Ричард Докинс за нашата "странна" Вселена

Заглавието на моята презентация: "По-странна отколкото можем да предположим: странността на науката" "По-странна отколкото можем да предположим" е фраза на Дж.Б.С.Халдан известния биолог, който казва, "Аз подозирам, че Вселената е не само по-странна отколкото предполагаме, а по-странна отколкото можем да предположим. Подозирам, че има повече неща на небето и земята, отколкото която и да е философия си представя или може да си представи." Ричард Файнман сравнява точността на квантовите теории, техните експериментални хипотези -- с уточняването на ширината на Северна Америка с точност до ширината на един косъм. Това означава, че квантовата теория трябва да е вярна, в някакъв смисъл. Въпреки това, допусканията, които квантовата теория трябва да направи, за да произведе тези хипотези са толкова мистериозни, че дори самият Файнман отбелязва, "Ако мислиш, че разбираш квантовата теория, не разбираш квантовата теория".

Толкова е странна, че физиците прибягват до една или друга парадоксална интерпретация. Дейвид Дойч, който ще говори тук, в "Материята на реалността," приема интерпретацията на "многото светове" на квантовата теория, защото най-лошото, което може да се каже за нея е, че е ужасно разточителна. Тя предполага съществуването на огромен и бързо растящ брой вселени, които съществуват паралелно една на друга и са взаимно неосезаеми, освен през тясната пролука на експериментите в квантовата механика. Това е Ричард Файнман.

Биологът Луис Уолпърт вярва, че странността на модерната физика е само краен пример. Науката, за разлика от технологията, често е в сблъсък с интуицията. Той отбелязва, че всеки път, когато пиеш чаша вода, шансовете са, че поглъщаш поне една молекула минала през пикочния мехур на Оливър Кромуел. (Смях) Това е елементарно следствие на теорията на вероятностите. Броят на молекулите в пълна чаша многократно надвишава броя на възможните пълни чаши или пълни мехури в света и разбира се Кромуел и пикочните мехури не са по никакъв начин специални. Току що вдишахте атом азот, който е преминал през десния дроб на третия игуанодонт от ляво на високата сагова палма.

"По-странна отколкото можем да предположим." Какво ни позволява да предполагаме каквото и да било? и това дава ли ни информация за това какво сме способни да предположим? Има ли неща във Вселената, които ще останат завинаги отвъд възможностите на нашето разбиране, но не и отвъд възможностите на по-висш интелект? Има ли неща за Вселената, които са принципно неразбираеми за което и да е съзнание, независимо колко висше? Историята на науката е дълга поредица от бури от идеи, в които последователни поколения са се опитвали да приемат растящите нива на странност във Вселената. Вече дотолкова сме свикнали с идеята, че Земята се върти, а не че Слънцето се движи през небето, че ни е трудно да осъзнаем каква разбиваща революция в мисленето трябва да е била. В края на краищата изглежда очевидно, че Земята е голяма и неподвижна, а Слънцето малко и подвижно. Но си заслужава да си припомним забележката на Витгенщайн по темата. "Кажи ми," попитал той свой приятел, "защо хората винаги казват, че е нормално човек да предполага, че Слънцето се върти около Земята отколкото, че Земята се върти?" Приятелят му отговорил "Ами, очевидно защото просто изглежда все едно Слънцето се върти около Земята." Витгенщайн отговорил "Ами, как щеше да изглежда, ако изглеждаше все едно Земята се върти?" (Смях)

