Формализация новой космогонии Лема Текст научной статьи по специальности «Философия, этика, религиоведение»

структуры и моделирование 2014. №3(31). С. 48-56

УДК 113 + 519.83

ФОРМАЛИЗАЦИЯ НОВОЙ КОСМОГОНИИ ЛЕМА

А.К. Гуц

д.ф.-м.н., профессор, e-mail: aguts@mail.ru Факультет компьютерных наук, Омский государственный университет

Аннотация. Показывается, как сознание может менять физические законы. Изменение законов рассматривается как стратегическая игра, каждый шаг в которой — это выбор стратегии, конкретизирующей форму физического закона.

Ключевые слова: новая космогония, сознание, физические законы, теория игр.

Введение

Новая космогония Лема — это гипотеза известного польского писателя-фантаста Станислава Лема о происхождении Вселенной, объясняющая так называемое «молчание космоса», несовпадение картины Мира и его математического описания.

По мысли Лема, которую в своём фантастическом рассказе «Новая космогония» он приписывает двум героям — философу Ахеропулосу и математику Тесте [1], внеземные цивилизации подобны игрокам в математической теории стратегических игр, которые выбирают стратегии поведения так, что обеспечивается равновесие Нэша. Эти стратегии на практике представляют собой выбор необходимого в сложившейся ситуации набора физических законов наилучшим образом учитывающего интересы всех участвующих в игре конфликтующих игроков.

Другими словами, внеземные цивилизации способны менять физические законы в области Вселенной, которая является ареалом обитания данной цивилизации. Физические законы, выражаемые в математической форме в рамках имеющегося в распоряжении цивилизации математического аппарата, навязываются, вкладываются в окружающую материальную реальность, которая перестаивается так, чтобы соответствовать предложенному математическому описанию, т.е. предложенным физическим законам.

«Совмещение картины мира и его математического описания будет достигнуто, но это произойдёт не потому, что математический аппарат подвергнется дальнейшим реконструкциям, — ничего подобного. Совпадение наступит тогда, когда созидательная работа во Вселенной дойдёт до конца; сейчас же она ещё в разгаре. Законы Природы ещё не таковы, какими «должны» быть; и станут они такими не

из-за усовершенствования методов математики, а благодаря соответствующим преобразованиям Вселенной!» (Лем, [1, с. 196]).

Цивилизациям даются фантастические, точнее сказать, абсурдные с точки зрения космологической парадигмы XX века (и начала XXI века) возможности подгонять структуру окружающей реальности под законы, сформулированные сознанием, присущим рассматриваемой цивилизации:

«В науке тогда рассуждали примерно так: если мы хотим изучить механизм часов, то вопрос о том, есть ли на его гирях и шестернях какие-либо микроорганизмы или нет, не имеет ни малейшего значения ни для конструкции, ни для кинематики часового механизма. Наличие микроорганизмов заведомо не скажется на ходе часов! Именно так в те времена и считали: поскольку мыслящие существа не могут вмешаться в ход космического механизма, значит, при изучении этого механизма следует полностью пренебречь вероятностью их существования» (Лем, [1, с. 191]).

В действительности имеется формальная математическая теория, показывающая как совокупность индивидуальных сознаний (или общественное сознание конкретных исторических эпох) может формировать физическую материальную реальность посредством механизма квантовой корреляции [2] - [10].

Поскольку для автора статьи способ влияния мыслящих существ на космический механизм более или менее понятен (см. § 1), хотелось бы понять, каким образом сознание может менять физические законы реальности. Точнее, хотелось бы формализовать гипотезу Лема и выразить это в форме выбора стратегий некоторыми игроками, под которыми не будем подразумевать внеземные цивилизации.

1. Воздействие мыслей разумных существ на материю

Покажем, как состояние мыслей разумных существ порождает Вселенную [2,3]. Основой является положение Эверетта о том, что любые две подсистемы, составляющие систему во Вселенной, находятся в квантовом дальнодей-ствующем взаимодействии, сейчас называемом квантовой корреляцией [4,5].

