Вы здесь

Тепло или движение

Элиезер Юдковский

Завершив предыдущее эссе, я понял, что существует куда более простой пример, как редукционизм преодолевает разрыв между двумя вроде бы разными сущностями: редукция тепла к движению.

Сегодня, задним числом, эквивалентность тепла и движения многим кажется совершенно очевидной. Раз уж все говорят, что «тепло — это движение», то это убеждение не может быть «странным».

Но когда-то кинетическая теория тепла была крайне спорной научной гипотезой. В научном мире господствовали убеждения о теплороде, невесомом веществе, перетекающем из горячих объектов в холодные. А до того основной теорией тепла было: «потому что флогистон

Представьте, что вы изучили кинетическую теорию и теорию теплорода совершенно независимо. Теперь вы знаете кое-что о движении: столкновение, упругий отскок, импульс, кинетическая энергия, гравитация, инерция, траектория свободного движения. Также, без какой-либо связи с предыдущим, вы знаете кое-что о тепле: температура, давление, горение, тепловые потоки, двигатели, таяние, испарение.

Такое состояние знаний не просто возможно. Примерно такие знания были у Сади Карно, который, исходя исключительно из теории теплорода, придумал идею цикла Карно — тепловой машины максимально возможной эффективности, из существования которой следует второй закон термодинамики. И это в 1824 году, когда кинетика была уже высокоразвитой наукой.

Представьте, что, как и Карно, вы знаете многое о движении и знаете многое о тепле, но для вас это разные сущности. Для вас это разные части знания — в вашем мозге есть отдельные корзины для убеждений о движении и для убеждений о тепле. Но изнутри при таком состоянии кажется, будто в окружающем мире есть движущиеся объекты и горячие объекты, будто в окружающем мире движение и тепло — независимые свойства материи.

И вдруг к вам является физик из будущего и говорит: «Где тепло, там и движение, и наоборот. Вот почему, например, два предмета нагреваются при трении друг о друга».

Есть (как минимум) две возможные интерпретации утверждения: «Где тепло, там и движение, и наоборот».

Во-первых, вы можете предположить, что движение и тепло существуют отдельно друг от друга. Что теория теплорода верна, однако среди законов нашей вселенной существует «связывающий закон», согласно которому, когда объекты быстро двигаются, возникает теплород. И наоборот, другой связывающий закон утверждает, что теплород может давить на объекты и заставлять их двигаться, и именно поэтому горячий газ оказывает больше давления на своё окружение (таким образом, позволяя паровой машине использовать пар, чтобы двигать поршень).

Во-вторых, вы можете предположить, что тепло и движение в некотором, хотя и пока ещё таинственном смысле, — это буквально одно и то же.

«Бессмыслица», — скажет Первый Мыслитель, — «у слов „тепло“ и „движение“ — разные значения. Поэтому мы и используем два разных слова. Мы знаем, как определить, стоит ли рассуждать о наблюдаемом явлении как о «тепле»: тепло может плавить объекты или воспламенять их. Мы знаем, как определить, что объект „быстро двигается“: он меняет своё положение в пространстве, и когда он столкнётся с препятствием, он может треснуть или деформироваться. Тепло имеет отношение к изменению вещества, движение же — к изменению местоположения и формы. Утверждать, что эти два слова имеют одно и то же значение, значит, банально вводить себя в заблуждение».

«Невозможно», — скажет Второй Мыслитель. — «Не исключено, что в нашем мире тепло и движение связывают какие-то законы, в смысле, существуют законы физики, согласно которым движение создаёт тепло и наоборот. Но я легко могу вообразить мир, где трение не нагревает предметы, а газы при высоких температурах не создают больше давления. И раз существуют возможные миры, где тепло и движение не связаны, то тепло и движение должны быть разными свойствами — это истинно априори».

Первый Мыслитель путает цитату и референт. 2 + 2 = 4, но «2 + 2» ≠ «4». Строка «2 + 2» содержит пять символов (включая пробелы), а строка «4» содержит лишь один. Если ввести обе строки в интерпретатор питона, они выведут один и тот же результат >>> 4. Таким образом, если вы видите строки «2 + 2» и «4», нельзя заключить, что из различия этих строк следует, что они должны иметь различное «значение» согласно интерпретатору питона.

Можно сказать, что слова «тепло» и «кинетическая энергия» «указывают на» одно и то же явление, даже если мы пока не знаем, как именно тепло сводится к движению. В смысле, пусть мы не знаем, какие именно объекты находятся по ссылкам, но это совпадающие объекты. Можете вообразить идеальный всеведущий интерпретатор науки, который выведет один и тот же результат, когда мы вводим в командную строку «тепло» и «кинетическая энергия».

Я использую метафору интерпретатора науки, чтобы акцентировать внимание на том, что для разыменовывания указателя приходится выйти за пределы мышления. Конечным результатом разыменовывания является нечто, находящееся в реальности, не в чьём-либо уме. Так можно сказать «настоящий референт», но нельзя непосредственно вычислить значение этих слов изнутри собственной головы. Нельзя мыслить, используя настоящий референт тепла. Если бы вы размышляли, используя настоящее тепло, то мысль «один миллион Кельвинов» тут же испарила бы ваш мозг. Однако, формируя убеждение о своём убеждении о тепле, вы можете рассуждать о вашем убеждении о тепле, и делать утверждения вида: «Возможно, что мое убеждение о тепле не слишком соответствует настоящему теплу». Вы не можете по-настоящему сравнить своё убеждение о тепле и настоящее тепло внутри своего разума, но вы можете рассуждать об этом сравнении.

