Цифрова фізика (у фізиці і космології) — сукупність теоретичних поглядів, які випливають з припущення, що Всесвіт описується інформацією, тобто він є обчислюваним. Спираючись на цю думку, можливо зробити висновок, що Всесвіт може розумітися як результат роботи деякої комп'ютерної програми або як деякий вид цифрового обчислювального пристрою (або пристрою, який є математично ізоморфний даному).
Цифрова фізика заснована на одній або декількох нижчезазначених гіпотезах, перерахованих у порядку зростання сміливості припущень. Всесвіт, або реальність:
- інформаційний (хоча не кожна інформаційна онтологія повинна бути обчислювана);
- обчислюваний;
- Може описуватися або моделюватися у цифровій формі;
- цифровий;
- Має властивості обчислювальної системи. Його поведінка може бути результатом роботи цієї системи.
Історія
Очевидно, що кожен комп'ютер повинен бути сумісним з принципами теорії інформації, статистичної термодинаміки і квантової механіки. Фундаментальний зв'язок між цими областями був запропонований [en] у двох працях зі статистичної механіки. Крім того, Джейнс ретельно пропрацював інтерпретацію теорії ймовірностей як узагальнення аристотелівської логіки, яка є придатною для того, щоб зв'язати фундаментальну фізику та цифрові комп'ютери, оскільки вони розроблені для виконання операцій класичної логіки і, аналогічно — алгебри логіки.
Гіпотеза про те, що Всесвіт є цифровим комп'ютером, вперше була запропонована Конрадом Цузе у книзі «Rechnender Raum» («Обчислювальний простір», переведена на англійську мову як [en]). Термін «цифрова фізика» використовувався Едвардом Фредкіном, який потім віддав перевагу терміну «цифрова філософія». Серед тих, хто розглядав Всесвіт як гігантський комп'ютер можна виділити Стівена Вольфрама , Юргена Шмідхубера і нобелівського лауреата Герарда 'т Гофта. Ці автори вважали, що безперечно ймовірна природа квантової фізики не обов'язково є несумісною з ідеєю обчислюваності. Квантова версія цифрової фізики нещодавно була запропонована Сетом Ллойдом, Девідом Дойчем і Паолою Ціцці.
Схожі ідеї розглядає теорія протоальтернатив Карла Фрідріха фон Вайцзеккера, панкомп'ютаціоналізм, обчислювальна теорія Всесвіту, теорія «речовини з інформації» («it from bit») Джона Вілера і гіпотеза математичного Всесвіту (кінцевий ансамбль) Макса Тегмарка.
Цифрова фізика
Огляд
Цифрова фізика припускає, що існує програма, яка обчислює у реальному часі еволюцію Всесвіту. Комп'ютер, що містить таку програму може бути, наприклад, гігантським клітинним автоматом (Цузе, 1967) або Універсальною машиною Тюрінга (за припущенням Шмідхубера(1997). Він звернув увагу на те, що існує дуже коротка програма, яка може обчислити всі можливі обчислюваності Всесвіту асимптотично оптимальним шляхом.
Були спроби ототожнити поодинокі фізичні частинки з бітами. Наприклад, якщо елементарна частинка, така як електрон, переходить з одного квантового стану в інший, то це може розглядатися як зміна значення біта, наприклад, з 0 на 1. Одиничного біта досить для опису одиничного квантового переходу даної частинки. Оскільки Всесвіт здається складеним з елементарних часток, поведінка яких може бути повністю описана їх квантовими переходами, то мається на увазі, що вона може бути повністю описана за допомогою інформації. Кожен інформаційний стан і кожна зміна цього стану є зміною інформації (вимагає маніпуляції одним або кількома бітами). Не беручи до уваги темну матерію і темну енергію, які на даний момент погано зрозумілі, відомий Всесвіт складається з приблизно 1080 протонів і приблизно такого ж числа електронів. Звідси випливає, що Всесвіт може бути просимульований на комп'ютері, здатному зберігати і маніпулювати 1090 бітами. Якщо така симуляція в дійсності існує, то надтюрингові обчислення є неможливими.
Петльова квантова гравітація підтримує цифрову фізику в тому, що вона вважає простір-час квантованим. Паола Ціцці сформулювала осмислення цієї ідеї в тому, що називається «обчислювальна петльова квантова гравітація», або ВПКГ («computational loop quantum gravity», CLQG). Інші теорії, які об'єднували аспекти цифрової фізики з петльовою квантовою гравітацією, були висунуті Анналіза Марцуіолі і Маріо Разетті та Флоріаном Джіреллі і Етері Лівіні.
Протоальтернативи Вайцзеккера
Теорія протоальтернатив фізика Карла Фрідріха фон Вайцзеккера вперше була представлена в книзі Einheit der Natur («Єдність природи»; 1971) (перекладена англійською в 1980 році як The Unity of Nature) і в подальшому розроблялася в книзі Zeit und Wissen («Час і пізнання»; 1992). Ця теорія є різновидом цифрової фізики, оскільки аксіоматично припускає, що квантовий світ складається з відмінності між емпірично спостережуваними, двійковими альтернативами. Вайцзеккер використав свою теорію для встановлення тривимірності простору і для оцінки ентропії протона, що падає в чорну діру.
Панкомп'ютеціоналізм, або Теорія обчислюваного Всесвіту
Панкомп'ютеціоналізм (також «пан-комп'ютеціоналізм», «природний комп'ютеціоналізм») — це погляд на Всесвіт як на велику обчислювальну машину або, скоріше, як на мережу обчислювальних процесів, що розраховують наступний стан фундаментальних фізичних законів (динамічно розвиває) з поточного стану.
«Все з біта» («it from bit») Вілера
Слідом за Джейнсом і Вайцзеккером фізик Джон Арчибальд Вілер писав:
Чи не є нерозумним уявити, що інформація знаходиться в ядрі фізики так само, як в ядрі комп'ютера.