Науката ни е научила, противно на всякаква интуиция, че привидно твърди неща като кристали и скали, в действителност се състоят почти изцяло от празно пространство. И познатата илюстрация е, че ядрото на атом е като муха в средата на стадион и следващият атом е в следващия стадион. Така че изглежда, че най-твърдата, най-солидна скала всъщност се състои почти изцяло от празно пространство, нарушено единствено от миниатюрни частици толкова раздалечени една от друга, че изобщо не би трябвало да се броят. Защо тогава скалите са твърди и непроницаеми на външен вид и на допир? Като еволюционен биолог бих казал това: нашите мозъци са еволюирали да ни помогнат да оцелеем в измеренията на размер и бързина, в които телата ни оперират. Ние не сме еволюирали да навигираме в света на атомите. Ако бяхме, то мозъците ни вероятно щяха да възприемат скалите като пълни с празно пространство. Скалите изглеждат твърди и непроницаеми при допир с ръка, точно защото предмети като скали и ръце не могат да минат един през друг. За това е полезно за нашите мозъци да създадат понятия като "твърдост" и "непроницаемост", защото такива понятия ни помагат да навигираме телата си през средно-големия свят, в който трябва да навигираме.

Преминавайки към другия край на спектъра, на прадедите ни никога не им се е налагало да навигират през космоса със скорости близки до скоростта на светлината. Ако бяха навигирали, мозъците ни щяха много по-добре да разбират Айнщайн. Искам да дам името "Среден свят" на средата с междинен размер, в която сме развили способността да действаме -- това няма нищо общо със "Средната земя". Средният свят. (Смях) Всички ние сме еволюирали жители на Средния свят и това ограничава гранците на въображението ни. Ние намираме за лесно интуитивно да разбираме идеи като, когато заек се движи със средната скорост, с която зайците и други обекти в Средния свят се движат и се сблъска с друг обект в Средния свят, като скала, той се нокаутира.

Позволете ми да ви представя генерал-майор Алберт Стъбълбайн III, командир на военно-разузнавателните сили през 1983 г. Той се взираше в стената в Арлингтън, Вирджиния и реши да го направи. Колкото и плашеща да беше възможността, че той щеше да влезе в съседния офис. Той се изправи и се премести встрани от бюрото си. 'Предимно от какво е направен атомът?' помисли си той. Празно пространство. Той започна да върви. 'А аз предимно от какво съм направен? Атоми.' Той забърза крачка, вече почти тичайки. 'Предимно от какво е направена стената? Атоми. Аз трябва само да наместя празните пространства.' Тогава генерал Стъбълбайн удари носа си в стената на офиса. Стъбълбайн, който командваше 16 000 войника, бе объркан от постоянния си провал да мине през стената. Той не се съмнява, че тази способност някой ден ще бъде типичен инструмент във военния арсенал. Кой би се бъзикал с армия, която може да прави това?" Това е от статия в Плейбой, която четох онзи ден. (Смях)

Имам пълно основание да мисля, че е вярна; четях Плейбой, защото аз самият имах статия в него. (Смях) Сама по себе си, човешката интуиция, образована в Средния свят намира за трудно да повярва на Галилео, когато той ни казва, че ако изключим триенето на въздуха, тежък и лек предмет биха се ударили в земята едновременно. А това е, защото в Средния свят, триенето на въздуха винаги е фактор. Ако бяхме еволюирали във вакуум щяхме да очакваме, че ще ударят земята едновременно. Ако бяхме бактерии, непрекъснато блъскани от термалните движения на молекулите, щеше да бъде различно, но ние в Средния свят сме твърде големи, за да забележим брауново движение. По същия начин, животите ни са доминирани от гравитацията, но са почти незапознати със силата на повърхностното напрежение. Малко насекомо би разменило тези приоритети.

Стив Гранд - той е човека от ляво, Дъглас Адамс е от дясно - Стив Гранд, в книгата си "Сътворението: Животът и как да го направим" определено е нападателен към прекаленото внимание, което обръщаме на самата материя. Имаме тенденцията да мислим, че само твърди, материални неща изобщо са истински неща. Вълните на електромагнитна вариация във вакуум изглеждат нереални. Викторианците са мислели, че вълните трябва да бъдат вълни в някаква материална среда - етъра. Но ние намираме истинската материя успокояваща само защото сме еволюирали да оцеляваме в Средния свят, където материята е полезна измислица. Един водовъртеж, за Стив Гранд, е точно толкова обект и точно толкова реален, колкото и скала.