1.1. Возникновение реальности

Рассмотрим несколько разумных существ 51,52 , ...,5П, находящихся в состояниях 1фЯ2), |фЯ1),..., 1фя"), каждый из которых имеет идею-фантазию А1 , А2, ...,Ап соответственно.

Действия г существ по реализации своих идей-фантазий (г < п) переводят состояние1

|^1+52+...+^+0) = )|^2 )...|^п )1ф0.]),

'Формально перевод осуществляется посредством решения уравнения Шредингера.

где ]) — состояние материальной Природы, в состояние

£ ач^-ч >1#>...|Фтг-1 >Фг>1^ >..#*•в--1вГ]), (1)

' I-'" г 1"' т fcJ

где [...а^а^.а^ак] — указывает на следы, оставляемые в Природе реализованными идеями-фантазиями.

Потенциальная реальность |^0 в ]>, навязываемая Природе существом Б1, будет поддержана вторым существом в форме а?, если потенциальная реальность |^0 в1 в2]> коррелирует с потенциальной реальностью |^0 в1]>. Под корреляцией можно1 понимать, например, пропорциональность двух указанных потенциальных реальностей как векторов гильбертова пространства состояний Природы, т.е., если

ЗА е С (|^Ц..в1в2]> = А|^03..в1]>). (2)

Если число существ достаточно велико, то реализуемые ими идеи в форме потенциальных реальностей приведут к рождению2 актуальной физической реальности

(3)

если

ЗА е С (К..в!в2...вт-Ч]> = АК..в!в2...вт-1]> = ... = АК..вН]> = А1^03..в1]>). (4)

Очевидно, таких физических реальностей может быть много — Я, Я', Я",... — это все эвереттовские параллельные вселенные, но одновременно существует множество потенциальных реальностей, так и не ставших актуальной физической реальностью. Это происходит потому, что действия индивидуальных сознаний не оказались скоррелированными. Иначе говоря, не все идеи-фантазии реализуются; многие из них остаются снами-миражами.

1.2. Как разум меняет реальность

В действительности надо говорить не об изменении реальности, а о смене реальности.

Формула (1) показывает, что на каждом шаге реальность

Я = К.^в^.в-ч^

находится в квантовой корреляции (связи) с состояниями п существ

2Нескоррелированные потенциальные реальности остаются с нами в форме грез существ,

их породивших.

из которых к данному моменту г реализовали свои идеи-фантазии Л1 ,...,АГ.

Иначе говоря, фантазиям отвечает конкретная реальность, которая есть. Реальностей много, и все они есть. Реальность Я существует, но видится всеми существами сразу и устойчиво от поколения к поколению постольку, поскольку идеи-фантазии существ сами скоррелированы, как это определено условием (4).

Реальности и совокупности идей-фантазий существ, как видно из формулы (1), на каждом шаге «эволюции» представляют собой сцепленное квантовое состояние всего Бытия как гигантской квантовой системы.

2. Физические законы

Хотя физические законы в той форме, как их традиционно излагают в курсе физики, выражаются формулами, использующими различный математичекий аппарат, их можно представить в едином виде, опирающемся лишь на весьма простые алгебраические формулы.

Впервые такую возможность представления физических законов обнаружил новосибирский физик Ю.И. Кулаков [12,13]. Построенная им теория называлась теорией физических структур.

Теория Кулакова была существенно усовершенствована Ю.С. Владимировым [14] и была названа последним теорией бинарных (унарных) систем комплексных отношений (БСКО).

2.1. Определение структур Кулакова-Владимирова

В теории Ю.С. Владимирова постулируется наличие двух множеств М, Т элементов, между которыми определены отношения, обладающие двумя свойствами. Во-первых, некоторый набор этих отношений, выраженных в виде комплексных чисел, должен удовлетворять специальному уравнению, именуемому законом, и, во-вторых, в данном законе можно одни элементы заменять на другие по правилу, называемому фундаментальной симметрией.

Если ограничиваются одним множеством, то теория, которая строится, называется унарной системой отношений.

В случае двух множеств М и Я соответствующая теория носит название бинарной системы отношений.

