Квантовая механика "символического обмена"

In principio erat Verbum 
et Verbum erat apud Deum
et Deus erat Verbum.

Сугубо гуманитарного плана соображения типа мем есть квант культуры, описание социума в терминах (эмоционально-)символического обмена Жана Бодийяра или же понятие знака по Чарльзу Сандерсу Пирсу можно изложить на языке физики следующим образом.

Система символов и энергия

Мем понимаемый как процесс превращения образа (фрагмента реальности) в знак-символ, ведет к тому, что число символов в рамках символической системы становится больше на единицу. Такое элементарное, единичное увеличение числа символов (меньше которого быть не может) мы можем интерпретировать как элементарное, единичное событие. Интервал между такими событиями - есть время в рамках данной системы символов, то есть - т.н. метаболическое время. Обозначим такой, минимально возможный интервал ☨. Сколько единиц какого-нибудь другого, неметаболического времени уложилось в данный интервал нас при этом глубочайшим образом не волнует.

Дальше мы можем предположить, что эволюционирующая во времени система символов порождает новые символы с единственной целью - снизить потребление энергии на исполняемые ею операции с символами, со всей их совокупностью. То есть - с целью перейти из одного энергетического состояние в другое. Добавление нового символа позволяет функционирующей системе символов высвободить некий минимальный квант энергии .

Физический мир

С другой стороны, мир элементарных частиц материи и всего того, что из них составлено, тоже можно описать как систему символов (и операций над ними) в чистом ее виде. Подобно тому, как мы предположили за любой эволюционирующей символической системой стремление к минимизации энергетических затрат, символическая система элементарных частиц тоже подчиняется физическому закону сохранения энергии, тоже ищет и находит всевозможные оптимальные с точки зрения энергии состояния. И тоже переходит из одного такого состояния в другое. Тяготея при этом все к тому же энергетическому "минимализму".

Измерения - это изменения

Феномен измерений можно описать через то, - самое в них главное, - что измерения невозможно произвести, не внеся в измеряемую систему каких-то изменений. Измерение - это всегда сравнение чего-то изначального с чем-то потом изменившимся. Измерение и время суть вещи тесно взаимосвязанные. Минимальной мерой необходимых для измерения изменений служит изменение энергии ᐃE. Каждое такое измерение-изменение порождает событие, служащее для разграничения отрезков физического времени минимально-возможной продолжительности, протяженность которых обозначим ᐃt. Поскольку такого рода изменений и событий в физическом мире происходит великое множество, то у нас возникает иллюзия того, что время можно дробить до бесконечности, приближать протяженность минимально-возможного отрезка физического времени сколь угодно близко, "вплотную к нулю". Что вполне себе верно с прикладной точки зрения, но не совсем правильно с точки зрения теоретической. Ведь принцип неопределенности учит нас тому, что:

ᐃEᐃt>ħ/2

Грубо и лирически говоря, если мы захотим всерьез устремить время к нулю, то получим что-то вроде Большого взрыва. Хотя и такое, конечно, тоже возможно.

Суть идеи в том, чтобы описать наблюдателя как изменяющуюся, эволюционирующую систему символов, количество которых прирастает по мере того, как производятся измерения-изменения во внешнем мире, который также представляет собой ни что иное как другую, иную систему символов и операций над ними. 

Модель взаимодействия

Результат элементарного взаимодействия двух систем, оперирующих с символами, можно попробовать описать уравнением:

 - =ᐃEᐃt>ħ/2

Суть модели в том, что мы отбрасываем промежуточные детали и выделяем лишь самое главное - две взаимодействующие системы символов и конечный результат их взаимодействия. Таким образом, субъективный мир наблюдателя мы учитываем на равных основаниях с объективным миром "материи". Одно из очевидных следствий из уравнения выше в том, что если по числовой величине множитель 
|ᐃt|>|☨|, то |દ|<|ᐃE|.

Абстрагирование от физического смысла

Впрочем, требования по соблюдению физической размерности не означают того, что пара E и દ измеряются в джоулях, а пара t и ☨ - это секунды. Это означает лишь то, что произведения (☨) и (ᐃEᐃt) - оба измеряются в джоулях на секунду. При этом દ может измеряться, например, в секундах, а ☨, соответственно, - в джоулях. Причем, можно придумать и гораздо более затейливые комбинации, также позволяющие сохранить размерность произведения двух величин. В частности, было бы интересно переосмыслить тему с физическими размерностями чисто в математическом ключе, начав с чего-то вроде простых дробей (Дж Сек)1/2

От чего здесь воздержимся. Ибо главная мысль проста - если в нашей "субъективной" системе "шарик", закатившийся на "горку", есть символ, то уничтожив его - скатив шар с горки обратно в "ложбину", мы высвободим кинетическую энергию. Которая может играть роль не энергии, а как раз символа в "оппонирующей" нашей системе "объективной реальности", дополняющей нашу субъективную систему до некой неразрывной целостности. Явления вроде дуализма можно увязать с переходным процессом, в рамках которого элементарный объект наблюдения частично принадлежит сразу двум знаковым системам, в рамках одной из которых он ведет себя на манер дискретного материального символа, в рамках другой - наподобие аналоговой волны, переносящей энергию.