Все з біта («it from bit»). Іншими словами, все існуюче — кожна частка, кожне силове поле, навіть сам просторово-часовий континуум — отримує свою функцію, свій сенс і, зрештою, саме своє існування — навіть якщо в якихось ситуаціях не безпосередньо — з відповідей, видобутих нами за допомогою фізичних приладів, на питання, які передбачають відповідь «так» чи «ні», з бінарних альтернатив, з бітів. «Все з біта» («it from bit») символізує ідею, що всякий предмет і подія фізичного світу має в своїй основі — у більшості випадків в досить глибокій основі — нематеріальне джерело і пояснення; те, що ми називаємо реальністю, виростає в кінцевому рахунку з постановки «так-ні» -питань та реєстрації відповідей на них за допомогою апаратури; коротко кажучи, всі фізичні сутності в своїй основі є інформаційно-теоретичними та що Всесвіту для свого буття необхідна наша участь (див. Антропний принцип). (Джон Арчибальд Вілер 1990: 5)
Девід Чалмерс з Австралійського національного університету так підсумував погляди Дж. Вілера:
Вілер (1990) запропонував, що інформація фундаментальна для фізики Всесвіту. Відповідно до цієї доктрини «все з біта» («it from bit») закони фізики можуть бути виражені в термінах інформації, які стверджують різні стани, що надає початок різним ефектам, фактично без пояснення, що це за стани. Важлива тільки їх позиція в інформаційному просторі. Якщо це так, то інформація також є природним кандидатом на роль у фундаментальній теорії свідомості. Ми прийшли до концепції дійсності, за якою інформація істинно фундаментальна, і за якою вона володіє двома базовими аспектами, відповідними фізичній стороні дійсності і тій яка сприймається.
[en] також посилив погляди Вілера в своїй епістемологічній метатеорії:
Майбутнє теорії дійсності за Джоном Вілером:
У 1979 славетний фізик Джон Вілер, виробивши неологізм «чорна діра», знайшов йому гарне філософське застосування в назві дослідницької праці «За межами Чорної Діри», у якій він описує Всесвіт як самозбуджувану схему. Робота включає ілюстрацію, на якій одна частина великої літери U, яка, судячи з усього, означає Всесвіт (Universe), оснащена великим і досить розумним оком, що пильно розглядає іншу сторону, якою воно, судячи з усього, оволодіває через спостереження як чуттєвою інформацією. За своїм розташуванням око означає сенсорний або когнітивний аспект дійсності, можливо навіть людини-спостерігача всередині Всесвіту, в той час як ціль сприйняття ока зображує інформаційний аспект дійсності. Завдяки цим додатковим аспектам здається, що Всесвіт може бути, в деякому сенсі, але не обов'язково в загальному вжитку, описаним як «такий що усвідомлює» і «інтроспективний» … можливо, навіть «інфокогнітівний».
Мабуть, перше формальне подання ідеї про те, що інформація, можливо, є фундаментальною величиною в ядрі фізики належить Фредеріку Кантору, фізику з Колумбійського університету. Книга Кантора «Інформаційна механіка» (, 1977) детально розробляє цю ідею, але без математичної суворості.
Найважчим завданням у програмі Вілера з дослідження цифрового розпаду фізичного існування в об'єднаній фізиці, за його власними словами, був час. 1986 року в хвалебній промові математику Герману Вейлю він проголосив: «Серед усіх понять зі світу фізики час надає найбільший опір скиненню зі світу ідеального континууму в світ дискретності, інформації, бітів … З усіх перешкод до повного розуміння основ буття жодне не маячить на горизонті так жахливо, як „час“. Пояснити час? Неможливо без пояснення буття. Розкриття глибокого і прихованого зв'язку між часом і буттям … це задача для майбутнього». Австралійський філософ-феноменолог прокоментував це так:
Антиномія між континуумом і часом щодо питання буття … за словами Вілера є причиною занепокоєння, що кидає виклик майбутній квантовій фізиці, викликаного як воно є волею до влади над реальністю що рухається, для «досягнення чотирьох перемог» (там само) … Отже, ми повернулися до проблеми «розуміння квантовості як заснованої на вельми простій і — коли ми зрозуміємо це — абсолютно очевидній ідеї» (там само), з якої може бути виведений часовий континуум. Тільки так воля до математично обчислюваної влади над динамікою, тобто рухом у часі, буття в цілому могла бути задоволена.
Цифрова або інформаційна фізика
Не кожен інформаційний підхід до фізики (або онтології) є неодмінно цифровим. За [ru], „інформаційний структурний реалізм“ є варіантом структурного реалізму, який підтримує онтологічне зобов'язання світу, що складається з повноти інформаційних об'єктів, які динамічно взаємодіють один з одним . Такі інформаційні об'єкти повинні розумітися як вимушені аффорданси.
Цифрова онтологія і панкомп'ютеціоналізм також є незалежними. Зокрема, Джон Вілер відстоював перший, але нічого не говорив про останній(див. Цитату в попередній секції).
З одного боку, панкомп'ютеціоналісти, такі, як Ллойд (2006), які конструювали Всесвіт як квантовий комп'ютер, можуть досі підтримувати аналогову або гібридну онтологію; з іншого боку, інформаційні онтологи, такі як Сайрі і Флориди, не приймають ні цифрову онтологію, ні позицію панкомп'ютеціоналістів.
Підстави обчислюваності
Машини Тюрінга
Інформатика заснована на понятті машини Тюрінга, уявної обчислювальної машини, вперше описаної Аланом Тюрінгом 1936 року. Попри її простоту, теза Черча — Тюрінга припускає, що машина Тюрінга може вирішити будь-яку „коректну“ задачу (в інформатиці задача вважається „розв'язуваною“, якщо вона може бути вирішена в принципі, тобто за скінченний час, що не обов'язково є скінченним часом, який має значення для людей). Тому машина Тюрінга встановлює принципову „верхню межу“ обчислювальної потужності, на відміну від можливостей, що даються гіпотетичними гіперкомп'ютер.
