Nekonečné jazero reality
Tento text je moja snaha upratať si v hlave svet tak, aby sa o ňom dalo hovoriť jednoducho, ale nie povrchne. Je to osobná ontológia ktorá vznikla z rozhovorov so synom, fyziky, pochybností a metafory jazera, ktoré si pamätá.
Prečo si občas musím vymyslieť vlastnú ontológiu
V predchádzajúcom texte som sa pozeral na civilizáciu ako na organizmus: ako ľudstvo vyrastá z ľudí, ľudia z buniek, a ako sa z miliónov lokálnych rozhodnutí poskladá niečo, čo už vyzerá ako jeden celok. Bola to cesta z mikro do makro, snaha nájsť mapu veľkých vecí cez tvar malých vecí.
Igor Šovčík
Anglická verzia
Lenže moje uvažovanie má jednu zvláštnu vlastnosť: Keď sa snažím uchopiť makro‑svet, často ma to stiahne späť dole do mikro‑sveta, k otázkam, ktoré ma prenasledujú dlho a ktoré sa nikdy nedajú "odškrtnúť". Nekonečne krát sa vraciam k Chomského poverty of stimulus (ako môže z mála vstupu vzniknúť priveľa štruktúry), premýšľam, či Penrosove mikrotubuly musia znamenať "lámanie vlnovej funkcie", alebo môžu byť čítané triezvejšie, a občas sa prichytím, že sa hrám s myšlienkou stroja času a to nie preto, že by som mu veril, ale preto, že jeho nemožnosť často prezrádza niečo dôležité o tom, aký typ sveta vlastne obývame.
K tomu sa pridala praktická vec: tieto otázky často vysvetľujem svojmu 12‑ročnému synovi Teovi. A keď to robím, nemôžem sa schovať za jazyk, ktorému sám úplne nerozumiem. Nemôžem povedať "je to komplikované" a odísť. Musím sa donútiť k metafore, ktorá je jednoduchá, ale nie klamlivá, zrozumiteľná, ale nie lacná. A paradoxne to nepomáha len Teovi. Pomáha to aj mne.
Občas sa totiž ukáže, že aby som niečo vysvetlil tak, aby to bolo pochopiteľné, musím si najprv upratať, čo vlastne predpokladám, že existuje. Inými slovami: musím si postaviť vlastnú ontológiu. Nie preto, že by existujúce rámce boli zlé, ale preto, že sú často vrstvené, nejednoznačné, a pre bežnú konverzáciu s dieťaťom nepoužiteľné. A presne toto sa stalo aj tu: aby sme sa s Teom vedeli rozprávať o chudobe stimulov, o mikrotubuloch, o ne‑separovateľnosti a o hraniciach sci‑fi, poskladal som si jeden nový model.
Nasledujúci text je tento model. Nie ako dogma a nie ako hotová fyzika, skôr ako sprievodca jednou metaforou, ktorá má výhodu že drží pokope aj vtedy, keď sa svet začne správať "divne".
A potom sme si s Teom skúsili predstaviť jeden obraz, ktorý je až nepríjemne jednoduchý: realita ako nekonečné jazero, ktoré nikdy nie je úplne ticho. Všetko, čo voláme "objekty", sú v ňom len stabilné vzory a dočasné kvapky. A všetko, čo voláme "čas", je stopa toho, čo hladina ešte nezabudla.
Krátka verzia tézy: svet sa správa ako jeden globálny systém s pamäťou, lokálne veci sú výrezy z globálneho stavu.
V texte priebežne vkladám bloky Poznámka pre zvedavých, kde je tá istá myšlienka povedaná technickejšie.
Jazero, ktoré hrá aj v tichu
Keď som sa pokúšal Teovi vysvetliť, čo vlastne myslím "médiom", skončili sme pri obraze, ktorý si vie predstaviť každý: nekonečné jazero. Nie romantické jazero s brehmi a labuťami, ale teoretická hladina tak veľká, že okraje neexistujú. A hlavne: hladina nikdy nie je dokonale hladká. Aj keď sa "nič nedeje", je v nej šum, jemné vlnky, interferencie, doznievanie starých pohybov. Táto nepokojnosť nie je chyba systému ale jeho vlastnosť. Zároveň je to prvá vec, ktorá nám umožní prestať si svet predstavovať ako zbierku izolovaných objektov a začať ho vnímať ako jeden globálny dej.
