Чтение онлайн

– Unless there are more dogs than days.
– проворчала химера.
– There were big dogs in the history of science. Демокрит, Ньютон... Они полагали, что пространство это пустое вместилище атомов, а время это вместилище событий. Аристотель, Лейбниц, Декарт... Они считали, что пространство определяется взаиморасположением в нём материальных тел и существует только благодаря наличию и взаимодействию этих тел. Время же определяется взаимопоследовательностью событий, происходящих с материальными телами. Первая концепция времени называется субстанциональной, а вторая, которая в конце концов и возобладала - реляционной.

– Это очень интересно, уважаемая химера.
– сказала Шрути.
– Только для чего вы это нам рассказываете?

– Вы же сами спросили меня, кто такие глайдеры, вот я и пытаюсь вам объяснить всё по порядку.
– химера чуть поудобнее расставила щупальца и приосанилась.
– В современных компьютерах время субстанционально, оно задаётся извне. Однородность процессорного времени гарантируется архитектурой центрального процессора и системной шины. Но в материальной Вселенной ни центрального процессора, ни системной шины, как вы сами понимаете, нет. Следовательно о какой-либо аппаратной синхронизации времени во Вселенной говорить не приходится. Поэтому и говорить о субстанциональности физического времени вроде бы нет никаких оснований.

В то время как щупальце-переговорщик рассказывало слегка недоумевающим слушателям про однородность времени, два других щупальца тоже нашли себе занятие. Сперва они залезли в ящик стола и вытащили оттуда коробку разноцветных фломастеров. Затем щупальца разбрелись по разные стороны стены. То которое было покороче и потолще нарисовало на стенке многомерный вариант уравнения Эйлера-Лагранжа, а то что было подлиннее и поизвилистее, поелозило по другому концу стены и изобразило основные формулы специальной теории относительности. На преобразования Лоренца не хватило стенки, и щупальце, чтобы дописать формулы до конца, залезло на потолок.

– Так вот, возникает принципиально важный вопрос.
– продолжила химера - Если время, в котором протекают все физические процессы во Вселенной, не задаётся извне, а напротив, само определяется скоростью протекания физических процессов, то чем гарантирована однородность физического времени? Теоретически она косвенным образом вытекает из принципа инвариантности скорости света. Но чем подтверждена её инвариантность? Всего лишь серией опытов Майкельсона сотоварищи. Маловато будет! Вы, конечно, понимаете, что если время во Вселенной неоднородно, то все эти формулы - тут несколько щупалец химеры пришли в движение и указали на каждую формулу по отдельности.
– все эти формулы не имеют ровным счётом никакого смысла? Профессор, не вспомните ли вы, какое фундаментальное понятие специальной теории относительности нагружено физическим смыслом однородности времени? Даю подсказку: это геометрическое понятие, и оно Лоренц-инвариантно.

– Вы имеете в виду интервал между произвольными событиями в пространстве Минковского?
– неуверенно спросил профессор.

– Ну, вообще-то физический смысл имеет только квадрат интервала, но в целом ответ правильный. В плоском пространстве-времени, то есть когда гравитация пренебрежимо мала, это симметричная билинейная форма. Если мы добавляем гравитацию, то есть, кривизну, вступает в свои права общая теория относительности, и тогда мы используем симметричный метрический тензор. И вот тут возникает очень неприятная вещь. В пространстве Минковского интервал между произвольными событиями вводится как длина геодезической линии между ними, поэтому мы ещё можем как-то объединить СТО с квантовой механикой, предположив что никакая геодезическая не может быть меньше планковской длины. Всё хорошо пока нет гравитации. Добавляем гравитацию, а вместе с ней, понятное дело, и кривизну. Так вот, в искривлённом пространстве-времени таких геодезических может быть бесконечное количество. Поэтому интервал в общей теории относительности определим только в бесконечно малой окрестности заданной точки, где исходящие из неё всевозможные геодезические ещё не пересекаются. В результате классическая теория гравитации с необходимостью является линеаризованной, то есть, это непрерывная математика. Более того, физические эксперименты с гравитацией не дают ни малейшего намёка на её дискретность, то есть, её и квантовать вовсе ни к чему. А квантовомеханические эффекты требуют применения дискретной математики. Таким образом, квантовая механика принципиально несовместима с ОТО ни на уровне математических представлений, ни на уровне физической реальности. А есть ещё и квантовая запутанность, которая нарушает принцип локальности и воскрешает принцип мгновенного действия, который самым наглым образом противоречит СТО... Одним словом, получилось так, что основные физические теории используют несовместимые наборы принципов. По отдельности каждая теория выглядит красиво и убедительно, но в одну универсальную физическую теорию они категорически не складываются! Как бы мы не пытались эти теории соединить и скомбинировать в единое представление, никаких глайдеров мы в этом представлении не увидим, хотя недавние события показали самым недвусмысленным образом, что они есть.