Стівена Вольфрама вагомо виправдовує цифровий підхід. Цей принцип, якщо він правильний, означає, що все може бути обчислено однією по суті простою машиною, реалізацією клітинного автомата. Це один із способів здійснення традиційної мети фізики: пошуку простих законів і механізмів для всієї природи.
Цифрова фізика фальсифікована тим, що менш потужний клас обчислювачів не може симулювати більш потужний клас. Таким чином, якщо наш Всесвіт є гігантською симульованою дійсністю, ця симуляція виконується на обчислювачі, що за потужністю принаймні не поступається машині Тюрінга. Якщо людство досягне успіху в побудові гіперкомп'ютера, то це означатиме, що машина Тюрінга не має достатньої потужності для симуляції Всесвіту.
Теза Черча — Тюрінга (Дойча)
Класична теза Черча — Тюрінга вимагає, щоб будь-який обчислювач, еквівалентний за потужністю машині Тюрінга, міг би, в принципі, обчислювати все, що може обчислювати людина, якщо їй дано достатньо часу. Суворіша версія, не приписувана Черчу або Тюрінгу, вимагає, щоб універсальна машина Тюрінга могла обчислювати все що завгодно, таким чином вимагаючи неможливості побудови „супермашини Тюрінга“, яку називають гіперкомп'ютером. Але межі практичних обчислень встановлюються фізикою, а не інформатикою:
„Тюрінг не показав ні що його машини можуть розв'язати будь-яке завдання, яке може бути розв'язаним“ інструкціями, явно сформульованими правилами або процедурами. „Він довів, що універсальна машина Тюрінга“ може обчислювати будь-яку функцію, яку будь-який комп'ютер будь-якої архітектури може обчислювати». Він довів, що його універсальна машина Тюрінга може обчислювати будь-яку функцію, що може обчислювати будь-яка машина Тюрінга; і він висунув філософський аргумент на підтримку цього, тезу, тут названу тезою Тюрінга. Але ця теза, торкаючись області ефективних методів (тобто області процедур певного виду, які здатна виконувати не забезпечена допомогою машин особа), не зачіпає процедури, які здатні виконувати машини, навіть відповідно до «явно сформульованих правил». Серед набору машинних операцій можуть бути такі, що не зможе виконати жодна не забезпечена допомогою машин людина".
З іншого боку, якщо зроблено дві додаткові гіпотези, такі як:
- Гіперобчислення завжди вимагають справжніх нескінченностей;
- Справжніх нескінченностей у фізиці не існує, то результуючий комбінований принцип обов'язково полягає у встановлені Тюрінгом рамки.
Як висловився Девід Дойч:
«Зараз я можу сформулювати фізичну версію принципу Черча — Тюрінга: „Кожна скінченна доступна розумінню фізична система може бути повністю симульованою за допомогою універсальної машини для обчислення моделей, діючої скінченними методами“. Це формулювання більш чітке і більш фізичне, ніж запропоноване Тюрінгом».(Курсив доданий)
Ця комбінована гіпотеза іноді називається «сильною тезою Черча — Тюрінга» або тезою Черча — Тюрінга — Дойча.
Критика
Критики цифрової фізики, включаючи фізиків, що працюють в області квантової механіки, виступають проти неї за низкою причин.
Неперервності фізичних симетрій
Одне із заперечень полягає в тому, що моделі цифрової фізики, які існують нині, несумісні з існуванням деяких неперервних ознак фізичних симетрій, наприклад обертова симетрія, трансляції простору, симетрія Лоренца і електрослабкої симетрії, які є центральними для поточної фізичної теорії.
Захисники цифрової фізики заявляють, що такі неперервні симетрії — лише зручні (і вельми гарні) наближення дискретної реальності. Наприклад, міркування, що приводять до систем природних одиниць і висновку про те, що довжина Планка є мінімальною значущою одиницею довжини, пропонують, що на деякому рівні простір є сам по собі квантовим.
Див. також
|
|
|
Примітки
- Jaynes, E. T., 1957, «Information Theory and Statistical Mechanics», Phys. Rev 106: 620.
- Jaynes, E. T., 1957, «Information Theory and Statistical Mechanics II», Phys. Rev. 108: 171.
- Jaynes E. T. Probability Theory as Logic. — Boston : Kluwer, 1990. — Bk. Maximum-Entropy and Bayesian Methods.
- См. сайт Фрэдкина по цифровой философии [ 2017-07-29 у Wayback Machine.]
- Сайт книги A New Kind of Science
- . Архів оригіналу за 24 грудня 2007. Процитовано 26 жовтня 2014.
- Schmidhuber, J., «Computer Universes and an Algorithmic Theory of Everything».
- G. 't Hooft, 1999, «Quantum Gravity as a Dissipative Deterministic System»,Class. Quant. Grav. '16' : 3263-79.
- Lloyd, S., «The Computational Universe: Quantum gravity from quantum computation»
- Zizzi, Paola. Spacetime at the Planck Scale: The Quantum Computer View. Процитовано 31 липня 2019..
- Zizzi, Paola. A Minimal Model for Quantum Gravity.[недоступне посилання з жовтня 2019]
- Zizzi, Paola. Computability at the Planck Scale.[недоступне посилання з жовтня 2019]
- Marzuoli, A.; Rasetti, M. (2002). Spin Network Quantum Simulator. Phys. Lett. A306: 79—87.[недоступне посилання з жовтня 2019]
- Marzuoli, A.; Rasetti, M. (2005). Computing Spin Networks. Annals of Physics. 318: 345—407.[недоступне посилання з жовтня 2019]
- Girelli, F.; Livine, E.R. (2005). Reconstructing Quantum Geometry from Quantum Information: Spin Networks as Harmonic Oscillators. Class. Quant. Grav. 22: 3295—3314.