Potom príde druhý obraz: občas z hladiny vyskočí kvapka. Nie zázrakom a nie zvonka, ale ako lokálne vzrušenie. Kvapka je niečo, na čo vieš ukázať, dá sa sledovať, má trajektóriu, vyzerá ako objekt. Lenže kvapka nie je oddelená od jazera. Je to jazero, ktoré sa na chvíľu správa ako vec. A keď sa vráti späť, hladina si to pamätá, nie ako súbor, ale ako vlny.
Game of Life je dobrý príklad toho, ako z veľmi jednoduchých lokálnych pravidiel môžu spontánne vzniknúť stabilné "objekty": glidery, oscilátory, dokonca aj konštrukcie, ktoré vyzerajú ako stroje. Nie sú nikde uložené ako zvláštny typ entity, sú to len režimy dynamiky mriežky. V našom obraze je "kvapka" presne tento typ veci: stabilný alebo kvázi‑stabilný vzor, ktorý vznikne z pravidiel média a z jeho šumu, bez vonkajšieho "vkladania objektov". Rozdiel je, že Game of Life je diskrétny a bez fyziky energie, zatiaľ čo jazero je kontinuálne médium s disipáciou, šírením vĺn a pamäťou. Pointa je však rovnaká: objekty môžu byť emergentné módy, nie základné stavebné kamene.
Práve v tomto bode má zmysel pripomenúť známy experiment s "chodiacimi" kvapkami (olejové kvapky na vibrujúcej hladine). V jednoduchosti: máš nádobu s olejom, hladinu periodicky rozkmitávaš, kvapka na nej odskakuje a pri každom dopade vytvorí vlny, ktoré nezmiznú okamžite. Ak je pamäť hladiny dostatočná, vlnové pole sa začne správať ako stopa minulosti kvapky a kvapka sa zas začne správať tak, akoby tú stopu "čítala". Nie je to mystika, je to spätná väzba: lokálny objekt je vedený globálnym dozvukom vlastnej histórie.
de Broglie–Bohm (pilot‑wave) a rozdiel oproti tomuto textu. Pilot‑wave asociácie prirodzene pripomínajú de Broglie–Bohmovu interpretáciu kvantovej mechaniky, kde má častica presnú trajektóriu a je vedená vlnovou funkciou ("guiding equation"). Táto referencia je férová, lebo aj tu používame jazyk "objekt + pole + pamäť/spätná väzba". Rozdiel je v tom, že Bohmov obraz pracuje s vlnovou funkciou v konfiguračnom priestore a je to interpretácia už hotovej kvantovej teórie, ja tu naopak používam fyzickú metaforu média (jazera) ako ontologický základný jazyk. Nehovorím "toto je Bohmova mechanika", ani nesľubujem presnú rekonštrukciu kvantových predikcií. Skôr tvrdím, že ak existuje reálny nosič pamäte, tak "vedenie trajektórie poľom" prestane byť exotická idea a začne byť intuitívna možnosť.
Tento experiment netreba brať ako dôkaz nejakej konkrétnej fyziky sveta. Pre nás je to skôr fyzická verzia metafory: ukážka toho, že keď má prostredie pamäť, lokálne "veci" sa môžu správať bohatšie, než by si čakal zo samotného okamžitého vstupu. A práve preto je dobrý ako prvý krok: dá sa ukázať, dá sa pochopiť, a zároveň si udrží jednu kľúčovú vlastnosť, ktorú budeme ďalej potrebovať a teda, že "objekt" a "prostredie" nie sú dve ontologicky oddelené kategórie.
Keď minulosť nezmizne, zmení sa celý príbeh
Najčastejšie nedorozumenie pri slove "pamäť" je, že si človek predstaví úložisko. Disk. Archiváciu. V tomto texte je pamäť niečo oveľa fyzikálnejšie asíce dozvuk. Hladina po zásahu nepadne okamžite do nuly: vlny sa šíria, prekrývajú, miznú pomaly. Minulosť nie je preč, je rozmazaná, ale stále prítomná.