– Так откуда же они взялись?
– спросил профессор Гупта.

– Спасительная благодать заключается в том, что все упомянутые физические процессы легко воспроизводятся синхронным необратимым клеточным автоматом четвертого класса с непротиворечивыми функциями перехода. Начальное состояние и функции перехода в этом автомате подобраны так, что он воспроизводит все физические процессы именно в том виде в каком они существуют. Так что в конечном счёте прав оказался не Альберт Эйнштейн, а Конрад Цузе, который впервые предположил что Вселенная представляет собой гигантский компьютер. Хотите узнать почему он прав?

– Почему?
– пискнула Шрути.

– Да потому что этот автомат - и есть реальная физическая Вселенная!
– заявила химера, торжествующе задрав вверх все свои щупальца.
– По вычислительной мощности этот автомат равен машине Тьюринга, то есть для него является справедливым физический тезис Чёрча-Тьюринга. Каждая его ячейка представляет собой квант времени, то есть наименьшую элементарную сущность во Вселенной. Оценить сверху его величину можно, пожалуй, планковским временем. Во всяком случае, ничего более подходящего у нас под рукой нет. Общее число ячеек тоже можно оценить сверху бесконечным множеством. В современном математическом анализе нет инструментов для исследования поведения клеточного автомата четвёртого класса. Но сам автомат, тем не менее, есть. Это наша Вселенная!

Только сейчас присутствующие осознали, что они уже давно разговаривают не с отдельно взятым щупальцем-переговорщиком, а со всей химерой целиком, которая незаметно, под разговор, спустилась из дыры в потолке и с удобством расселась на полу кабинета, держа разговорную мембрану, ещё недавно бывшую стеклянной дверцей шкафа, уже не одной, а тремя щупальцами.

– У этого автомата имеется начальная конфигурация, которая не может быть достигнута в процессе эволюции системы. Такую конфигурацию называют садом Эдема... Есть правила перехода, которые по наличествующему состоянию каждой ячейки и её окрестности определяет следующее состояние этой ячейки. И всё. Больше в реальности ничего и нет. Все остальные сущности - кажущиеся.

– У наших соседей, - задумчиво произнёс профессор - я имею в виду китайцев, есть философские понятия Ли и Ци. Ли - это идея, это порядок организации вещей в природе, это принципиальная структура всего сущего. А Ци - это сам материальный мир, который организует и структурирует Ли. Удивительно то, что в вашем клеточном автомате Ли - это начальная структура и правила перехода, а Ци - это совокупность ячеек. Выходит так что китайские философы предвосхитили идею вашего клеточного автомата?

– Китайские философы много чего предвосхитили.
– ответила химера.
– А аналогий тут может быть масса. Например, информация и материя, негэнтропия и энергия. Неважно, какими словами выражена идея, главное её суть. Но вы, люди, не можете подняться выше слов в понимании вещей. Мы можем. А глайдерам слова вообще не нужны.

– А как эта машина эмулирует пространственные отношения? Есть же, в конце концов, топология, геометрия...
– неожиданно спохватился профессор.

– Геометрия - это формализованные зрительные представления, чисто субъективная вещь. Их удобно использовать в формулах, вот их и используют. Не хватает трёх измерений - используют девять. Геометрические представления не являются частью объективной реальности, поэтому реальность не обязана их эмулировать.

– А элементарные частицы?
– недоверчиво спросил профессор.

– Да какие они, собственно, частицы, если для их описания потребовалась волновая функция? Это их так просто называют по привычке. А на самом деле это определённые паттерны в клеточном автомате в условиях физического эксперимента создают видимость взаимодействующих элементарных частиц. Ну, как планерное ружьё Госпера, только неизмеримо более сложное.

– Ну, а глайдеры наконец?
– нетерпеливо напомнила Шрути.

– Глайдеры - это чрезвычайно мощные локальные вычислители, собранные в процессе эволюции системы, они представляют собой совершенно особые комбинации её ячеек. Величайший ум своего времени Джон фон Нейман собрал двумерный клеточный автомат и алгоритмически описал такую комбинацию его ячеек, которая бесконечно воспроизводит саму себя. Другими словами, он создал простейшую клеточную модель самовоспроизводящегося робота. Разумеется, фон Нейман и помыслить не мог, что он повторил величайший эксперимент самой Природы, завершившийся созданием живых организмов. В связи с фоннеймановским роботом возникает масса аналогий. Например, можно собрать конструкцию из ДНК или РНК, белков и липидной оболочки, но она никогда не поведёт себя как вирус. А похожая конструкция, принципиально от неё ничем не отличающаяся, является вирусом. Собственно, вирус - это тоже не что иное как глайдер, только на биохимическом уровне. Он умеет перепрограммировать работу живой клетки. А сама живая клетка - это уже полноценный самовоспроизводящийся робот, который, в отличие от вируса, не требует наличия подходящей клетки для своей репликации.