Вход/Регистрация
Иллюзия пользователя. Урезание сознания в размерах
вернуться

Норретрандерс Тор

Шрифт:

В числе слушателей были Ландауэр и Беннетт. Зурек процитировал их решение задачи демона Максвелла — решение, которое указывало, что проблемой демона было забывание того, что он узнал: как только он узнал, где находятся все молекулы в контейнере и как они движутся. В направлении самых быстрых из них в одну камеру, он, конечно, преуспел — но теперь ему придется очень много забыть. Проблема заключалась не в том, как думали Сцилард и позже Бриллоун, чтобы узнать, где находятся молекулы. Проблема заключалась в том знании, которое приобретает демон. Ландауэр доказал: чтобы избавиться от этой информации, придется платить; Беннетт доказал, что цена этого искупает второй закон термодинамики. Демон не сможет обеспечить энергию для вечного двигателя.

Но затем Зуреку пришла идея: а что, если демон настолько умен, что сможет сжимать свое знание? Что, если он сможет описать движение молекул в очень краткой форме, так что очистка его памяти не будет обходиться слишком дорого? Если бы он мог помнить, к примеру, что все более быстрые молекулы имеют определенное расположение (на дне контейнера), это описание бы не требовало слишком большого количества бит — а затем он мог бы это забыть? Смог ли бы этот интеллектуальный демон создать вечный двигатель и нарушить наше видение мира?

С большим удовольствием Зурек описал, как ему удалось решить эту задачу: существуют пределы того, насколько умным может быть демон. Физические пределы. Он не сможет описать схему движения молекул способом, который был бы менее сложным, чем само это движение — а физические законы дают нам минимальный уровень сложности, который применим к вещам.

Конечно, для того, чтобы описать ситуацию, при которой все молекулы собираются в левой части контейнера, много бит не потребуется. Но с физической точки зрения такая ситуация крайне маловероятна — это как раз такая ситуация, которую демон попытается применить в своей умной попытке выиграть.

Следовательно, демону придется принять во внимание тот факт, что в скоплении молекул, которое находится в равновесии, всегда наблюдается беспорядок — и описание его не может быть более коротким, чем этот беспорядок. Нарушения равновесия возможны — но они редки и ничего не будут значить в долгосрочной перспективе.

Таким образом Зурек перевел физический беспорядок в категорию описания. Ключом к этой операции, как было доказано, является алгоритмическая теория информации, так как огромное скопление молекул может быть описано очень длиной цепью цифр. Они появляются в результате того, что все молекулы измеряются и взвешиваются с головы до пят: результат — серия чисел.

Сложность этих чисел должна отражать сложность описания состояния молекул. Как раз потому, что мы имеем дело со случайным движением тепла, числа, которые будут описывать молекулярное движение, будут включать в себя большой элемент случайности. Основная характеристика подобной случайности заключается в том, что она не может быть описана произвольно кратко.

И Зурек использовал алгоритмическую информационную теорию, чтобы перевести физическую случайность в самое короткое описание. Это дало ему меру того, сколько информации демону придется отбросить чтобы «сохранить холодную голову».

Эту меру можно сравнить с работой, которую удастся выполнить демону, имеющему такое описание. Если второй закон работает, случайность в движении молекул найдет свое отражение и в случайности описания, что сделает его достаточно длинным и в результате выгода окажется меньше, чем стоимость.

Зурек обнаружил, что второй закон может спасти одна особая теорема информационной теории — неравенство Крафта. «Успех умного демона Максвелла исключается как следствие теоремы, которая была предложена через столетие после второго закона в совершенно другом контексте — в составе теории коммуникации!» — нетерпеливо объяснял Зурек.

Пока аудитория перешептывалась и аплодировала этому замечательному примеру связи между совершенно разными областями исследования и получала удовольствие от этого открытия, Зурек начал пересказывать лекцию, которую он прочитал несколькими месяцами ранее и в которой поделился своим триумфом в аудитории одного американского университета.

«А потом кто-то задал мне один из тех вопросов, на которые никогда не знаешь, как отвечать. Очень умный вопрос», — сказал Зурек и с юмором посмотрел на физика, который до этого все утро спрашивал, с чего бы это его машине интересоваться энтропией, когда она является всего лишь субъективным понятием.

Аудитория быстро поняла, что этот вопрос задал не кто иной как Уильям Унру из Ванкувера. Уилл Унру принадлежит к великолепной плеяде физиков, которых лучше всего можно описать словами «проницательная развязность» — герр Варум, мистер «Почему», как называли Геделя в школе. На данной встрече эту роль играл мистер Унру.

«Он спросил меня, что произойдет, если демон окажется настолько умным, что начнет измерять только молекулы, измерение которых окупится, — сказал Зурек, — а про остальные просто забудет».

  • Читать дальше
  • 1
  • ...
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 32
  • 33
  • ...

Ебукер (ebooker) – онлайн-библиотека на русском языке. Книги доступны онлайн, без утомительной регистрации. Огромный выбор и удобный дизайн, позволяющий читать без проблем. Добавляйте сайт в закладки! Все произведения загружаются пользователями: если считаете, что ваши авторские права нарушены – используйте форму обратной связи.

Полезные ссылки

  • Моя полка

Контакты

  • chitat.ebooker@gmail.com

Подпишитесь на рассылку: