Его формулирует гарвардский физик профессор Ави Лёб
Во время утренней дискуссии с моим коллегой Лиамом Коннором я отметил, что у меня сегодня 11 интервью. Лиам поинтересовался: «У тебя так много интервью с потенциальными аспирантами?», и я объяснил: «Нет, это интервью с телеканалами в США, Италии, Испании и Израиле, газетой в Великобритании и полдюжиной часовых подкастов». Это было только начало ещё одного напряжённого дня после моей утренней пробежки на рассвете.
Тем не менее, я сохранял оптимизм по поводу своего плотного графика. Каждое простое начало сулит грандиозный финал. Рассмотрим нашу Вселенную как образец для подражания.
Огромный космос породил разум после 13,8 миллиарда лет космической истории, которая началась с простого Большого взрыва. Этот невероятный результат стал прямым следствием действия законов физики в совокупности с простыми условиями, возникшими, когда Вселенной было всего несколько долей секунды от роду.
Исходные статистические данные можно уместить на одном листе бумаги, заняв около 5 килобайт информации. Однако сейчас наши системы искусственного интеллекта обучаются на сотнях зеттабайт мировой цифровой информации.
Чтобы сохранять должную космическую скромность, мы должны помнить, что только в нашей галактике Млечный Путь насчитывается порядка десяти миллиардов планет, подобных Земле, вокруг звезд, подобных Солнцу, а в наблюдаемом объеме Вселенной — порядка триллиона подобных галактик. Исходя из изотропности флуктуаций микроволнового фонового излучения, мы делаем вывод, что аналогичные условия сохраняются на расстоянии, которое как минимум в 4000 раз превышает наш космический горизонт (как обсуждается здесь). В целом это означает, что объем информации превышает 10^{21}*10^{10}*10^{12}*(4000)³ = 6,4x10^{53} байт, что в 10^{50} раз больше статистической информации, закодированной в начальных условиях Большого взрыва.
Такая сложность деталей является прямым следствием первичных начальных условий и законов физики, что наглядно демонстрируют результаты космологического моделирования. Согласно современным научным представлениям, квантовые флуктуации в ранней Вселенной привели к неоднородностям плотности материи и излучения, которые под действием гравитации сформировали связанные объекты, такие как галактика Млечный Путь, внутри которой газ остыл и распался на звезды, такие как Солнце, а вокруг них из частиц пыли сформировались планеты, такие как Земля, на поверхности которых в результате химических процессов в жидкой воде возникли биологические организмы, которые со временем стали достаточно развитыми, чтобы создать искусственный интеллект.
Короче говоря, сложность, которую мы наблюдаем в современном мире, — это естественное следствие гравитации и почти однородной изначальной Вселенной. Начальные условия были статистически однородными в пределах нашего космического горизонта, но в результате сложных обстоятельств и взаимодействия с многочисленными случайными факторами на Земле появились люди с очень разными характерами.
Почему ранняя Вселенная была такой простой? Возможно, потому, что все более ранние «изъяны» в пространстве-времени были сглажены и нивелированы «космическим железом» в виде ускоренного расширения, такого как космическая инфляция. Если космическая инфляция действительно имела место, мы никогда не узнаем, что ей предшествовало, потому что инфляция стерла более раннюю информацию и оставила лишь набор простых начальных условий для последующей космической истории.
Изменение состава или спектра квантовых флуктуаций в ранней Вселенной привело бы к совершенно иным результатам. Если бы такие результаты привели к появлению разума, в космосе не было бы таких мозгов, которые могли бы это оценить.
В нашей Вселенной флуктуации начали усиливаться, когда материя стала преобладать над излучением. Если бы мы взяли образец из сферического объема ранней Вселенной, в которой преобладала материя, то обнаружили бы, что его чистая энергия практически равна нулю, поскольку отрицательная гравитационная энергия связи материи была бы почти полностью уравновешена положительной кинетической энергией, связанной с космическим расширением. Из этого вывода можно сделать два важных вывода. Во-первых, небольшое увеличение плотности делает область — например, ту, из которой сформировался Млечный Путь, — гравитационно связанной и приводит к ее сжатию. Во-вторых, чтобы создать такую Вселенную, квантово-гравитационному инженеру не нужно затрачивать энергию.
Мы не знаем, как создать малую Вселенную в лабораторных условиях. Это был бы первый вопрос, который я хотел бы задать инопланетному ученому. Если бы они придумали рецепт малой Вселенной, как рецепт торта, со всеми ингредиентами и инструкциями по их смешиванию, то мой следующий вопрос был бы таким: «А у вас есть духовка, чтобы испечь этот торт?»
Скорее всего, такая печь должна нагреваться до очень высокой температуры, порядка планковской, что соответствует 10^{32} градусам по Кельвину, так что даже у самых продвинутых инопланетных ученых в нашем космическом окружении такой печи может не быть. Но все же возможно, что наша Вселенная возникла в печи, созданной существом более высокого уровня за пределами нашего космического горизонта. Так ли это, мы, возможно, никогда не узнаем.
Набор обучающих данных для всех братьев и сестёр в нашей семье разумных цивилизаций ограничен одним и тем же космическим горизонтом, поэтому наши инопланетные партнёры по свиданиям могут не знать ответа на этот вопрос. Когда физика упирается в стену непознаваемого, на помощь может прийти метафизика.
© Перевод с английского Александра Жабского.