В пустинна равнина в Танзания, в сенките на вулкана Ол Доньо Ленгай, има дюна направена от вулканична пепел. Красивото е, че тя се движи като тяло. Технически е известна като бархан и цялата дюна ходи през пустинята в западна посока със скорост около 17 метра на година. Тя запазва формата си на полумесец и се движи в посоката на роговете. Това, което се случва е, че вятърът духа пясъка нагоре по полегатия склон от другата страна и когато всяко зрънце стигне върха на ръба, се свлича надолу по вътрешността на полумесеца, и така, цялата дюна с рогова форма се движи. Стив Гранд отбелязва, че вие и аз сме по-скоро като вълна, отколкото като нещо постоянно. Той ни подканва, подканва читателя, да "помисли за преживяване, от детските си години - нещо, което си спомняш ясно, нещо, което можеш да видиш, да почувстваш, може би дори да помиришеш все едно наистина си там. В края на краищата, ти наистина си бил там тогава, нали така? Как иначе би си го спомнял? Но ето каква е изненадата: Ти не си бил там. Нито един атом, който имаш в тялото си днес не е бил там когато се е случило това събитие. Материята плава от място на място и за миг се събира на едно място, за да бъде теб. Така че каквото и да си, ти не си материята, от която си направен. Ако това не кара косата на врата ти да настръхне прочети го отново докато я накара, защото е важно."

Така че, "наистина" не е дума, която трябва да използваме с лека увереност. Ако неутриното имаше мозък, еволюирал в прадеди с размера на неутрино, то би казало, че скалите наистина се състоят от празно пространство. Ние имаме мозъци, които са еволюирали в средни по размер прадеди които не са могли да минават през скали. "Наистина," за едно животно, е само това, което мозъкът му има нужда то да бъде, за да спомогне оцеляването му и защото различните видове живеят в различни светове, ще има притеснително разнообразие от "наистина". Това, което виждаме от истинския свят не е неполирания свят, а модел на света регулиран и променян от данните идващи чрез сетивата. но е изграден така, че да е полезен за справяне с истинския свят.

Същността на модела зависи от вида животно, което сме ние. Летящо животно се нуждае от различен вид модел от ходещо, катерещо се или плуващо животно. Мозъкът на маймуната трябва да има софтуер способен да симулира триизмерен свят на клони и стволове. Софтуерът на къртица за изграждане на модели на къртичия свят ще бъде пригоден за подземно ползване. Мозъкът на водомерка изобщо няма нужда от софтуер за три измерения тъй като живее на водната повърхност в двуизмерна земя като тази на Едуин Абът.

Аз съм спекулирал, че прилепите може да виждат цвят с ушите си. Моделът на света необходим на прилеп за навигация през три измерения и ловене на насекоми трябва да е доста подобен на модела, който е нужен на всяка летяща птица, летяща през деня като лястовичка, за да изпълнява същия тип задачи. Фактът, че прилепът използва ехо в пълен мрак, за да внесе текущите данни в модела си, докато лястовичката използва светлина, е несъществен. Дори предложих, че прилепите използват възприятия за цветове като червено и синьо като етикети, вътрешни етикети за някой полезен аспект на ехотата -- може би акустичната материя на повърхностите, космати или гладки и т.н. по същия начин, по който лястовичките или ние използваме тези възприети цветове, червено и синьо и т.н.. за да отбележим и разграничим дълги и къси дължини на вълните на светлината. В червения цвят няма нищо, което да изисква той да представлява дълга вълна.

