Муравьиная теория всего

  1. Представьте, что наша вселенная намного проще. Мало того, что двумерный, он все еще управляется тривиальными...

Представьте, что наша вселенная намного проще. Мало того, что двумерный, он все еще управляется тривиальными правилами, которые можно обобщить в нескольких предложениях.

Прежде чем мы перейдем к сути этой статьи, давайте немного рассмотрим интеллектуальные усилия нашего вида. Независимо от того, что мы думаем о вселенной, мы долго надеялись, что она понятна, и есть шанс точно описать основы, которые ее формируют. Мы начали с понимания принципов логики, затем пошли к математическим законам и, наконец, начали тернистый марш к великим физическим теориям. В настоящее время мы делаем следующий шаг, который можно назвать поиском объединения. Наблюдая за бесчисленными природными процессами, мы научились ставить их в рамки элегантных и точных уравнений. Самая обычная вещь под солнцем, но через некоторое время мы заметили что-то интригующее. Некоторые из этих описаний могут быть кодифицированы! Два явно разных физических воздействия при определенных условиях могут быть неразличимы. В головах ученых возникла мысль, что вся сложная внешность вселенной на самом деле проистекает из гораздо более простых принципов. Сегодня все знают, что время связано с пространством, энергией и материей, электричеством с магнетизмом и так далее. Мы объединяем все, что можем. Следовательно, мы имеем право предполагать, что для дальнейшей игры в поиске общих знаменателей, обратим внимание на паттерн матери; уравнение, из которого могут быть получены все остальные. Пресловутая теория всего.

Но эта статья будет не о теории всего, а о чем-то, казалось бы, совершенно другом.

В 1980-х годах американский ученый-компьютерщик Кристофер Лэнгтон написал небольшую программу, героиней которой был ... муравей. В принципе, мы могли бы поместить любое существо в это место, но автору приснился муравей, поэтому мы не будем его исправлять. Виртуальное насекомое мистера Лэнгтона, он двигался в двухмерной плоскости квадратной формы с некоторыми действительно тривиальными правилами. При лазании по полю белому муравью приходилось поворачивать направо на входе, а на входе на поле всегда налево. Но чтобы сделать это более интересным, хотя вся доска одинакова, однако, каждый раз, когда вы касаетесь муравья, черный квадрат превращается в белый, а белый в черный. Это все параметры, которые определяют поведение виртуального существа. Осталось только отпустить игрушку для программирования. В Интернете вы можете найти множество анимаций и видео, изображающих муравья Лэнгтона в действии, но я нескромно связываю свое собственное приложение, написанное как часть упражнений на JavaScript.

В Интернете вы можете найти множество анимаций и видео, изображающих муравья Лэнгтона в действии, но я нескромно связываю свое собственное приложение, написанное как часть упражнений на JavaScript

Сначала вы не заметите ничего интересного. След, оставленный муравьем Лэнгтона, характеризуется полным хаосом, рисующим случайный, бессмысленный узор. Однако такая ситуация не длится вечно. Неожиданно, после более чем 10 000 шагов от предполагаемого беспорядка, появляются организованные схематические структуры. Виртуальная сущность попадает в определенную закономерность, и если бы не границы доски, она бы двигалась по диагонали, скорее всего, в бесконечность. С одной стороны, мы имеем дело с обычным любопытством и простым программирующим упражнением. Лично мне нравится смотреть на работу Лэнгтона более широко. Давайте предположим, что компьютерный муравей был оснащен сознанием и достаточным интеллектом, чтобы исследовать его окружение. Конечно, через некоторое время она заметит некоторые зависимости. Было бы понятно, что черный квадрат превращается в белый и что другой цвет влияет на его движение. С такими знаниями было бы заманчиво приравнять уравнение, которое описывало бы скрытую закономерность; главный принцип, управляющий жизнью муравья. Она бы знала теорию всего.

Мы должны помнить, что шаблон кажется банальным только тогда, когда мы смотрим на него сверху, с надлежащего расстояния, и перспектива муравья значительно усложняет задачу. Успех потребует значительной умственной остроты от виртуального существа. Возможно, это сопоставимо с сознанием существ, достаточно разумных, чтобы программировать такой мир. И все же мы говорим об очень простой реальности. Все, что вам нужно сделать, это добавить еще одну переменную в программу, и когнитивный процесс будет усложнен не слишком сильно. И если мы добавим миллионы цветов поля, несколько десятков возможностей движения муравья, увеличим пространственное измерение и добавим еще нескольких насекомых? Или существа, действующие по-другому? В конце концов, мы можем придумать так много переменных и констант, что чтение общего предположения будет граничить с чудом. Чтобы разгадать эту загадку, разум должен сформировать частичные теории, часто кажущиеся противоречивыми, кропотливое объединение которых продлится целые поколения. Нет гарантии для победы.

Разве это не великая аллегория для научного исследования человечества? Теория относительности и квантовая механика, макромир и микромир, предсказуемость и неопределенность - это неотъемлемые элементы одной физической реальности. Мы замечаем зависимости в движении крупных объектов, а также общие правила функционирования элементарных частиц, но общий знаменатель все еще ускользает от нас. Возникает вопрос: обладают ли такие муравьи-лэнгтоны, как мы, достаточно сложным умом, чтобы узнать свой мир и создать свою собственную теорию всего?

Дополнительная литература :
И. Стюарт, Т. Пратчетт, Дж. Коэн, Science of the Discworld I , Варшава, 1999;
С. Вайнберг, « Мечта о финальной теории» , Варшава, 1993;
E. Weisstein, Муравей Лэнгтона , MathWorld.wolfram.com.

Научный тоталитар. Если вы не хотите, чтобы к вам приходили научные бойцы, оставьте комментарий.

И если мы добавим миллионы цветов поля, несколько десятков возможностей движения муравья, увеличим пространственное измерение и добавим еще нескольких насекомых?
Или существа, действующие по-другому?
Разве это не великая аллегория для научного исследования человечества?
Возникает вопрос: обладают ли такие муравьи-лэнгтоны, как мы, достаточно сложным умом, чтобы узнать свой мир и создать свою собственную теорию всего?