Трансформация размерностей по непрерывности

Самое интересное происходит "посредине" - то есть между тем, когда объект наблюдения закончил проявлять волновые свойства и начал проявлять свойства частицы материи. Однако у нас нет способа для описания этого переходного процесса, ибо с нашей точки зрения он происходит "мгновенно" - то есть начинается и заканчивается до возникновения событий, ориентируясь на которые мы можем измерять физическое время. Если мы хотим отказаться от всякого рода скачкообразных изменений и вернуться к описанию из соображений "по непрерывности" нам имеет смысл отказаться от размерностей, имеющих физический смысл, а также заменить физическое время на линейно растущий параметр х. Наши размерности тогда примут вид вроде

[размерность первой системы]F(х) [размерность втрой системы] f(х)

где F(х) +f (х)= 1

0<х<

F(0)=0 f()=1

☨- отрезок времени, короче измеримого

Назовем эту увлекательную вещь х-процессом. Возможно, хотя не обязательно, что смена размерностей сопровождается обнулением измеряемых величин, которое, правда, ускользает от нашего наблюдения в силу того, что процесс этот выглядит с нашей точки зрения дискретным.

С точки зрения компьютерной техники, мы здесь интересуемся чем-то вроде того момента, когда 0 на мониторе уже погас, а пришедшая ему на смену 1 еще на "зажглась". На языке семиологии, нам здесь интересно то же, что и Чарльзу Пирсу, который придумал что-то вроде градации в натуральных числах, описывающей степень нарастания абстрактности символа, которую на современном языке легко обобщить с натуральных до рациональных чисел. Давать ответ на то, чтобы мог означать параметр х с точки зрения современной физики, мы здесь воздержимся.

Если совсем грубо и упрощенно, то то, что было Джоулем плавно трансформируется в то что станет Секундой, а то, что было в первой системе Секундой также, по непрерывности становится Джоулем во второй. С точки зрения математики, такой переход может длиться сколь угодно "долго" - подобно тому, как кривая может до бесконечности стремиться по асимптоте к математическому пределу. Тонкость же в том, что для нас этой бесконечности не существует, поскольку времени нет - понятия вроде "бесконечно долго" или "очень быстро, мгновенно" здесь применить не к чему: параметризуемый через х процесс идет "до начала всех времен".

Если же, наоборот, обобщить, то степень физической размерности не обязана всегда быть равна натуральному числу 1, а может быть какой угодно. Скажем - описываться иррациональным или же мнимым числом - why not? Число взаимодействующих систем тоже не обязано равняться строго двум, а написанные выше самоочевидные ограничения на "трансформацию размерностей" также, вообще говоря, могут быть иными. В цепочке трансформации может участвовать гораздо больше размерностей чем 2.

Но вернемся к нашему, простейшему из всех умозрительно возможных случаю. В рамках которого, энергия, сопровождающая выполнение операций в одной знаковой системе, вполне может трансформироваться в символы другой. Притом, что исчезновение символа и отмеряемого им элементарного отрезка времени в одной системе, ведет к появлению высвободившейся в результате этого энергии-времени в другой системе. То есть - эти две, совместно выполняемые "транс-системные" операции вполне допустимы. С точки зрения физики они выполняются мгновенно, т.е. выглядят для нас как дискретные. С точки зрения математики, мы можем смоделировать их как непрерывный процесс, посмотрев на физическую размерность чисто формально - как на еще один множитель математического уравнения, ритуальным поиском физического смысла которого мы всякий раз заниматься никому не обязаны. Можно сказать то же самое иначе: физических смыслов для одного и того же физического феномена может быть существенно больше, нежели чем один-единственный.

Резюме

Вполне может статься так, что под "субъективной" системой символов удобнее будет понимать не систему символов, носителем которой является один человек-наблюдатель, а коллективную систему символов. Про которую нам доподлинно известно лишь то, что исчезновение каждого из индивидуальных наблюдателей в ее составе никак не изменяет результаты измерений, которые проводят наблюдатели оставшиеся. Если же этих "оставшихся" вдруг не станет тоже, то это значит, что не останется никого способного воспринимать мир физической реальности посредством ощущений, или же проводить любые другие измерения, по результатам которых мы только и можем сказать, существует ли физический мир по-прежнему или же он исчез вместе со всеми без исключения носителями коллективной системы символов. Раз так, то мы можем сколько угодно предполагать, что физический мир существует абсолютно независимо от нас, но вот доказать этого мы не сможем никогда. 

Некому будет найти такие доказательства и некому будет их заинтересованно выслушать как нечто новое. Скрытый юмор в тезисе материалистов о том, что физический мир существует независимо от нас, таится в том, что это есть глубокое религиозное убеждение в наичистейшем его виде. Против чего, кстати, нет никакого смысла им возражать.

Раз так, то предположение о "математическом равноправии" мира субъективного и мира объективного, выраженное уравнениями, является крайне непривычным, но не более того. Если так, то вышеприведенные рассуждения можно попробовать, в частности, применить, например, как еще один подход к теме моделирования и конструирования систем искусственного интеллекта и пр.


Дополнительно

«Возвращение времени». Глава из книги Ли Смолин