И същността е, че природата на модела се управлява от това как той ще бъде използван, а не от вида сетиво, което се използва. Самият Дж. Б. С. Халдън е казал нещо за животните, чиито свят е доминиран от миризми. Кучетата могат да различават две много подобни масни киселини, изключително разредени: каприлова киселина и капронова киселина. Единствената разлика е, че едната има допълнителна двойка въглеродни атоми във веригата. Халдън предполага, че кучето вероятно би могло да подреди киселините в реда на техните молекулярни маси по техните миризми, точно така както човек би могъл да подреди серия струни на пиано по ред на техните дължини чрез техните ноти. Има и друга масна киселина, капринова киселина, която е точно като първите две, с изключение на това, че има още два въглеродни атома. Куче, което никога не е срещало капринова киселина вероятно не би се затруднило да си представи миризмата повече, отколкото ние бихме се затруднили да си представим тромпет, който свири една нота по-високо, отколкото сме чували изсвирена от тромпет преди. Може би кучетата и носорозите и други ориентирани към миризмата животни миришат в цветове. И аргументът би бил точно същия като за прилепите.

Средният свят, обхвата от размери и скорости, с които ние сме еволюирали да се чувстваме комфортно на интуитивно ниво е един вид като тeсния диапазон от електромагнитния спектър, който ние виждаме като светлина с различни цветове. Ние сме слепи за всички честоти извън тези, освен ако не използваме инструменти за помощ. Средният свят е тесния диапазон от релността, който ние определяме като нормален за разлика от странността на много малкото, на много голямото и на много бързото. Бихме могли да направим подобна скала от невероятности; нищо не е напълно невъзможно. Чудесата са само събития, които са изключително невероятни. Мраморна статуя би могла да ни помаха с ръка; атомите съставящи кристалната и структура въбрират напред-назад така или иначе. Защото са толкова много, и защото няма съгласие между тях за предпочитаната посока на движение, мраморът, така както го виждаме в Средния свят остава неподвижен като скала. Но би могло да се случи така, че атомите в ръката да се помръднат по един и същ начин, по едно и също време, отново и отново. В този случай ръката би се помръднала и ние бихме я видяли да ни маха в Средния свят. Но, разбира се, шансът това да се случи е толкова малък, че ако някой беше започнал да пише нули в началото на Вселената, още нямаше да е написал достатъчно нули до днес.

Еволюцията в Средния свят не ни е оборудвала с възможността да се справяме с много невероятни събития; не живеем достатъчно дълго. В огромните размери на астрономическото пространство и геологичното време това което изглежда невъзможно в Средния свят може да се окаже неизбежно. Един начин да се мисли за това е чрез броенето на планети. Не знаем колко планети има във Вселената, но добро предположение би било десет на 20-та степен или 100 милиарда милиарда. И това ни дава добър начин да изразим нашето предположение за невероятността на живота. Бихме могли да отбележим определени точки като ориентири по спектъра на невероятността, който може да изглежда като електромагнитния спектър, който току що видяхме.

Ако животът е възникнал само веднъж на която и да е -- ако животът можеше -- имам предвид, живот може би възниква по веднъж на планета, би могъл да е изключително разпространен, или би могъл да възниква по веднъж на звезда, или по веднъж на галактика, или може би само веднъж в цялата Вселена, в който случай това ще трябва да бъде тук. И някъде в този край на спектъра би била вероятността, че жаба ще се превърне в принц и подобни магични неща. Ако животът е възникнал само на една планета в цялата Вселена, то тази планета трябва да е нашата планета, защото ние сме тук и говорим за нея. И това означава, че ако искаме да извлечем полза от такова предположение, ни е позволено да предположим химични събития в произхода на живота, които да имат вероятност от едно към сто милиарда милиарда. Аз не мисля, че можем да извлечем полза от това, защото подозирам, че животът е доста често срещан във Вселената. И когато казвам, че е често срещан, той все пак би могъл да е толкова рядко срещан, че нито един остров живот да не се натъкне на друг, което е тъжна мисъл.

