komputerowo wszystkie możliwe światy, a przynajmniej te, które wynikają z prostych reguł”.

W rezultacie powstała cała skarbnica interesujących, małych programów komputerowych.

       Wśród wielu odkryć Stephena, na szczególną uwagę zasługuje reguła 110 automatu komórkowego.

Automat komórkowy z regułą 110 stanowi „uniwersalną maszynę Turinga” - mimo że jest zdumiewająco prosty, może symulować dowolny, nowoczesny komputer i zrealizować dowolne obliczenia, do których zdolny jest jakikolwiek komputer.

        Właściwości reguły 110 są niezwykle sugestywne.

Skoro tak prosty, jednowymiarowy automat, jest zdolny do wygenerowania nieskończonej złożoności, to dowodzi, że natura ma do dyspozycji niezmiernie potężne narzędzie.

I Wolfram jest przekonany, że natura – (czytaj; miss Ewolucja) korzysta z tego narzędzia.

        „Sadzę że układy fizyczne, poddane rekursywnie prostym regułom – gdy wyniki są wielokrotnie podawane na wejście – mogły stworzyć wszystko, od czubka naszego nosa, po najdalsze gromady galaktyk”.

Czy zatem wszechświat jest gigantycznym automatem komórkowym – trójwymiarową wersją jednowymiarowych gier, którymi Wolfram bawił się na ekranie swojego komputera?

Okazuje się, że on sam jest odmiennego zdania.

„Sądzę, ze prawda jest znacznie dziwniejsza i jeszcze bardziej interesująca”.

Kosmiczny komputer

Horyzont wszechświata

Należy sobie uzmysłowić co to znaczy horyzont wszechświata.

Horyzont wszechświata ma wiele wspólnego z horyzontem obserwowanym ze statku na morzu. Wiemy, że poza widzianym horyzontem jest więcej morza. Podobnie jest z widzianym wszechświatem, którego nie tylko jest więcej – on jest nieskończony!

Nasz wszechświat składa się w uproszczeniu z atomów, a atom można porównać do kuli wielkości piłkarskiego stadionu, która jest wewnątrz pusta. Czaszę kuli tworzy elektron, który z szybkością światła, w trójwymiarze okrąża jądro. Ten elektron ma wielkość piłeczki tenisowej.

     Atom składa się głównie, bo w 99,9999 % z pustki.

Każdy atom jest tak pusty, że wewnątrz atomu oprócz jadra jest jeszcze miejsce na milion miliardów protonów.

A więc każdy atom to taka wydmuszka okrągłego jajka – jest tylko skorupka, a w środku pusto.

       Wszechświat jest to więc głównie pustka – Space!

I do tego ta pustka jest nieskończona.

W obserwowalnym wszechświecie jest tylko 10 do osiemdziesiątej potęgi protonów. Średnia gęstość materii w kosmosie jest więc niesłychanie mała.

Kosmiczny komputer

Bóg wybrał świat najprostszy w hipotezach i najbogatszy w zjawiskach.

                                                          Gotfried Leibnitz 1686

Jest rok 2068.

Ekspedycja z Ziemi wylądowała na obcej planecie i przedziera się przez ruiny pozostałe po wysoko rozwiniętej cywilizacji.

Ta cywilizacja przed wiekami opuściła swój świat udając się w nieznane.

      Członkowie ekspedycji brną przez zwały gruzów w kierunku masywnego budynku – centralnego magazynu informacji.

W upiornym świetle dwóch czerwonych bliźniaczych słońc, pokonują z widocznym trudem potężną grawitację planety i posuwają się naprzód metr za metrem.

     Wreszcie docierają do schodów wiodących do głównego wejścia, forsują drzwi i idąc korytarzem, dość szybko znajdują się w sali, gdzie ich oczom ukazuje się główny komputer.

Na ścianie widzą tablicę, zapisaną niezrozumiałymi znakami. Wszyscy gromadzą się wokół osoby, która skanuje napis za pomocą podręcznego translatora.

Pokazuje się tłumaczenie. Zdumieni czytają;

Przepis na wszechświat;

Uruchom program komputerowy (poniżej)

Powtarzaj przez 13,7 miliarda lat

Ktoś parsknął śmiechem, ktoś westchnął z niedowierzaniem,

wszyscy gapią się na zapis programu komputerowego, a to są zaledwie cztery linijki.

.

Czy przepis na wyprodukowanie wszechświata może być aż tak prosty?

Taki pogląd wyznaje genialne dziecko z Londynu – fizyk kwantowy Stephen Wolfram.

Uważa on, że źródłem tej oszałamiającej złożoności – od galaktyk spiralnych, przez rododendrony do istot ludzkich, jest wielokrotne powtarzanie kilku prostych instrukcji.

"Nasz wszechświat został wygenerowany przez prosty program komputerowy" – mówi Wolfram.

Ten młodzian zaczął publikować artykuły w poważnych czasopismach naukowych w wielu piętnastu lat. Do rewolucyjnych wniosków doprowadziło go odkrycie z roku 1980.

       Otóż wbrew wszelkim oczekiwaniom odkrył, że proste programy komputerowe mogą generować wyjątkowo złożone rezultaty.

Do tego wniosku doszedł w momencie, kiedy zaczął interesować się galaktykami spiralnymi i działaniem ludzkiego mózgu.

„Problem polega na tym, że działanie każdego z tych złożonych układów nie da się wyjaśnić na podstawie konwencjonalnej nauki” - mówi Wolfram.

       Konwencjonalna nauka to synonim nauki opartej na matematyce. Mniej więcej od XVII wieku – głównie dzięki Galileuszowi i Newtonowi wiemy, że prawa przyrody, które rządzą lotem kuli armatniej, lub ruchem planet, mogą zostać zapisane w postaci matematycznych formuł.

      Biorąc przykład z Newtona, kolejne pokolenia fizyków opisywały matematycznie niemal wszystko – począwszy od widma światła emitowanego przez gorące palenisko, aż po zakrzywienie czasoprzestrzeni wokół masy skupionej w czarnej dziurze.

      Nauki ścisłe, oparte na regułach matematycznych, mają ogromne zasługi w opisywaniu i odkrywaniu tajemnic przyrody, jednak nie potrafią opisać złożoności, a to jest spory minus.

Nie opisze się matematyką biologii, ani turbulencji w ruchu cieczy.

Część naukowców ma nadzieję, że kiedyś ta bariera zostanie przełamana i matematyka pozwoli na opis złożoności, jednak Stephen Wolfram uważa inaczej.

        "Matematyka jest podobna do latarni ulicznej, która oświetla tylko to, co jest w jej zasięgu – głównie grunt wokół słupa, jest więc ślepa na większość zjawisk, które nas otaczają, czyli na zjawiska złożone".