Ігри розуму: "Демон Лапласа"
Опубликованно 05.05.2018 01:13
Уявний експеримент під назвою «Демон Лапласа» піднімає проблему можливостей людського розуму. Він був названий на честь відомого вченого, якому й належить ця ідея. В чому полягає дана робота, її формулювання, парадокс і інші особливості описані в статті. Біографія Лапласа
П'єр Симон де Лаплас був знаменитим вченим другої половини 18 століття і початку 19. Він був геніальним фізиком, математиком, механіком і астрономом. Чоловік був одним з тих, хто навчав Бонапарта в Паризькій Академії наук. Його перу належить робота щодо стійкості орбіт планет на основі математичного аналізу і винахід метричної системи в часи революції. Свої дослідження у вісімнадцятому столітті підсумував в науковій праці «Виклад системи світу», куди увійшли всі його напрацювання. Книга була досить популярна у вищих колах суспільства. Саме вивчення космосу і великі знання про Всесвіт наштовхнули його в майбутньому створити власний експеримент в цій області.
Загальний опис
Ідея «Демон Лапласа» була сформульована у 1814-му вченим, який під цим ім'ям створив вигадане розумна істота. За його міркувань, воно могло в будь-який момент передбачити майбутнє будь-якої частинки у Всесвіті, переглянути її минуле і процес еволюції. Все це створення могло робити в будь-який момент часу існування предмета, швидкості руху і положення будь-якої точки Всесвіту. Лаплас був відомим детерминистом – шанувальником науки про причинного взаємозв'язку між речовинами і явищами. Головна проблема відразу гостро постала навіть не між практичною точкою реалізації передбачення, а теоретичною. Довести те, що навіть при існуванні вищого розуму в особі «Демон Лапласа» можливо подібне бачення перебігу подій у житті просто неможливо. Конфлікт упирався в точність визначення істини, якою б користувалося істота. Відрізнити правильність його ідеального передбачення від помилкового трактування через людського незнання безлічі речей було абсолютно неможливо.
Формулювання усього експерименту
Існування «Демон Лапласа» пояснювалося пізніми біографами автора в одному з праць. У ньому він розглядав стан Всесвіту в певний момент, як зв'язок між минулим, що веде до майбутнього. Якби вищий розум мав повними знаннями про природу частинок і сил, що приводять їх у рух, то зумів би збирати дані про них в кожен момент часу. Такого суті було б підвладне зробити аналіз стану речей на основі вже відомих факторів. Таким чином, створення зуміло б описати будь-який предмет у Всесвіті (від найменшого до планетарних масштабів) єдиним законом. Саме за таким принципом майбутнє поставало в очах істоти таким же ясним, як і минуле частинки. В експерименті «Демон Лапласа» формулювання була заснована на тому, що вчений завжди вірив у великі можливості людства в плані пізнання наукового розуміння стану речей в цьому світі. У створенні подібної ідеї він хотів припинити майбутні практичні проблеми на різних етапах розвитку суспільства.
Парадокс, частина 1
Люди, які намагалися з практичної точки зору розглянути експеримент «Демон Лапласа», відразу ж зіткнулися з певними проблемами. Під вищим розумом малася на увазі обчислювальна і цілком матеріальна машина, прообраз потужного комп'ютера. В теорії була поставлена задача визначати якусь дію у Всесвіті, що відбудеться через 2 хвилини. На визначення цього майбутнього витрачатися має часу в два рази менше. Коли ця машина покаже світу результат і візьметься за таке передбачення, то вже буде знати відповідь. Він був даний ще в попередньому циклі, а тому після першої хвилини визначати на дві майбутніх буде мало, потрібно мінімум три. Якщо допустити, що створюється подібне пророцтво, то проблема нікуди не йде. З початком нового передбачення (і після завершення роботи над попереднім) машина вже буде знати відповідь. Парадокс «Демон Лапласа» полягає в тому, що час можна додавати по індукції, результат від цього не зміниться.
Матеріальні обмеження
З теорії про уявному експерименті, описаному вище стає зрозуміло, що машина для максимально правильної роботи повинна за хвилину роботи видавати інформацію про всі процеси у Всесвіті. Передбачається, що обчислювальні потужності такого комп'ютера будуть просто неймовірними, але далеко не нескінченними, яким є час. У кожен відрізок часу з речами щось відбувається, а тому «Демон Лапласа» має продукувати нескінченний масив з інформацією. В матеріальному світі подібне є неможливим, адже навіть найсильніші обчислювальні потужності з таким завданням впоратися практично не можуть. Виникає парадокс, який змушує враховувати в ході експерименту з обчисленням майбутнього на дві хвилини вперед і далі дані за першу хвилину роботи. Тільки от сам механізм також є частиною Всесвіту, а тому передбачення входить власна робота. Якщо врахувати, що масив даних повинен бути нескінченним, то після першої хвилини роботи комп'ютер повинен визначити майбутній безперервний результат. Так як це на практиці не є можливим, то і перший запуск зробити не вдасться.
Результат
З усіх вищезазначених досліджень виходить, що «Демон Лапласа» для роботи навіть в теорії повинен враховувати ще й власні дії. В матеріальному стані речей зробити таке не вдасться, що було доведено парадоксом, а тому сама машина повинна існувати за межами Всесвіту. Це суперечить усім законам світу людей, так що уявний експеримент такого типу залишається неможливим. Єдиною лазівкою у всій практичної частини є постановка кінцевого етапу ходу часу. Тоді неймовірно потужна машина змогла б передбачити свої дії на певний період і включити їх в масив. Проблема тільки в тому, що визначити технічні параметри такого механізму неймовірно важко. Задача залишається невирішеною навіть у двадцять першому столітті, адже час так і залишається нескінченної лінією, а спростувати цей факт ще ніхто не зміг.
Категория: Студентам