- Papers on pancompuationalism
- Chalmers, David. J., 1995, «Facing up to the Hard Problem of Consciousness», Journal of Consciousness Studies 2 (3): 200-19. This paper cites John A. Wheeler, 1990, «Information, physics, quantum: The search for links» in W. Zurek (ed.) Complexity, Entropy, and the Physics of Information . Redwood City, CA: Addison-Wesley. Also see Chalmers, D., 1996. The Conscious Mind . Oxford Univ. Press.
- Langan, Christopher M., 2002 , "The Cognitive-Theoretic Model of the Universe: A New Kind of Reality Theory, pg. 7 " [ 18 січня 2016 у Wayback Machine.] Progress in Complexity, Information and Design
- Wheeler, John Archibald, 1986, Hermann Weyl and the Unity of Knowledge "[недоступне посилання]
- Eldred, Michael, 2009, «Postscript 2: On quantum physics 'assault on time»
- Eldred, Michael, 2009, 'The Digital Cast of Being: Metaphysics, Mathematics, Cartesianism, Cybernetics, Capitalism, Communication[недоступне посилання з липня 2019] ontos, Frankfurt 2009 137 pp.
- Floridi, L., 2004, «Informational Realism» [ 7 лютого 2012 у Wayback Machine.], in Weckert, J., and Al- Saggaf, Y, eds., Computing and Philosophy Conference , vol. 37. «
- Див. доповідь Флориди „Informational Nature of Reality“ на конференції E-CAP в 2006 році.
- [en], Computation in Luciano Floridi (ed.), The Blackwell guide to the philosophy of computing and information, Wiley-Blackwell, 2004, , pp. 10-15
- Stanford Encyclopedia of Philosophy: church-turing / # Bloopers «The Church-turing thesis» — by [en]
- David Deutsch, «Quantum Theory, the Church-Turing Principle and the Universal Quantum Computer».
- John A. Wheeler, 1990, «Information, physics, quantum: The search for links» in W. Zurek (ed.) Complexity, Entropy, and the Physics of Information. Redwood City, CA: Addison-Wesley.
Посилання
- [en], , Synthese , 2009, 168.1, (2009) , 151—178.
- Edward Fredkin:
- Сайт «Digital Philosophy»
- Gontigno, Paulo, «Hypercomputation and the Physical Church-Turing thesis»
- Petrov, Plamen, and Joel Dobrzelewski, 1998. Сайт «Digital Physics»
- Juergen Schmidhuber:
- Домашня сторінка, 1996—2007
- Computer Universes and Algorithmic Theory of Everything
- «Zuse's Thesis: The Universe is a Computer»
- Konrad Zuse, PDF-скан роботи Цузе.
- Digital physics . Mountain Math Software.
- Wired: God is the Machine
- Gualtiero Piccinini. Computation in Physical Systems . Обговорює метафізичні основи цифрової фізики в розділі 3.4.
Література
- Paul Davies, 1992. [en]. New York: Simon & Schuster.
- David Deutsch, 1997. [en]. New York: Allan Lane.
- Michael Eldred, 2009, The Digital Cast of Being: Metaphysics, Mathematics, Cartesianism, Cybernetics, Capitalism, Communication ontos, Frankfurt 2009, 137 pp.
- Edward Fredkin, 1990. «Digital Mechanics», Physica D: 254-70.
- Seth Lloyd, , Nature, volume 406, pages 1047—1054
- Carl Friedrich von Weizsäcker, 1980. The Unity of Nature. New York: Farrar Straus & Giroux.
- John Archibald Wheeler, 1990. «Information, physics, quantum: The search for links» in W. Zurek (ed.) Complexity, Entropy, and the Physics of Information. Addison-Wesley.
- [en], 1989. Three Scientists and Their Gods: Looking for Meaning in an Age of Information. HarperCollins. . У книзі обговорюється робота Едварда Фредкіна.
- Konrad Zuse, 1970. Calculating Space. Англійський переклад [en].