Akonáhle si toto dovolíš, zmení sa logika sveta. To, čo sa stalo pred chvíľou, môže byť ešte prítomné ako štruktúra a to, čo sa stalo inde, môže byť tu ako interferenčný vzor. Lokálne deje prestávajú byť izolované. Lokálne pozorovanie prestáva byť úplná informácia. Stav sa začne správať globálnejšie, než nám je pohodlné.
Tu je užitočné vyčistiť ešte jednu pascu: slovo "médium" môže evokovať éter, návrat k "látke v priestore". Ja tým nemyslím návrat starého obrazu. Myslím otočku smeru: médium nie je niečo, čo je v priestore ale priestor je niečo, čo je v médiu. Ak chceš sci‑fi analógiu, nie je to "hmla, ktorou letí loď". Skôr je to engine, ktorý generuje scénu a keď v engine existuje pamäť, scéna prestane byť lokálna.
Táto jedna myšlienka (minulosť nezmizne) má ešte jeden vedľajší dôsledok, ktorý sa často prehliada: ak je pamäť fyzikálna vlastnosť prostredia, tak "informácia" v tomto svete nie je abstraktná. Má cenu. Niesť históriu znamená niesť štruktúru, a niesť štruktúru znamená, že niečo musí platiť disipáciou, energiou alebo zložitosťou dynamiky.
Toto je bod, kde sa začnú uvoľňovať uzly. Nie preto, že sme všetko vyriešili, ale preto, že sme si dovolili jednoduchý predpoklad: minulosť sa vo svete nezmazáva dokonale. A ak sa nezmazáva, potom "tu a teraz" nie je izolovaný bod, ale rez v živom kontinuálnom deji.
Prečo sa svet niekedy nedá rozkúskovať
Separovať svet na kúsky je návyk, ktorý funguje výborne v bežnom živote. Je to aj dôvod, prečo je klasická fyzika taká intuitívna: objekty, hranice, lokálne príčiny a signály, ktoré cestujú z bodu do bodu. Lenže v našom obraze to nie je axióma, ale režim. Funguje vtedy, keď je pamäť média krátka, keď sa hladina rýchlo upokojí a lokálne vlny sa nestihnú poskladať do globálneho obrazu.
Keď je pamäť dlhšia, rozkúskovanie začne zlyhávať spôsobom, ktorý sa dá ukázať aj bez rovníc. Predstav si dve kvapky na rovnakej hladine. Každá pri dopadoch budí vlny. Vlny sa stretnú, zosilnia, vyrušia, vytvoria mapu, ktorá nepatrí ani jednej kvapke "osobne", ale patrí hladine ako celku. V istom režime už nedáva zmysel hovoriť o "stave A" a nezávisle o "stave B", pretože časť toho, čo nazývaš stavom A, je v skutočnosti stav vlnového poľa, ktorý zdieľa aj B. Ne‑separovateľnosť je potom nie zázrak, ale prirodzený dôsledok spoločného substrátu.
Toto je pre mňa jedna z najupokojujúcejších vecí na celom obraze: kvantové korelácie nemusia vyzerať ako telepatia. Môžu vyzerať ako signál, že sme sa snažili rozrezať niečo, čo je fyzikálne prepojené a čo sa dá rozrezať len približne.
A práve tu sa obraz jazera začne spájať s tým, čo som sa snažil ukotviť od začiatku: ak je svet jeden globálny dej, potom lokálne "objekty" sú skôr stabilné vzory, než posledné stavebné kamene. Sú to kvapky a víry v hladine, nie lego kocky na stole.
Ako môže z mála vstupu vzniknúť veľa poznania
Chomského "poverty of stimulus" znie ako paradox len dovtedy, kým máme v hlave implicitný predpoklad, že všetka štruktúra musí byť priamo v dátach. Dieťa počuje neúplné vety, dostáva špinavý a chaotický signál, a napriek tomu sa v ňom objaví pevná architektúra: gramatika, význam, pravidlá. Najrýchlejšia odpoveď je "mozog je výkonný", lenže to je popis schopnosti, nie vysvetlenie podmienok. Mňa v tejto téme dlhodobo zaujíma otázka, ktorú som Teovi položil najprv úplne naivne: v akom type sveta je vôbec možné, aby sa poznanie takto rýchlo "naladilo" na správnu štruktúru?
