Вселенная
Шрифт:
Физик Мэтью Фишер идентифицировал в мозге ряд очень специфичных квантовых объектов, которые могут запутываться друг с другом и оставаться в состоянии запутанности относительно долго; речь идёт о ядрах некоторых атомов фосфора, которые встречаются в субгруппах молекул АТФ и в других местах. В модели Фишера частота химических реакций с участием этих атомов зависит от того, обладают ли их ядра квантовой запутанностью с другими расположенными поблизости атомами фосфора. Итак, квантовая механика может играть самую непосредственную роль в функционировании мозга — возможно, она даже позволяет мозгу действовать в качестве «квантового компьютера». Либо нет — всё это новые спекулятивные идеи. Они напоминают нам, что не стоит делать скоропалительных заключений, обсуждая столь тонкую и сложную систему, как мозг.
Однако в большинстве случаев, когда людям случается задуматься
Наиболее знаменитым сторонником такого подхода является Роджер Пенроуз, британский физик и математик, прославившийся своими работами, важными для современного понимания эйнштейновской общей теории относительности. Пенроуз — один из тех учёных, кто выдаёт блестящие идеи с такой же лёгкостью, с какой обычный человек стряхивает хлебные крошки с рубашки. Он уверен в том, что человеческому мозгу под силу такое, с чем компьютер не справится. Однако компьютер может смоделировать любой процесс, который возможен в соответствии с известными законами физики. Итак, требуется, чтобы при работе мозга проявлялись какие-то подлинно новые физические феномены, например какой-то особенный коллапс волновой функции.
Аргумент Пенроуза выверен и хитроумен, но в конечном счёте неубедителен для абсолютного большинства специалистов по физике, нейрофизиологии или сознанию. Пенроуз начинает своё доказательство с теоремы Гёделя о неполноте, прославившей австрийского логика Курта Гёделя. Рискуя чрезмерно упростить теорему о неполноте, постараюсь передать её суть. В любой непротиворечивой математической формальной системе — наборе аксиом и правил для вывода следствий из них — будут такие утверждения, которые верны, но не могут быть доказаны в рамках данной системы. (Основной приём Гёделя заключался в том, что он показал, как выразить посылку «Это утверждение не может быть доказано» в рамках любой достаточно мощной формальной системы. Либо это утверждение удаётся доказать и, следовательно, оно ложно, поскольку демонстрирует противоречивость вашей системы, либо его не удаётся доказать и, следовательно, оно истинно.) Компьютер, работающий на основе адекватного набора формальных правил, не сможет доказать такое утверждение.
Однако, продолжает Пенроуз, человек-математик без труда воспримет подобные утверждения как верные. Следовательно, процессы в мозге человека-математика должны выходить за рамки формальной математической системы. Непонятно, как человеку это удаётся в рамках известных законов физики.
В главе 24 обсуждался вопрос о том, что должен существовать изъян в столь смелом утверждении, что все законы физики, лежащие в основе повседневной жизни, уже полностью известны; причём наиболее вероятно, что может измениться наше представление о квантовых измерениях. У Пенроуза есть некоторые идеи относительно того, каковы могут оказаться такие изменения, — так, они могут быть связаны с квантовой гравитацией и особыми структурами в мозге, которые называются микротрубочками. Но вся загвоздка в том, что волновые функции структур нашего мозга коллапсируют именно так, что человек обретает прозорливость и познавательные способности, недостижимые для компьютеров.
В данном случае можно высказать ряд возражений, и учёные с удовольствием уже много лет осыпают ими Пенроуза. Самые сильные возражения основаны на том, что сложно перейти от утверждения «Человеческое сознание работает не как формальная математическая система» к «Человеческий мозг не подчиняется известным законам физики». Так называемое мышление — это способ рассуждения об очень высокоуровневом эмерджентном феномене. Мышление может формироваться на основе абсолютно жёстких и логичных базовых процессов, которые, тем не менее, не обладают никакими свойствами мышления. Действительно, строгая логика (или даже возможность правильно перемножать большие числа) традиционно остаётся слабым местом человека. Наши мысли скачут, мы совершаем ошибки, полагаемся на чутьё. Тот факт, что мы можем делать выводы, к которым не может прийти формальная математическая система, не кажется таким уж удивительным.