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cifrova fizika u fizici i kosmologiyi sukupnist teoretichnih poglyadiv yaki viplivayut z pripushennya sho Vsesvit opisuyetsya informaciyeyu tobto vin ye obchislyuvanim Spirayuchis na cyu dumku mozhlivo zrobiti visnovok sho Vsesvit mozhe rozumitisya yak rezultat roboti deyakoyi komp yuternoyi programi abo yak deyakij vid cifrovogo obchislyuvalnogo pristroyu abo pristroyu yakij ye matematichno izomorfnij danomu Cifrova fizika zasnovana na odnij abo dekilkoh nizhchezaznachenih gipotezah pererahovanih u poryadku zrostannya smilivosti pripushen Vsesvit abo realnist informacijnij hocha ne kozhna informacijna ontologiya povinna buti obchislyuvana obchislyuvanij Mozhe opisuvatisya abo modelyuvatisya u cifrovij formi cifrovij Maye vlastivosti obchislyuvalnoyi sistemi Jogo povedinka mozhe buti rezultatom roboti ciyeyi sistemi IstoriyaOchevidno sho kozhen komp yuter povinen buti sumisnim z principami teoriyi informaciyi statistichnoyi termodinamiki i kvantovoyi mehaniki Fundamentalnij zv yazok mizh cimi oblastyami buv zaproponovanij en u dvoh pracyah zi statistichnoyi mehaniki Krim togo Dzhejns retelno propracyuvav interpretaciyu teoriyi jmovirnostej yak uzagalnennya aristotelivskoyi logiki yaka ye pridatnoyu dlya togo shob zv yazati fundamentalnu fiziku ta cifrovi komp yuteri oskilki voni rozrobleni dlya vikonannya operacij klasichnoyi logiki i analogichno algebri logiki Gipoteza pro te sho Vsesvit ye cifrovim komp yuterom vpershe bula zaproponovana Konradom Cuze u knizi Rechnender Raum Obchislyuvalnij prostir perevedena na anglijsku movu yak en Termin cifrova fizika vikoristovuvavsya Edvardom Fredkinom yakij potim viddav perevagu terminu cifrova filosofiya Sered tih hto rozglyadav Vsesvit yak gigantskij komp yuter mozhna vidiliti Stivena Volframa Yurgena Shmidhubera i nobelivskogo laureata Gerarda t Gofta Ci avtori vvazhali sho bezperechno jmovirna priroda kvantovoyi fiziki ne obov yazkovo ye nesumisnoyu z ideyeyu obchislyuvanosti Kvantova versiya cifrovoyi fiziki neshodavno bula zaproponovana Setom Llojdom Devidom Dojchem i Paoloyu Cicci Shozhi ideyi rozglyadaye teoriya protoalternativ Karla Fridriha fon Vajczekkera pankomp yutacionalizm obchislyuvalna teoriya Vsesvitu teoriya rechovini z informaciyi it from bit Dzhona Vilera i gipoteza matematichnogo Vsesvitu kincevij ansambl Maksa Tegmarka Cifrova fizikaOglyad Cifrova fizika pripuskaye sho isnuye programa yaka obchislyuye u realnomu chasi evolyuciyu Vsesvitu Komp yuter sho mistit taku programu mozhe buti napriklad gigantskim klitinnim avtomatom Cuze 1967 abo Universalnoyu mashinoyu Tyuringa za pripushennyam Shmidhubera 1997 Vin zvernuv uvagu na te sho isnuye duzhe korotka programa yaka mozhe obchisliti vsi mozhlivi obchislyuvanosti Vsesvitu asimptotichno optimalnim shlyahom Buli sprobi ototozhniti poodinoki fizichni chastinki z bitami Napriklad yaksho elementarna chastinka taka yak elektron perehodit z odnogo kvantovogo stanu v inshij to ce mozhe rozglyadatisya yak zmina znachennya bita napriklad z 0 na 1 Odinichnogo bita dosit dlya opisu odinichnogo kvantovogo perehodu danoyi chastinki Oskilki Vsesvit zdayetsya skladenim z elementarnih chastok povedinka yakih mozhe buti povnistyu opisana yih kvantovimi perehodami to mayetsya na uvazi sho vona mozhe buti povnistyu opisana za dopomogoyu informaciyi Kozhen informacijnij stan i kozhna zmina cogo stanu ye zminoyu informaciyi vimagaye manipulyaciyi odnim abo kilkoma bitami Ne beruchi do uvagi temnu materiyu i temnu energiyu yaki na danij moment pogano zrozumili vidomij Vsesvit skladayetsya z priblizno 1080 protoniv i priblizno takogo zh chisla elektroniv Zvidsi viplivaye sho Vsesvit mozhe buti prosimulovanij na komp yuteri zdatnomu zberigati i manipulyuvati 1090 bitami Yaksho taka simulyaciya v dijsnosti isnuye to nadtyuringovi obchislennya ye nemozhlivimi Petlova kvantova gravitaciya pidtrimuye cifrovu fiziku v tomu sho vona vvazhaye prostir chas kvantovanim Paola Cicci sformulyuvala osmislennya ciyeyi ideyi v tomu sho nazivayetsya obchislyuvalna petlova kvantova gravitaciya abo VPKG computational loop quantum gravity CLQG Inshi teoriyi yaki ob yednuvali aspekti cifrovoyi fiziki z petlovoyu kvantovoyu gravitaciyeyu buli visunuti Annaliza Marcuioli i Mario Razetti ta Florianom Dzhirelli i Eteri Livini Protoalternativi Vajczekkera Teoriya protoalternativ fizika Karla Fridriha fon Vajczekkera vpershe bula predstavlena v knizi Einheit der Natur Yednist prirodi 1971 perekladena anglijskoyu v 1980 roci yak The Unity of Nature i v podalshomu rozroblyalasya v knizi Zeit und Wissen Chas i piznannya 1992 Cya teoriya ye riznovidom cifrovoyi fiziki oskilki aksiomatichno pripuskaye sho kvantovij svit skladayetsya z vidminnosti mizh empirichno sposterezhuvanimi dvijkovimi alternativami Vajczekker vikoristav svoyu teoriyu dlya vstanovlennya trivimirnosti prostoru i dlya ocinki entropiyi protona sho padaye v chornu diru Pankomp yutecionalizm abo Teoriya obchislyuvanogo Vsesvitu