Как ще интерпретираме "по-странна отколкото можем да предположим?" По-странна отколкото би могло да бъде предположено по принцип, или по странна отколкото ние можем да предположим, имайки предвид ограниченията на еволюционния опит на нашите мозъци в Средния свят? Бихме ли могли чрез обучение и упражнение да се освободим от Средния свят и да постигнем интуитивно в допълнение към математическото, разбиране на много малкото и много голямото? Аз наистина не знам отговора. Чудя се дали бихме могли да си помогнем в разбирането на квантовата теория, например, ако отглеждахме деца, които да играят на компютърни игри от много ранно детство, които да имат един вид въображаем свят, в който топка минава едновременно през две дупки на екран, един свят, в който странните събития на квантовата механика са увеличени в компютърния въображаем свят, така че да станат познати в мащаба на Средната земя. И подобна релативистична компютърна игра, в която обектите на екрана да изобразяват Лоренцово съкращение и т.н., за да се опитаме да се въведем в този начин на мислене -- да въведем децата в този начин на мислене.

Искам да завърша с приложение на идеята за Средния свят към начина, по който се възприемаме взаимно. Повечето учени в днешно време възприемат механистично разбиране на съзнанието: ние сме такива каквито сме, защото мозъците ни са изградени по начина, по който са изградени; и нашите хормони са такива каквито са. Ние бихме били различни, характерите ни биха били различни, ако нашата невро-анатомия и нашата физиологична химия бяха различни. Но ние учените сме непостоянни. Ако проявявахме постоянство, нашата реакция към непорядъчния човек, като към убиец на деца, например, би трябвало да е нещо от типа на "тази единица има дефектен компонент; трябва да бъде поправена". Но не това казваме. Това което казваме -- и включвам дори и най-непреклонно механистичните сред нас, което вероятно съм аз -- това което казваме е "Зло чудовище, затворът е прекалено добро място за теб." Или по-зле, ние търсим отмъщение, по всяка вероятност, започвайки следващата фаза в ескалиращ цикъл на контра-отмъщение, което виждаме, разбира се, по целия свят в днешно време. Накратко, когато мислим академично, ние считаме хората за сложни машини като компютри или коли, но когато започнем да мислим като хора, се държим по-скоро като Базил Фолти, който, както помним си разби колата, за да и даде урок, когато не искаше да стартира през кулинарната вечер. (Смях)

Причината да олицетворяваме неща като коли и компютри е, че точно както маймуните живеят в горски свят и къртиците живеят в подземен свят и водомерката живее в двуизмерен свят доминиран от повърхностно напрежение, ние живеем в социален свят. Плуваме сред море от хора -- в социална версия на Средния свят. Ние сме еволюирали да предвиждаме поведението на други като сме се превърнали в брилянтни, интуитивни психолози. Третирането на хората като машини може да е научно и философски правилно, но е тромава загуба на време, ако искаш да познаеш какво ще е следващото действие на този човек. Икономически полезният начин да моделираме човек е да го третираме като целенасочен агент с удоволствия и болежки, желания и намерения гузност, вина. Персонификацията и отдаването на преднамерени цели е толкова брилянтно успешен начин да моделираме хората, че не е учудващо, че същият моделиращ софтуер често взема контрол, когато се опитваме да мислим за обекти, за които не е подходящ, както Базил Фолти и неговата кола или като милионите заблудени хора по отношение на Вселената като цяло. (Смях)

Ако Вселената е по-странна отколкото можем да предположим, това дали е защото сме били еволюционно селектирани да предполагаме само това, което ни е било необходимо да предполагаме, за да оцелеем в плейстоцена в Африка? Или нашите мозъци са толкова гъвкави и вместими, че ние можем да обучим себе си да избягаме от кутията на нашата еволюция? Или в края на краищата има някои неща във Вселената толкова странни, че никоя философия изповядвана от същества, колкото и богоподобни, биха могли да си представят? Благодаря ви много.