Джон Арчибальд Уилер (John Archibald Wheeler) — известный американский физик-теоретик. Двое из его многочисленных аспирантов стали лауреатами Нобелевской премии. В статье Информация, физика, квант — поиск связей Уилера размышляет о том, как устроен мир. Согласно Google Scholar статья насчитывает около 900 цитирований.
В статье рассматриваются концепции Уилера ‘Оно из бита’ (It from Bit) и основанной на участии вселенной (спасибо yoginka за перевод ‘participatory universe’). Фундаментальная реальность нематериальна, существование является информационно-теоретическим объектов, а то, что мы называем реальностью, получается в результате ответа на задаваемые вопросы в виде ‘да или нет’. В статье нельзя найти полноценную картину мира, в ней только рассматривается направление рассуждений, которые приводят к такому заключению.
Уилер хочет уйти от бесконечного регресса, связанного с метафорой башни из черепах. Метафора связана с ответом одной дамы на вопрос на чем держится Земля: ‘Земля держится на черепахе, черепаха — на другой черепахе, та — тоже на черепахе, и так все ниже и ниже’. Метафора символизирует бесконечный регресс в попытке найти заключительное объяснение. Уилер считает, что одним из решений может быть введение кругового объяснения: Физика приводит к наблюдателю, наблюдатель к информации, информация к физике.
Уилер считает, что законы физики не существуют вне мира, поэтому они должны были возникнуть в ходе развития мира. Концепция вселенной как механической машины им отвергается. Мир самосоздается в результате участия наблюдателей.
Уилер отвергает физику, основанную на континууме. Физика может быть только основана на информации в виде битов.
Уилер считает, что на фундаментальном уровне не существует ни время, ни пространство. Они создаются по ходу движения к тому, что мы называем реальностью.
Уилер обыгрывает принцип комплиментарности Бора выражением ‘Нет вопроса? Нет ответа!’. Те самым он подчеркивает то обстоятельство, что измерение влияет на состояние системы. Уилер рассматривает ‘сознание’, которое, правда, он записывает в кавычках, и он опирается на принцип возникаемости ‘целое отличается’ (more is different). В статье также содержатся другие идеи. Статья завершается программой исследований, которая должна была бы разрешить поставленные вопросы.
Интересно отметить, что Уилер ссылается на Чарльза Сандерса Пирса (законы возникают по ходу развития), при этом Уилер даже занимает более радикальную позицию, поскольку у Пирса время было фундаментально, Уилер же считает, что на фундаментальном уровне время не существует.
Информация
John A. Wheeler. (1990) Information, Physics, Quantum: The Search for Links. In
W. Zurek (ed.), Complexity, Entropy and the Physics of Information. p. 3 — 28.
Хорошая книга о жизни Уилера. В книге также рассказывается о первом аспиранте Уилера, Ричарде Фейнмане. Когда судьба свела их вместе, Уилеру было 28 лет, Фейнману — 21.
Paul Halpern, The Quantum Labyrinth: How Richard Feynman and John Wheeler Revolutionized Time and Reality, 2017.
Обсуждение
https://evgeniirudnyi.livejournal.com/195865.html
16.01.2020 Физика с точки зрения первого лица
Физик Маркус Мюллер (Markus P. Müller) задумался над тем, каким образом можно было бы осуществить идею известного американского физика Джона Уилера «Закон без закона (Law Without Law)». На этом пути Мюллер предложил рассмотреть внутреннее состояние наблюдателя, а далее задаться вопросом, что увидит наблюдатель, находящийся в определенном внутреннем состоянии, в последующий момент времени.
Первый шаг заключается в моделировании внутреннего состояния (виртуального мира) наблюдателя. Должно быть понятно, что для физика любое состояние выражается набором чисел. Если вспомнить, что физики допускают такое отображения для состояния всей Вселенной, то не должно показаться странным, что Мюллер посчитал возможным выразить внутреннее состояние человека набором чисел (в общем случае, можно использовать одно длинное бинарное число).
В статье есть интересное рассуждение о том, каким образом другой человек будет присутствовать в виртуальном мире исходного наблюдателя. Предположим, что мы описываем внутреннее состояние Алисы. В этом состоянии присутствует Боб с точки зрения третьего лица. В то же время, у Боба есть свой взгляд на мир с точки зрения первого лица. Насколько я понял, в рассмотрении Мюллера отображение Боба во внутреннем состоянии Алисы (с точки зрения третьего лица) согласуется с описанием внутреннего мира Боба с точки зрения первого лица. Таким образом, вроде бы можно сказать, что Алиса и Боб находятся в одном и том же виртуальном мире.
Следующий шаг заключается в переходе от предыдущего внутреннего состояния к последующему. Поскольку состояние можно отобразить одним длинным бинарным числом, Мюллер опирается на алгоритмическую теорию информации (машина Тьюринга и все такое). Мюллер полагает, что переход можно описать в рамках индукции Соломонова (Solomonoff induction) или универсальной индукции. Таким образом, получается замкнутый процесс изменения внутреннего состояния наблюдателя, который основан исключительно на виртуальном мире — никаких предположений о внешнем мире не требуется.
Далее Мюллер анализирует полученный процесс изменения внутреннего состояния наблюдателя. Он показывает, что в ходе такого процесса у наблюдателя складывается вполне устойчивое убеждение о существовании внешнего мира, в котором действуют вполне определенные законы физики. Цель достигнута — законы физики возникают в процессе изменения состояния наблюдателя, основанном исключительно на универсальной индукции.
В статье также анализируются парадоксы современной физики, такие как «мозг Больцмана», измерение в квантовой механике. возможность компьютерной Матрицы и другие увлекательные задачи. Мюллер полон оптимизма, что его подход поможет решить все проблемы.
Müller, Markus P. Law without law: from observer states to physics via algorithmic information theory. arXiv preprint arXiv:1712.01826 (2017). Revised version in 2019.