В принципе теорема Гёделя о неполноте не утверждает, что всегда существуют истинные недоказуемые утверждения. Напротив, она постулирует, что такие утверждения имеются в любой непротиворечивой формальной системе. Как узнать, что определённый набор аксиом определяет непротиворечивую систему?
Как указывает Скотт Ааронсон, правильнее говорить, что мы считаем некоторые системы непротиворечивыми, хотя Гёдель продемонстрировал, что мы никогда не сможем этого доказать. Если мы позволяем компьютеру считать, что система непротиворечива, то он будет без труда доказывать утверждения вроде «Это утверждение недоказуемо». (Доказательство: если бы оно было доказуемо, то система была бы противоречива!) Ааронсон цитирует Алана Тьюринга: «Если мы хотим, чтобы машина была разумна, она при этом не сможет быть безотказна. Существуют теоремы, доказывающие именно это». Разумеется, люди соответствуют такому критерию разумности (они совершают ошибки).
С байесовской точки зрения тот факт, что человеческий мозг естественным образом чувствует истину, которую нельзя доказать при помощи абсолютно строгой компьютерной программы, кажется далеко не столь убедительным, чтобы на его основе изменять наши наилучшие представления о квантовой механике. Прежде всего это связано с тем, что цели, с которыми вносятся такие модификации, непосредственно не связаны с тайнами самой квантовой механики — речь идёт только о попытках объяснить прозорливость и чудесные когнитивные способности человеческого мозга. В конце концов, способность мозга улавливать истинность недоказуемых утверждений ничуть не помогает нам понять Сложную Проблему, связанную с внутренним ментальным опытом. Если Сложная Проблема кажется вам трудной, то квантовая механика вряд ли поможет вам с ней справиться; если вам кажется, что не всё так плохо, то, пожалуй, вы не стремитесь переписывать законы физики ради понимания устройства мозга.
Глава 43
Что на что воздействует?
Идея о том, что все мы — часть естественного мира, может вызывать чувство глубокой утраты, если причины и следствия наших действий не такие, как мы привыкли думать. Вот что тревожит: мы не люди, наделённые намерениями и целями, а мешки элементарных частиц, которые тупо сталкиваются друг с другом, пока время течёт и течёт. Нас удерживает вместе не любовь, а законы физики. Сформулировать подобное беспокойство по-своему смог философ Джерри Фодор:
Если не истинно в буквальном смысле слова, что моё желание каузально ответственно за мои действия, мой зуд каузально ответствен за моё почёсывание, а моё верование каузально ответственно за мои слова... если ничто из сказанного не является истинным, тогда практически всё, во что я верю на этом свете, является ложным, и это означает конец мира.
Не волнуйтесь! Это не конец.
Мы живём в реальности, о которой можно плодотворно рассуждать разными способами. Мы располагаем богатейшим набором теорий, моделей, словарей, сюжетов, как бы вы их ни называли. Говоря о человеке, мы можем описывать его как личность со своими желаниями и наклонностями, с внутренними ментальными состояниями. Можем описывать его как совокупность живых клеток, взаимодействующих при помощи электрохимических сигналов, или как множество элементарных частиц, подчиняющихся законам Базовой теории. Вопрос в том, каким образом сочетаются эти разные описания. В частности, что на что воздействует? Язык физики частиц не содержит никакой «каузальности» — означает ли это, что неправомерно говорить об обусловленности почёсывания зудом?
С точки зрения поэтического натурализма любая из этих историй может служить описанием реальности и у каждой из них есть свои сильные и слабые стороны. Чтобы оценить модель мира, мы должны задавать, в частности, такие вопросы: «Обладает ли она внутренней непротиворечивостью?», «Хорошо ли она определена?» и «Согласуется ли она с данными?». Когда у нас есть множество разных теорий, которые на том или ином уровне перекрываются друг с другом, они должны довольно хорошо согласовываться друг с другом, иначе при этом они не могли бы одновременно соответствовать данным. Эти теории могут включать принципиально разные концепции: в одной могут учитываться частицы и взаимодействия, подчиняющиеся дифференциальным уравнениям, а в другой — люди, делающие выбор. Это хорошо, пока теории позволяют давать надёжные прогнозы в той области применения, где они перекрываются друг с другом. Успешность одной теории не означает, что другая теория ошибочна; теория ошибочна лишь в тех случаях, когда она внутренне противоречива либо плохо описывает наблюдаемые явления.