Бинарное отношение — это отображение ф : МхТ^ С. Будем обозначать элементы множества М малыми латинскими буквами г,к,],..., а множества Т — малыми греческими: а,в,7,... Если г еМ и а еТ, то значение отношения между г и а представляется в виде формулы

а%га = ф(г,а). (5)

Другими словами, бинарное отношение между г и а характеризуется комплексным числом а,га.

Будем предполагать, что бинарное отношение ф является универсальным в том смысле, что существуют два натуральных числа г и з, такие, что найдется

отображение Ф :Сгя ^С, обладающее следующим свойством: для любого произвольного набора из г элементов г1 , ...,гг еМ и любого набора из з элементов

а1,

, а.

е Т справедливо равенство

Ф

(

\

0.

(6)

/

Пара чисел (г, з) называется рангом рассматриваемой бинарной системы. В данном определении отчетливо видна постулируемая симметрия данной системы: любой элемент множества М может быть заменен на любой элемент множества Т, и наоборот. Но при этом элементы из М берут в количестве г, а из Т — з. Эта симметрия называется фундаментальной симметрией ранга (г, з).

а

а

я

а

а

гг а 1

гг а.

Рис. 1. Бинарная система отношений

Каждая система отношений отличается от любой другой парой натуральных чисел (г, з), называемой рангом. В случае вещественных отношений а^ е Н. Ю.И. Кулаков [12] и его ученик Г.Г. Михайличенко показали, что существует классификация систем отношений, и нашли соответствующие алгебраические формулы для ф и Ф для всех рангов (г, з).

Доказана и более общая классификационная теорема для бинарных систем отношений, формулируемая в форме, когда поле С заменяется на некоторое тело Ю (см. [15]).

Ю.И. Кулаков и его ученики продемонстрировали, что каждая структура бинарных отношений, описываемая очень простыми алгебраическими формулами, приводит после некоторых преобразований и выкладок к строго определенному физическому закону, например, ко второму закону Ньютона, закону Ома или к той или иной геометрии (геометрии Евклида, геометрии Лобачевского и т.д.).

Ю.С. Владимиров стал трактовать множество М как начальное состояние, а Т как конечное. Бинарная система в таком случае предстает как характеристика переходного момента из одного состояния в другое.

Ю.С. Владимиров и его ученики показали, как принятие к рассмотрению той или иной бинарной системы может говорить о появлении таких идей (понятий) как размерность пространства-времени 4, псевдоевклидовость, спиноры, уравнение Дирака, электромагнитное и электрослабое взаимодействия между частицами, заряды, лептоны, адроны и др.

Другими словами, построенная ими теория, названная бинарной геометро-физикой, способна породить все понятия и объекты современной физики.

Например, лептон — это две пары элементов (г, к), (а, в) в БСКО ранга (4,4) [14, с. 203]; причем (г, к) - начальное состояние лептона, (а, в) — конечное. Адрон — две тройки элементов (г, к,]), (а, в, 7) в БСКО ранга (6,6) [14, с. 203]; где (г, к,]) - начальное состояние адрона, (а,в,т) — конечное [14, с. 279].

Что самое важное, природа элементов множеств М и Т никоим образом не конкретизируется.

3. Игроки

Есть два варианта выбора игроков. Первый вариант соответствует привычному, обыденному представлению о жизни людей в меняющемся Мире. Второй вариант допускает независимое параллельное существование во времени каждой слабо меняющейся исторической эпохи, населенной людьми, объединенными единым общественным сознанием.

Вариант 1. Игрок — это сознание каждого отдельно взятого человека. Оно, индивидуальное сознание г, имеет идеи-фантазии, которые реализуются в окружающей материи [2]-[9] посредством квантовой корреляции. Идеи разных разумных существ могут быть взаимно исключающими, поэтому выбор идеи-фантазии каждым существом и упорство увидеть ее материализованной в окружающем Мире и есть стратегия, выбранная данным игроком-существом. Поскольку люди должны сосуществовать, то в гуманном варианте стратегической игры всех игроков-существ они должны будут согласиться на переход к равновесию Нэша.