Pankomp yutecionalizm takozh pan komp yutecionalizm prirodnij komp yutecionalizm ce poglyad na Vsesvit yak na veliku obchislyuvalnu mashinu abo skorishe yak na merezhu obchislyuvalnih procesiv sho rozrahovuyut nastupnij stan fundamentalnih fizichnih zakoniv dinamichno rozvivaye z potochnogo stanu Vse z bita it from bit Vilera Slidom za Dzhejnsom i Vajczekkerom fizik Dzhon Archibald Viler pisav Chi ne ye nerozumnim uyaviti sho informaciya znahoditsya v yadri fiziki tak samo yak v yadri komp yutera Vse z bita it from bit Inshimi slovami vse isnuyuche kozhna chastka kozhne silove pole navit sam prostorovo chasovij kontinuum otrimuye svoyu funkciyu svij sens i zreshtoyu same svoye isnuvannya navit yaksho v yakihos situaciyah ne bezposeredno z vidpovidej vidobutih nami za dopomogoyu fizichnih priladiv na pitannya yaki peredbachayut vidpovid tak chi ni z binarnih alternativ z bitiv Vse z bita it from bit simvolizuye ideyu sho vsyakij predmet i podiya fizichnogo svitu maye v svoyij osnovi u bilshosti vipadkiv v dosit glibokij osnovi nematerialne dzherelo i poyasnennya te sho mi nazivayemo realnistyu virostaye v kincevomu rahunku z postanovki tak ni pitan ta reyestraciyi vidpovidej na nih za dopomogoyu aparaturi korotko kazhuchi vsi fizichni sutnosti v svoyij osnovi ye informacijno teoretichnimi ta sho Vsesvitu dlya svogo buttya neobhidna nasha uchast div Antropnij princip Dzhon Archibald Viler 1990 5 Devid Chalmers z Avstralijskogo nacionalnogo universitetu tak pidsumuvav poglyadi Dzh Vilera Viler 1990 zaproponuvav sho informaciya fundamentalna dlya fiziki Vsesvitu Vidpovidno do ciyeyi doktrini vse z bita it from bit zakoni fiziki mozhut buti virazheni v terminah informaciyi yaki stverdzhuyut rizni stani sho nadaye pochatok riznim efektam faktichno bez poyasnennya sho ce za stani Vazhliva tilki yih poziciya v informacijnomu prostori Yaksho ce tak to informaciya takozh ye prirodnim kandidatom na rol u fundamentalnij teoriyi svidomosti Mi prijshli do koncepciyi dijsnosti za yakoyu informaciya istinno fundamentalna i za yakoyu vona volodiye dvoma bazovimi aspektami vidpovidnimi fizichnij storoni dijsnosti i tij yaka sprijmayetsya en takozh posiliv poglyadi Vilera v svoyij epistemologichnij metateoriyi Majbutnye teoriyi dijsnosti za Dzhonom Vilerom U 1979 slavetnij fizik Dzhon Viler virobivshi neologizm chorna dira znajshov jomu garne filosofske zastosuvannya v nazvi doslidnickoyi praci Za mezhami Chornoyi Diri u yakij vin opisuye Vsesvit yak samozbudzhuvanu shemu Robota vklyuchaye ilyustraciyu na yakij odna chastina velikoyi literi U yaka sudyachi z usogo oznachaye Vsesvit Universe osnashena velikim i dosit rozumnim okom sho pilno rozglyadaye inshu storonu yakoyu vono sudyachi z usogo ovolodivaye cherez sposterezhennya yak chuttyevoyu informaciyeyu Za svoyim roztashuvannyam oko oznachaye sensornij abo kognitivnij aspekt dijsnosti mozhlivo navit lyudini sposterigacha vseredini Vsesvitu v toj chas yak cil sprijnyattya oka zobrazhuye informacijnij aspekt dijsnosti Zavdyaki cim dodatkovim aspektam zdayetsya sho Vsesvit mozhe buti v deyakomu sensi ale ne obov yazkovo v zagalnomu vzhitku opisanim yak takij sho usvidomlyuye i introspektivnij mozhlivo navit infokognitivnij Mabut pershe formalne podannya ideyi pro te sho informaciya mozhlivo ye fundamentalnoyu velichinoyu v yadri fiziki nalezhit Frederiku Kantoru fiziku z Kolumbijskogo universitetu Kniga Kantora Informacijna mehanika Wiley Interscience 1977 detalno rozroblyaye cyu ideyu ale bez matematichnoyi suvorosti Najvazhchim zavdannyam u programi Vilera z doslidzhennya cifrovogo rozpadu fizichnogo isnuvannya v ob yednanij fizici za jogo vlasnimi slovami buv chas 1986 roku v hvalebnij promovi matematiku Germanu Vejlyu vin progolosiv Sered usih ponyat zi svitu fiziki chas nadaye najbilshij opir skinennyu zi svitu idealnogo kontinuumu v svit diskretnosti informaciyi bitiv Z usih pereshkod do povnogo rozuminnya osnov buttya zhodne ne mayachit na gorizonti tak zhahlivo yak chas Poyasniti chas Nemozhlivo bez poyasnennya buttya Rozkrittya glibokogo i prihovanogo zv yazku mizh chasom i buttyam ce zadacha dlya majbutnogo Avstralijskij filosof fenomenolog prokomentuvav ce tak Antinomiya mizh kontinuumom i chasom shodo pitannya buttya za slovami Vilera ye prichinoyu zanepokoyennya sho kidaye viklik majbutnij kvantovij fizici viklikanogo yak vono ye voleyu do vladi nad realnistyu sho ruhayetsya dlya dosyagnennya chotiroh peremog tam samo Otzhe mi povernulisya do problemi rozuminnya kvantovosti yak zasnovanoyi na velmi prostij i koli mi zrozumiyemo ce absolyutno ochevidnij ideyi tam samo z yakoyi mozhe buti vivedenij chasovij kontinuum Tilki tak volya do matematichno obchislyuvanoyi vladi nad dinamikoyu tobto ruhom u chasi buttya v cilomu mogla buti zadovolena Cifrova abo informacijna fizika Ne kozhen informacijnij pidhid do fiziki abo ontologiyi ye neodminno cifrovim Za ru informacijnij strukturnij realizm ye variantom strukturnogo realizmu yakij pidtrimuye ontologichne zobov