Карло Ровеллі - Сім основних уроків з фізики

впізнавати, хоча й повільно і неохоче, – це природа реального світу, частиною якого ми є. Образи, які ми створюємо, дивлячись на Всесвіт, можуть жити в нас, у просторі ідей, але вони також описують, більш або менш точно, реальний світ, до якого ми належимо. Ми слідуємо підказкам, щоб краще описати цей світ.

Коли ми говоримо про Великий Вибух або про тканину простору – це не продовження вільних фантастичних історій, які люди розповідали вечорами біля багать упродовж сотен тисяч років. Це продовження чогось іншого: погляду, який ті самі люди в першому світлі дня кидали на сліди, залишені антилопою в пилу савани, – аналізу і вирахування на основі деталей реальності, щоб переслідувати щось, чого ми не можемо побачити безпосередньо, але чиїми слідами можемо йти. Усвідомлюючи, що ми завжди можемо помилятися, і тому готові в будь-який момент змінити напрямок, якщо з’явиться новий слід; але знаючи також, що коли зробимо все правильно, ми здобудемо правду і знайдемо те, чого прагнемо. Такою є природа науки.

Змішування цих двох видів людскої діяльності – придумування історій і вивчення слідів для того, щоб знайти щось, – це джерело непорозуміння і недовіри до науки, які значною мірою продемонстровані в нашій сучасній культурі. Поділ є дуже тонким: антилопа, на яку полювали на світанку, не так уже сильно відрізняється від божества-антилопи з казок на ніч.

Межа є проникною. Міфи живлять науку, а наука живить міф. Але цінність знання залишається незмінною. Якщо ми знайдемо антилопу – зможемо поїсти.

Отже, наше знання відображає світ.

З більшим чи меншим успіхом, але воно відображає світ, у якому ми живемо. Цей зв’язок між нами і світом не робить нас якимось особливими порівняно з рештою природи. Усе в світі постійно взаємодіє, і при цьому кожна річ несе на собі відбитки того, з чим вона взаємодіє: і в цьому сенсі усі речі постійно обмінюються інформацією одна про одну.

Інформація, яку одна фізична система отримує про іншу, не несе в собі нічого ментального або суб’єктивного: це тільки зв’язок між станом однієї та іншої речі, який визначає фізика. Крапля дощу містить інформацію про наявність хмари в небі; промінь світла містить інформацію про колір речовини, з якої він вийшов; годинник несе інформацію про те, котра година; вітер несе інформацію про наближення грози; вірус нежитю несе інформацію про небезпеку для мого носа; ДНК у наших клітинах містить усю інформацію про генетичний код (що робить мене схожим на батька); а мій мозок переповнений інформацією, накопиченою моїм життевим досвідом. Первинна субстанція наших думок – дуже багате зібрання інформації, яка накопичується, обмінюється і постійно обробляється.

Навіть термостат моєї системи опалення «відчуває» і «знає» температуру навколишнього повітря в моїй оселі, отримує інформацію з цього питання і вимикається, коли стає досить тепло. Так у чому тоді різниця між термостатом і моїм власним «відчуттям» і «знанням» того, що вже тепло, моїм вільним рішенням, вимкнути опалення чи ні, – і «знанням», що я існую? Як безперервний обмін інформацією у природі створює нас та наші думки?

Це питання залишається відкритим, має безліч рішень, щодо яких і досі тривають суперечки. Це, я вважаю, є одним з найцікавіших передових завдань науки, де очікується значний прогрес. Сьогодні нові пристрої дозволяють нам спостерігати за активністю мозку в дії і простежувати його заплутані мережі з приголомшливою точністю. Не далі як у 2014 році у новинах було оголошено, що отримано перше повне (мезоскопічне) детальне відображення структури мозку ссавця. Специфічні ідеї щодо того, як математична форма структур може відповідати суб’єктивному досвіду свідомості, обговорюють не тільки філософи, а й нейробіологи.

Наприклад, одна така математична теорія розробляється Джуліо Тононi – італійским вченим, який працює в США. Вона називається теорією інтегрованої інформації і являє собою спробу кількісно охарактеризувати структуру, яку повинна мати система, щоб бути свідомою, спробу описати, наприклад, які насправді зміни відбуваються на фізичному плані, коли ми не спимо (свідомість) та коли спимо, але не бачимо снів (несвідомість). Ця теорія досі на стадії розвитку. Ми не маємо переконливих і доведених відповідей щодо того, як формується наша свідомість. Але мені здається, що в тумані прояснюється.

Є, зокрема, питання, яке часто залишає нас розгубленими: що таке наша спроможність робити вільний вибор, якщо наша поведінка – не більш як слідування законам природи? Чи немає суперечності між нашим почуттям свободи і суворим порядком, згідно з яким, як ми тепер розуміємо, діє все в світі? Можливо, є щось у нас, що не вписується в закономірність природи і дозволяє нам відхилятися від неї завдяки нашій здібності мислити вільно?

Але ж ні, немає в нас нічого, що могло б допомогти нам уникнути норм природи. Якби було в нас щось, здібне порушувати закони природи, ми б уже виявили це. В нас немає нічого такого, що дозволяло б порушувати природну поведінку речей. Усій сучасній науці – від фізики до хімії і від біології до неврології – не залишається нічого іншого, як підтвердити це спостереження.

Рішення цього заплутаного питання криється в іншому. Коли ми кажемо, що ми вільні, – і це правда, що таке можливо, – це означає, що наша поведінка визначена тим, що відбувається всередині нас, у нашому мозку, а не під впливом зовнішніх факторів. Бути вільними – не означає, що наша поведінка не визначається законами природи. Це означає, що вона визначається законами природи, що діють у нашому мозку. Наші вільні рішення вільно визначаються впливом багатьох швидкоплинних взаємодій між мільярдами нейронів у мозку: вони вільні тією мірою, що її дозволяє і визначає взаємодія цих нейронів. Чи означає це, що коли я приймаю рішення, «я» – той, хто вирішує? Так, звичайно, адже було б безглуздо питати, чи можу «я» зробити щось, що відрізняється від того, що вирішив весь комплекс моїх нейронів. Ці дві речі, як з приголомшливою ясністю зрозумів голландський філософ Барух Спіноза у XVII столітті, є єдиним цілим.

Немає понять «я» і «нейрони в моєму мозку». Це те саме. Особистість є процесом: складним, тісно інтегрованим.

Коли ми говоримо, що людська поведінка непередбачувана, це правда, тому що це річ занадто складна для прогнозу, особливо наша власна поведінка. Наше потужне відчуття внутрішньої свободи, як прозрівав Спіноза, походить з того, що ідеї та образи, які ми отримуємо ззовні, є набагато грубішими і більш умовними, ніж деталізовані, складні процеси, що відбуваються в нас. Ми є джерелом подиву у своїх власних очах.

У нашому мозку сто мільярдів нейронів,