Вариант 2. Игрок — это общественное сознание конкретной исторической эпохи [10,11]. Каждая историческая эпоха по-своему видит окружающий Мир и по-своему хочет его видеть. Это и есть выбранная стратегия рассматриваемой исторической эпохи. Не исключены в общественном сознании любой исторической эпохи альтернативные взгляды на Мир. Другими словами, у исторической эпохи может быть набор стратегий.

Вселенная в целом — это историческая последовательность, выстроенная в результате квантовой интерференции всевозможных исторических эпох [10]. Структура Вселенной — это итог игры, в лучшем случае, результат выбора оптимальных стратегий игроками, складывающийся в равновесие Нэша.

Оптимальная стратегия игрока, т.е. поведение людей конкретной исторической эпохи, влияющее на других игроков, — это, в частности, их взгляды на свое прошлое, т.е. отношение к предкам, и степень озабоченности благополучием своих потомков. У разных исторических эпох отношение к прошлому и

будущему может радикально отличаться, и тем самым мы имеем стратегическую игру игроков-эпох, под которыми имеются в виду и мораль, идеология, взгляды и т.д. всевозможных исторических эпох.

4. Стратегии и ходы

Игра ведется игроками, которые делают ходы. Каждый ход состоит из выбора конкретного физического закона3 в форме БСКО и констатации его ранга, т.е. констатации фундаментальной симметрии. Стратегия — это выбор закона ранга (г, в). Смена стратегии происходит за счет смены ранга, т.е. за счёт перехода к другой симметрии.

Как люди могут поменять симметрию, имеющую следствием изменение физического закона, действующего в нашей Вселенной? Как можно изменить закон Ньютона ^ = СшЫ/г2 на другой закон для гравитации, скажем, на закон, описываемый формулой ^ = (СшМ/г2) ехр(—а/г)? Сама мысль о том, что человек может такое сделать, кажется безумной, — мыслящие существа не могут вмешаться в ход космического механизма, как микроорганизмы на часовой стрелке не могут влиять на ход часового механизма, — но именно это и предложено в Новой космогонии Лема.

И хотя пространственно-временную симметрию, симметрию пространства, согласно общей теории относительности мы можем менять, меняя распределение массы-энергии в пространстве, но мы не можем представить, как мы можем поменять ви(п)-симметрии, действующие в микромире, в мире элементарных частиц!

Но в нашем случае речь идет об изменении фундаментальных симметрий, которые говорят о том, сколько элементов в множествах М и Т взаимозаменяемы. Природа этих элементов никоим образом не связана с их физической сущностью. На какие элементы мы можем повлиять, если не можем влиять напрямую на абстрактные симметрии микромира элементарных частиц? Ответ прост: на людей.

Бинарная геометрофизика не запрещает множествам М и Т состоять из разумных существ. И если мысли людей могут менять Реальность, то, видимо, чтобы изменить фундаментальную симметрию, необходимо перераспределять умонастроения в множестве индивидуальных сознаний так, чтобы умонастроения любых г индивидов были одинаковы. Как это делается — известно, скорее всего, в рамках социальной психологии, но соответствующее знание, видимо, в распоряжении иной, не нашей, исторической эпохи. Мы лишь что-то подозреваем о такой возможности и говорим об обработке сознания масс людей с помощью телевидения, образования и т.д.

Сколь не противно это высказывание логике современной научной физической парадигмы, оно удивительным образом впервые увязывает в единое целое и материю, и сознание, и включает в физику то, чего в ней не было — сознание. Иначе говоря, в физике появляется возможность рассматривать не

3Точнее, набора физических законов. Но для простоты говорим о выборе одного закона.

только часовой механизм, но и микроорганизмы на его стрелках, и, более того, описывать ход часов с учетом нахождения микроорганизмов на его стрелках, читай, взаимодействие космического механизма и мыслей мыслящих существ, живущих в Космосе.

5. Выигрышные функции

Каждому игроку i соответствует некоторая выигрышная функция /¿, определенная на выбранных стратегиях всех игроков.

Если определить эти функции так, что f е [0,1], то можно проинтерпретировать f как вероятность материализации в окружающем Мире физического закона, выбранного игроком i. Действует тот физический закон, чья вероятность наибольшая4.