Ak by jazero nemalo pamäť, všetko by sa muselo vydolovať z okamžitého vstupu. Hladina by zabúdala tak rýchlo, že by neexistovala stopa, do ktorej sa dá oprieť. V takom svete je "chudoba stimulov" skutočný problém: ak v dátach nie je pravidelnosť, nemáš čo čítať. Lenže v svete s pamäťou sa štruktúra rozleje aj do prostredia. Informácia nie je len v tom, čo práve prichádza, ale aj v tom, ako prostredie reaguje, aké dozvuky drží, aké interferencie vytvára. Chodiaca kvapka je tu pekný mentálny model: kvapka nemá v sebe uloženú mapu sveta, ale vie sa hýbať tak, akoby mapu mala, pretože mapu nesie vlnové pole. V istom zmysle sa pohybuje podľa pamäte sveta.
Toto je moment, kde sa mi v hlave preklopí aj intuícia o učení. Menej to vyzerá ako zbieranie dát do vedra a viac ako ladenie rádia. Rádio tiež nevyrobí hudbu z ničoho, ale ak existuje nosná vlna a štruktúra v prostredí, z malého vstupu vieš získať veľký význam. V našej metafore to znamená: ak médium nesie pamäť, potom sa dá "čítať" aj lokálny stav média, nielen priamy zmyslový signál.
A tu sa dá veľmi opatrne zasadiť aj moja obľúbená Penrose/Hameroff (Orch‑OR) debata o mikrotubuloch. Často sa popularizuje tak, že mikrotubuly "robia kolaps vlnovej funkcie". To je kontroverzná hypotéza a je úplne v poriadku k nej pristupovať skepticky. V kontexte tohto obrazu mi však dáva zmysel jedna triezvejšia interpretácia: mikrotubuly nie ako "stroj na kolaps", ale ako oscilátory a rezonátory, ktoré vedia čítať lokálny stav prostredia, teda lokálnu fázu, interferenčnú štruktúru a stopu minulosti v médiu. Potom by výhoda nevznikala z magického aktu, ale z toho, že biologický systém má senzor, ktorý sa vie zamknúť na jemnú štruktúru sveta.
čo by bolo empiricky iné. Ak by mikrotubuly naozaj fungovali ako citlivé rezonátory na štruktúru prostredia, potom je relevantná otázka nie "kolaps", ale: aký typ korelácií/šumu a v akom frekvenčnom pásme by mali byť pre mozog využiteľné, a či sa dá túto synchronizáciu (alebo jej narušenie) pozorovať ako zmena správania alebo integrácie informácie.
Týmto netvrdím, že sme vyriešili kogníciu ani že sme vyriešili vedomie. Tvrdím len, že existuje spôsob, ako si otázku položiť fyzikálnejšie: možno časť chudoby stimulov nie je vlastnosť mozgu, ale vlastnosť sveta. A ak je svet médium s pamäťou, potom je prirodzené, že v ňom môžu existovať mechanizmy, ktoré nepočítajú len z dát, ale čítajú aj samotnú hladinu.
Dva sci‑fi extrémy, ktoré prezradia, aký typ sveta žijeme
Sci‑fi mám rád nie preto, že by som si myslel, že väčšina z neho je realizovateľná, ale preto, že extrémy sú dobré testy ontológie. Keď niekto povie "warp pohon" alebo "stroj času", v skutočnosti sa pýta: je priestor len nádoba a čas len os, po ktorej sa dá posúvať? Alebo je to niečo odvodené z hlbšej vrstvy?
Ak je priestor emergentný z média, Alcubierrov pohon prestane vyzerať ako "silný motor" a začne vyzerať ako editácia samotného spôsobu, akým vzniká geometria. Warp bublina nie je pohyb objektu v priestore ale pokus prekonfigurovať hladinu tak, aby sa okolie samo "preložilo" a loď bola len pasažierom tejto rekonfigurácie. V metafore jazera je to, akoby si chcel posunúť loď nie tým, že sa hýbe loď, ale tým, že preusporiadaš celé jazero okolo nej. Preto to pôsobí extrémne náročne aj bez detailov a to nie kvôli motoru, ale kvôli stabilite substrátu. Warp je pokus meniť pravidlá, nie len hrať hru.