Таким образом, вы можете сказать: «Мои убеждения о тепле и движении — это разные убеждения, но, возможно, что настоящие тепло и движение — это одно и то же явление». Приведу аналогию: можно додуматься до идеи, что «утренняя звезда» и «вечерняя звезда», вероятно, одна и та же планета, и при этом понимать, что нельзя это определить точно, лишь анализируя свои убеждения, — вам потребуется найти телескоп.

Аналогично можно разобрать ошибку Второго Мыслителя. Физик сказал ему: «Где тепло, там и движение», и мыслитель воспринял это утверждение как физический закон: «наличие теплорода порождает движение». Физик же на самом деле подразумевал что-то похожее на дедуктивное правило: «если вам говорят, что где-то есть „тепло“, автоматически выводите наличие там „движения“ ».

Из подобной проекции многоуровневой модели на многоуровневую реальность вытекает ещё одна, отдельная ошибка: неспособность отделить умозрительную возможность от логической. Сади Карно мог допустить существование другого мира, где тепло и движение не связаны друг с другом. Для Ричарда Фейнмана, точно знающего, как из уравнений движения выводятся уравнения тепла, такая идея не просто невообразима, но и настолько внутренне противоречива, что попытка её представить может взорвать мозг.

Отдам должное философам — некоторые из них упоминали подобные проблемы. Например, Хилари Патнэм, автор мысленного эксперимента «Земля-Близнец», писал1:

После того, как мы открыли, что вода (в настоящем мире) — это H2O, никакой мир, в котором вода — это не H2O, не может считаться возможным. В частности, если «логически возможным» утверждением называть такое утверждение, которое выполняется в некотором возможном мире, то логически невозможно, чтобы вода была не H2O.

С другой стороны, мы прекрасно можем представить опыты, которые убедят нас (мы решим, что будет рациональным иметь подобное убеждение), что вода — это не H2O. В этом смысле, можно представить, что вода это не H2O. Это вообразимо, но логически невозможно! Вообразимость не является доказательством логической возможности.

Мне кажется, что слово «вода» в этих двух параграфах используется в разных смыслах — в одном случае «вода» относится к данным, которые мы вводим в интерпретатор науки, а в другом «вода» относится к тому, что мы получим из интерпретатора науки, введя туда слово «вода». В первом параграфе, Хилари, как я понимаю, утверждает, что после того, как были произведены эксперименты и обнаружено, что вода это H2O, вода немедленно переопределяется так, чтобы и означать буквально H2O. Но вы могли бы непротиворечиво поддерживаться иной позиции касательно того, означает ли слово «вода» «H2O» или же «то, что на самом деле находится в этой бутылке», до тех пор пока вы используете свои определения последовательно.

Полагаю, вышенаписанное тоже уже неоднократно повторялось? Так или иначе…

Вполне вероятно, что если в мире существует некая единая сущность, которая принимает достаточно различные формы, а вы при этом недостаточно разбираетесь в редукции, то вам будет казаться, что в мире присутствуют две разных сущности. Знания, относящиеся к этим двум разным явлениям, вероятно, отнесут к разным учебным дисциплинам и их будут изучать два разных научных направления, расположенные в разных зданиях вашего университета.

Чтобы вспомнить, насколько разными когда-то казались тепло и движение, приходится настраиваться на соответствующий исторический контекст. Не исключено, что есть способ легче — в зависимости от того, сколько вы уже знаете, — если вы в состоянии игнорировать давление привычного (например, фраза «тепло — это движение» сейчас звучит не странно, а «тепло — это не движение» — странно). В смысле предположим, что завтра физики объявят: «В популярных книгах о науке всегда было одно ложное утверждение. На самом деле тепло не имеет ничего общего с движением». Смогли бы вы доказать, что они неправы?

Сказать: «Возможно, тепло и движение — это одно и то же!» — легко. Сложно — объяснить, как это. Нужно очень много знаний, чтобы дойти до того уровня, когда вы уже не сможете представить мир, в котором эти два явления могут существовать по отдельности. Редукция не дёшева, и потому она даёт столь многое.

Или, возможно, стоит переформулировать так: «Редукционизм — это легко, редукция — вот что сложно». Но весьма помогает быть редукционистом, когда дело доходит до поиска редукции.

  • 1. Hilary Putnam, “The Meaning of Meaning,” in The Twin Earth Chronicles, ed. Andrew Pessin and Sanford Goldberg (M. E. Sharpe, Inc., 1996), 3–52.

Перевод: 
Горилла В Пиджаке, Alaric
Номер в книге "Рациональность: от ИИ до зомби": 
216
Оцените перевод: 
0
Голосов пока нет
  • Короткая ссылка сюда: lesswrong.ru/440