yazannya svitu sho skladayetsya z povnoti informacijnih ob yektiv yaki dinamichno vzayemodiyut odin z odnim Taki informacijni ob yekti povinni rozumitisya yak vimusheni affordansi Cifrova ontologiya i pankomp yutecionalizm takozh ye nezalezhnimi Zokrema Dzhon Viler vidstoyuvav pershij ale nichogo ne govoriv pro ostannij div Citatu v poperednij sekciyi Z odnogo boku pankomp yutecionalisti taki yak Llojd 2006 yaki konstruyuvali Vsesvit yak kvantovij komp yuter mozhut dosi pidtrimuvati analogovu abo gibridnu ontologiyu z inshogo boku informacijni ontologi taki yak Sajri i Floridi ne prijmayut ni cifrovu ontologiyu ni poziciyu pankomp yutecionalistiv Pidstavi obchislyuvanostiMashini Tyuringa Informatika zasnovana na ponyatti mashini Tyuringa uyavnoyi obchislyuvalnoyi mashini vpershe opisanoyi Alanom Tyuringom 1936 roku Popri yiyi prostotu teza Chercha Tyuringa pripuskaye sho mashina Tyuringa mozhe virishiti bud yaku korektnu zadachu v informatici zadacha vvazhayetsya rozv yazuvanoyu yaksho vona mozhe buti virishena v principi tobto za skinchennij chas sho ne obov yazkovo ye skinchennim chasom yakij maye znachennya dlya lyudej Tomu mashina Tyuringa vstanovlyuye principovu verhnyu mezhu obchislyuvalnoyi potuzhnosti na vidminu vid mozhlivostej sho dayutsya gipotetichnimi giperkomp yuter Stivena Volframa vagomo vipravdovuye cifrovij pidhid Cej princip yaksho vin pravilnij oznachaye sho vse mozhe buti obchisleno odniyeyu po suti prostoyu mashinoyu realizaciyeyu klitinnogo avtomata Ce odin iz sposobiv zdijsnennya tradicijnoyi meti fiziki poshuku prostih zakoniv i mehanizmiv dlya vsiyeyi prirodi Cifrova fizika falsifikovana tim sho mensh potuzhnij klas obchislyuvachiv ne mozhe simulyuvati bilsh potuzhnij klas Takim chinom yaksho nash Vsesvit ye gigantskoyu simulovanoyu dijsnistyu cya simulyaciya vikonuyetsya na obchislyuvachi sho za potuzhnistyu prinajmni ne postupayetsya mashini Tyuringa Yaksho lyudstvo dosyagne uspihu v pobudovi giperkomp yutera to ce oznachatime sho mashina Tyuringa ne maye dostatnoyi potuzhnosti dlya simulyaciyi Vsesvitu Teza Chercha Tyuringa Dojcha Klasichna teza Chercha Tyuringa vimagaye shob bud yakij obchislyuvach ekvivalentnij za potuzhnistyu mashini Tyuringa mig bi v principi obchislyuvati vse sho mozhe obchislyuvati lyudina yaksho yij dano dostatno chasu Suvorisha versiya ne pripisuvana Cherchu abo Tyuringu vimagaye shob universalna mashina Tyuringa mogla obchislyuvati vse sho zavgodno takim chinom vimagayuchi nemozhlivosti pobudovi supermashini Tyuringa yaku nazivayut giperkomp yuterom Ale mezhi praktichnih obchislen vstanovlyuyutsya fizikoyu a ne informatikoyu Tyuring ne pokazav ni sho jogo mashini mozhut rozv yazati bud yake zavdannya yake mozhe buti rozv yazanim instrukciyami yavno sformulovanimi pravilami abo procedurami Vin doviv sho universalna mashina Tyuringa mozhe obchislyuvati bud yaku funkciyu yaku bud yakij komp yuter bud yakoyi arhitekturi mozhe obchislyuvati Vin doviv sho jogo universalna mashina Tyuringa mozhe obchislyuvati bud yaku funkciyu sho mozhe obchislyuvati bud yaka mashina Tyuringa i vin visunuv filosofskij argument na pidtrimku cogo tezu tut nazvanu tezoyu Tyuringa Ale cya teza torkayuchis oblasti efektivnih metodiv tobto oblasti procedur pevnogo vidu yaki zdatna vikonuvati ne zabezpechena dopomogoyu mashin osoba ne zachipaye proceduri yaki zdatni vikonuvati mashini navit vidpovidno do yavno sformulovanih pravil Sered naboru mashinnih operacij mozhut buti taki sho ne zmozhe vikonati zhodna ne zabezpechena dopomogoyu mashin lyudina Z inshogo boku yaksho zrobleno dvi dodatkovi gipotezi taki yak Giperobchislennya zavzhdi vimagayut spravzhnih neskinchennostej Spravzhnih neskinchennostej u fizici ne isnuye to rezultuyuchij kombinovanij princip obov yazkovo polyagaye u vstanovleni Tyuringom ramki Yak vislovivsya Devid Dojch Zaraz ya mozhu sformulyuvati fizichnu versiyu principu Chercha Tyuringa Kozhna skinchenna dostupna rozuminnyu fizichna sistema mozhe buti povnistyu simulovanoyu za dopomogoyu universalnoyi mashini dlya obchislennya modelej diyuchoyi skinchennimi metodami Ce formulyuvannya bilsh chitke i bilsh fizichne nizh zaproponovane Tyuringom Kursiv dodanij Cya kombinovana gipoteza inodi nazivayetsya silnoyu tezoyu Chercha Tyuringa abo tezoyu Chercha Tyuringa Dojcha KritikaKritiki cifrovoyi fiziki vklyuchayuchi fizikiv sho pracyuyut v oblasti kvantovoyi mehaniki vistupayut proti neyi za nizkoyu prichin Neperervnosti fizichnih simetrij Odne iz zaperechen polyagaye v tomu sho modeli cifrovoyi fiziki yaki isnuyut nini nesumisni z isnuvannyam deyakih neperervnih oznak fizichnih simetrij napriklad obertova simetriya translyaciyi prostoru simetriya Lorenca i elektroslabkoyi simetriyi yaki ye centralnimi dlya potochnoyi fizichnoyi teoriyi Zahisniki cifrovoyi fiziki zayavlyayut sho taki neperervni simetriyi lishe zruchni i velmi garni nablizhennya diskretnoyi realnosti Napriklad mirkuvannya sho privodyat do sistem prirodnih odinic i visnovku pro te sho dovzhina