6. Партия игры

В каждый момент времени или на некотором отрезке времени в случае Варианта 1 выбора игроков игроки выбирают стратегии, т.е. делают выбор физического закона, который они желали бы видеть в окружающем Мире. Это ход в игре, или сыгранная партия. Мир в таком случае таков, его физические законы таковы, для которых максимальна выигрышная функция.

Изменить физические законы Мира возможно, но для этого нужно, чтобы выиграл игрок, поставивший на другой физический закон. В случае Варианта 2 для игроков, каждый игрок «не слышит» другого — исторические эпохи разнесены во времени, а в случае Варианта 1 никому не дано проникнуть в мысли другого индивидуума. Другими словами, новую партию игры не так просто сыграть. Однажды сыгранная индивидуальными сознаниями, оказавшимися в неорганизованной материальной среде, партия и породила нашу Вселенную.

Благодарности

Автор благодарен Станиславу Лему за прекрасную идею о возможности менять физические законы и за подсказку использовать для этого теорию игр.

Литература

1. Лем С. Новая космогония / Библиотека XXI века. М.: ООО «Издательство АСТ»,

2002.

2. Гуц А.К. Квантовое рождение физической реальности и математическое описание

осознания // Математические структуры и моделирование. 2007. Вып. 17. C. 47-52.

3. Гуц А.К. Основы квантовой кибернетики: Учебное пособие. Омск: Полиграфический центр КАН, 2008. 204 с.

4Можно рассмотреть и другое, более сложное условие установления того или иного физического закона.

4. Everett Hugh III. "Relative State" Formulation of Quantum Mechanics // Reviews of Modern Physics. 1957. V. 29, N. 3. P. 454-462.

5. Everett Hugh III. Theory of the universal wave function // The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics / Eds. B. DeWitt, N. Graham. Princeton/New Jersey: Princeton University Press, 1973. P. 3-140.

6. Гуц А.К. Сто лет абсолютного Мира событий Минковского // Поиск математических закономерностей мироздания. Физические идеи, подходы, концепции / Под. ред. М.М. Лаврентьева, В.Н. Самойлова. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2010. 287 с. (Избранные труды VII Сибирской междисциплинарной конференции по математическим проблемам физики пространства-времени сложных систем, посвященной 100-летию доклада Г. Минковского «Пространство и время» (ФПВ-2008), Новосибирск, 21-24 сентября 2008 г.; вып. 7). С. 13-45.

7. Гуц А.К. Метафизика времени и реальности // Метафизика. Век XXI. Альманах. Вып. 4. / Под ред. Ю.С. Владимирова. М.: Изд-во «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2011. 463 c. С. 255-274.

8. Гуц А.К. Модель материализации мыслей // Сборник материалов научной конференции «Математическое и компьютерное моделирование». 18 октября 2013 г. Омск: ОмГУ, 2013. С. 5-7.

9. Гуц А.К. Созидание мира с машиной времени // Математические структуры и моделирование. 2013. Вып. 28. С. 5-14.

10. Гуц А.К. Многовариантная Вселенная и теория исторических последовательностей // Математические структуры и моделирование. 2012. Вып. 25. С. 70-80.

11. Гуц А.К. Физика реальности. Омск: Изд-во КАН, 2012. 424 с.

12. Кулаков Ю.И. Теория физических структур. М., 2004. 847 с.

13. Кулаков Ю.И., Владимиров Ю.С., Карнаухов А.В. Введение в теорию физических структур и бинарную геометрофизику. М.: Архимед, 1992.

14. Владимиров Ю.С. Основания физики. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.

15. Фирдман И.А. Алгебраическая классификация физических структур больших рангов // Математические структуры и моделирование. 2008. Вып. 18. С. 9-30.

FORMALIZATION OF THE LEM'S NEW COSMOGONY

A.K. Guts

Doctor of Mathamatics, Professor, e-mail: aguts@mail.ru Omsk State University n.a. F.M. Dostoevskiy

Abstract. It is shown how consciousness can change physical laws. Change of the laws is considered as a strategical game for which each step is a choice of the strategy concretizing the form of the physical law.

Keywords: new cosmogony, consciousness, physical laws, games theory.