211service.com
Varför universum inte är en dator trots allt
En av drivkrafterna inom modern vetenskap är idén att universum beräknar framtiden, tar ett initialt tillstånd som indata och genererar framtida tillstånd som en utgång. Detta är ett kraftfullt tillvägagångssätt som har gett mycket insikt. Vissa forskare går så långt som att säga att universum är en gigantisk dator.
Är detta ett rimligt antagande? Idag gör Ken Wharton vid San Jose State University i Kalifornien ett viktigt argument för att det inte är det. Hans rädsla är att idén om universum som en dator är oroande antropocentrisk. Det är i grunden antagandet att sättet som vi människor löser fysikproblem måste vara hur universum faktiskt fungerar, säger han.
Dessutom har idén spridits genom vetenskapen utan någon ordentlig övervägande av dess giltighet eller någon undersökning av alternativen. Detta antagande ... är så starkt att många fysiker inte ens kan artikulera vilken annan typ av universum som kan vara begreppsmässigt möjlig, säger Wharton.
Han hävdar att en närmare titt på uppfattningen om kosmos som en dator avslöjar viktiga problem. Wharton undersöker flera. Till exempel innefattar en beräkning tre steg. Först måste den fysiska världen kartläggas till något matematiskt tillstånd. Därefter utvecklas detta tillstånd matematiskt till ett nytt tillstånd. Och slutligen kartläggs det nya tillståndet tillbaka till den fysiska världen.
Inom kvantmekaniken kan detta bara hända om detta sista steg är sannolikt. Som Wharton uttrycker det: Inte ens universum vet vilket särskilt utfall som kommer att inträffa.
Och ändå, när universum mäts, inträffar ett specifikt resultat. Driften av en dator kan inte förklara detta. För Wharton är detta ett avgörande fel som de flesta fysiker bara förbiser.
Det är också en viktig ledtråd att idén om universum är en dator bara är ett antagande och ett som aldrig har ifrågasatts rigoröst. Det är de minst ifrågasatta (och mest grundläggande) antagandena som har störst potential att leda oss vilse, säger han.
Konsekvenserna av detta är djupgående. Tack vare denna djupa partiskhet är det möjligt att vi har missat den större bilden: det växande beviset för att de grundläggande reglerna som styr vårt universum inte kan uttryckas i termer av [en traditionell beräkning].
För att visa poängen ägnar Wharton en betydande del av sin artikel åt att förklara en alternativ syn på kosmos som inte är beroende av traditionell beräkning. Detta är Lagranges formulering av fysikens lagar baserad på principen om minsta handling.
Ett exempel är principen att ljus färdas det kortaste avståndet mellan två punkter. Lagranges metod är i huvudsak att fastställa startpunkt och slutpunkt, undersöka alla möjliga vägar och välja den kortaste. I den här uppfattningen är anledningen till att ljuset böjer sig vid ett luft/vatten-gränssnitt inte på grund av någon algoritmliknande kedja av orsak-och-verkan, utan snarare för att det är globalt sett mer effektivt, förklarar Wharton.
Alla som är bekanta med detta tillvägagångssätt kommer att känna till dess stora elegans och skönhet. Men kritiker frågar hur ljusstrålen kan veta sin slutpunkt när den börjar sin resa. Wharton säger att dessa kritiker argumenterar så här: Ja, [Lagranges metod] kan vara vacker, den kan vara kraftfull, men det är inte hur vårt universum verkligen fungerar. Det är bara ett användbart knep vi har upptäckt.
Men detta argument är i sig kraftfullt antropocentriskt, säger Wharton. Det antar att universum måste fungera på det sätt vi löser problem – att universum är lika mörkt om framtiden som vi är.
Naturligtvis finns det gott om bra argument för att tro att universum fungerar som en vanlig dator. Poängen Wharton gör är att det finns andra sätt att tänka om kosmos också och att dessa kan ge viktiga nya insikter. Vi ignorerar dem på egen risk.
Intressant läsning.
Ref: arxiv.org/abs/1211.7081 : Universum som inte en dator