Planka ye minimalnoyu znachushoyu odiniceyu dovzhini proponuyut sho na deyakomu rivni prostir ye sam po sobi kvantovim Div takozhKniga Stivena Volframa Novij vid nauki A New Kind of Science Klitinnij avtomat Teza Chercha Tyuringa Teza Chercha Tyuringa Dojcha en Devid Dojch ru Paradoks Ejnshtejna Podolskogo Rozena Kniga Devida Dojcha en The Fabric of Reality Edvard Fredkin Golografichnij princip Nadtyuringovi obchislennya Konrad Cuze en Gipoteza matematichnogo Vsesvitu Kniga Seta Llojda en Programming the Universe Kvantovi obchislennya Set Llojd en Gipoteza simulyaciyi Kincevij ansamblPrimitkiJaynes E T 1957 Information Theory and Statistical Mechanics Phys Rev 106 620 Jaynes E T 1957 Information Theory and Statistical Mechanics II Phys Rev 108 171 Jaynes E T Probability Theory as Logic Boston Kluwer 1990 Bk Maximum Entropy and Bayesian Methods Sm sajt Fredkina po cifrovoj filosofii 2017 07 29 u Wayback Machine Sajt knigi A New Kind of Science Arhiv originalu za 24 grudnya 2007 Procitovano 26 zhovtnya 2014 Schmidhuber J Computer Universes and an Algorithmic Theory of Everything G t Hooft 1999 Quantum Gravity as a Dissipative Deterministic System Class Quant Grav 16 3263 79 Lloyd S The Computational Universe Quantum gravity from quantum computation Zizzi Paola Spacetime at the Planck Scale The Quantum Computer View Procitovano 31 lipnya 2019 Zizzi Paola A Minimal Model for Quantum Gravity nedostupne posilannya z zhovtnya 2019 Zizzi Paola Computability at the Planck Scale nedostupne posilannya z zhovtnya 2019 Marzuoli A Rasetti M 2002 Spin Network Quantum Simulator Phys Lett A306 79 87 nedostupne posilannya z zhovtnya 2019 Marzuoli A Rasetti M 2005 Computing Spin Networks Annals of Physics 318 345 407 nedostupne posilannya z zhovtnya 2019 Girelli F Livine E R 2005 Reconstructing Quantum Geometry from Quantum Information Spin Networks as Harmonic Oscillators Class Quant Grav 22 3295 3314 Papers on pancompuationalism Chalmers David J 1995 Facing up to the Hard Problem of Consciousness Journal of Consciousness Studies 2 3 200 19 This paper cites John A Wheeler 1990 Information physics quantum The search for links in W Zurek ed Complexity Entropy and the Physics of Information Redwood City CA Addison Wesley Also see Chalmers D 1996 The Conscious Mind Oxford Univ Press Langan Christopher M 2002 The Cognitive Theoretic Model of the Universe A New Kind of Reality Theory pg 7 18 sichnya 2016 u Wayback Machine Progress in Complexity Information and Design Wheeler John Archibald 1986 Hermann Weyl and the Unity of Knowledge nedostupne posilannya Eldred Michael 2009 Postscript 2 On quantum physics assault on time Eldred Michael 2009 The Digital Cast of Being Metaphysics Mathematics Cartesianism Cybernetics Capitalism Communication nedostupne posilannya z lipnya 2019 ontos Frankfurt 2009 137 pp ISBN 978 3 86838 045 3 Floridi L 2004 Informational Realism 7 lyutogo 2012 u Wayback Machine in Weckert J and Al Saggaf Y eds Computing and Philosophy Conference vol 37 Div dopovid Floridi Informational Nature of Reality na konferenciyi E CAP v 2006 roci en Computation in Luciano Floridi ed The Blackwell guide to the philosophy of computing and information Wiley Blackwell 2004 ISBN 0 631 22919 1 pp 10 15 Stanford Encyclopedia of Philosophy church turing Bloopers The Church turing thesis by en David Deutsch Quantum Theory the Church Turing Principle and the Universal Quantum Computer John A Wheeler 1990 Information physics quantum The search for links in W Zurek ed Complexity Entropy and the Physics of Information Redwood City CA Addison Wesley Posilannya en Synthese 2009 168 1 2009 151 178 Edward Fredkin Sajt Digital Philosophy Gontigno Paulo Hypercomputation and the Physical Church Turing thesis Petrov Plamen and Joel Dobrzelewski 1998 Sajt Digital Physics Juergen Schmidhuber Domashnya storinka 1996 2007 Computer Universes and Algorithmic Theory of Everything Zuse s Thesis The Universe is a Computer Konrad Zuse PDF skan roboti Cuze Digital physics Mountain Math Software Wired God is the Machine Gualtiero Piccinini Computation in Physical Systems Obgovoryuye metafizichni osnovi cifrovoyi fiziki v rozdili 3 4 LiteraturaPaul Davies 1992 en New York Simon amp Schuster David Deutsch 1997 en New York Allan Lane Michael Eldred 2009 The Digital Cast of Being Metaphysics Mathematics Cartesianism Cybernetics Capitalism Communication ontos Frankfurt 2009 137 pp ISBN 978 3 86838 045 3 Edward Fredkin 1990 Digital Mechanics Physica D 254 70 Seth Lloyd Nature volume 406 pages 1047 1054 Carl Friedrich von Weizsacker 1980 The Unity of Nature New York Farrar Straus amp Giroux John Archibald Wheeler 1990 Information physics quantum The search for links in W Zurek ed Complexity Entropy and the Physics of Information Addison Wesley en 1989 Three Scientists and Their Gods Looking for Meaning in an Age of Information HarperCollins ISBN 0 06 097257 2 U knizi obgovoryuyetsya robota Edvarda Fredkina Konrad Zuse 1970 Calculating Space Anglijskij pereklad en