Prečo je teda stabilita problém. Ak je "priestor" emergentný režim média, potom ostrá hranica warp bubliny znamená prudký gradient v stave média. Prudké gradienty v nelineárnych systémoch majú tendenciu generovať nestability, šoky alebo vyžadovať aktívnu kontrolu. Preto je realistické, že aj keby existoval formálny popis, udržanie takej konfigurácie by bolo extrémne citlivé.
Stroj času je ešte tvrdší oriešok, lebo v našom obraze čas nie je tunel, v ktorom sa dá "cúvať". Čas je stopa v pamäti média: história je zapísaná v tom, ako sa hladina vyvíjala. Herakleitosovo "nevstúpiš dvakrát do tej istej rieky" tu nie je filozofická ozdoba ale fyzikálna intuícia. Ak sa chceš vrátiť, buď musíš presne obnoviť globálny stav média (čo je prakticky rovnaké ako resetovať celý vesmír), alebo musíš vytvoriť nový stav, ktorý sa tvári ako starý (čo už nie je tá istá realita, len jej replika). V oboch prípadoch narazíš na pointu, ktorú sa snažím držať v celom texte: stroj času nie je stroj na presun, je to stroj na prepis histórie.
Uzavreté času-podobné krivky (CTC). V GR existujú riešenia s CTC, ale typicky vyžadujú veľmi špecifické globálne podmienky a často narážajú na otázky stability, energetických podmienok a "ochranu chronológie". V obraze média s pamäťou to sedí intuitívne: slučka v čase by znamenala konzistentný cyklus stavu, ktorý musí byť stabilný proti šumu a disipácii, čo je presne to, čo pamäťové médium prirodzene rozbíja.
Zaujímavé na týchto dvoch sci‑fi extrémoch je, že v obraze média s pamäťou prestanú byť prekvapením. Nie je prekvapenie, že sa nedajú "len tak" postaviť. Prekvapenie by bolo, keby fungovali lacno.
Namiesto záveru je tu mapa, ktorá drží pokope
Keď som tento obraz prvýkrát skúšal vysvetliť Teovi, nešlo mi o to, aby som ho presvedčil o nejakej teórii. Skôr som chcel, aby sme mali spoločný jazyk na otázky, ktoré sa inak rýchlo rozpadnú na pojmy a autority. "Médium" ako nekonečná hladina je taký jazyk: dá sa predstaviť, dá sa na ňom urobiť mentálny experiment, a hlavne sa dá použiť opakovane bez toho, aby si musel pri každej vete robiť výnimky.
Keď raz prijmeš, že hladina nikdy nie je dokonale ticho a že minulosť úplne nezmizne, začne sa svet skladať inak. Objekty prestanú byť posledné stavebné kamene a začnú vyzerať ako stabilné režimy. Ne‑separovateľnosť prestane byť mystérium a začne byť prirodzený dôsledok spoločného vlnového poľa. A chudoba stimulov prestane byť len "zázrak mozgu" a začne byť aj otázka o tom, kde v realite žije štruktúra teda či je iba v dátach, alebo aj v samotnom prostredí.
Pre mňa je najdôležitejšie, že tento obraz má hranice. Sci‑fi extrémy ako warp a časový stroj fungujú ako kontrola: ak chceš meniť geometriu alebo históriu, musíš meniť globálny stav, nie lokálne detaily. To je dobré znamenie. Mapa, ktorá nemá hranice, je len fantázia.
Čo by bolo dobré falzifikovať. Ak je "objekt" režim média, potom by mali existovať režimové prechody: body, kde sa separácia začne lámať, kde sa lokálna predikovateľnosť zhorší, alebo kde sa objavia dlhodosahové korelácie. Fyzikálne zaujímavé je práve to, že tento obraz predpovedá existenciu takýchto prahov.
A nakoniec: tento model nie je dogma. Je to pracovná ontológia, ktorú používam, keď potrebujem pochopiť vlastné otázky a keď ich potrebujem povedať nahlas tak, aby im rozumel aj dvanásťročný chalan. Ak niekde nesedí, je to užitočné. Lebo mapy sa dajú opravovať. Realita nie.
Komentáre ()