Откъс от последната книга на учения.
На 30 януари в дизайнерския хотел StandART издателство „Бомбора“ще представи най-новата книга на Стивън Хокинг, кратки отговори на големи въпроси. Книгата стана световен бестселър. В него ученият отговори на 10-те най-важни според него въпроса: за Бога, живота, бъдещето и изкуствения интелект. Snob публикува една от главите.
Физикът Стивън Хокинг в нулева гравитация.
През януари 2018 г. „Бюлетин на атомните учени“, основан от група физици, участващи в проекта на Манхатън за създаване на първото атомно оръжие, пренареди ръката на часовника на Съдния ден, показвайки неизбежността на катастрофа, военна или екологична, която заплашва Земята, в две минути до полунощ.
Този часовник има любопитна история. Те са лансирани през 1947 г., едва началото на атомната ера. Робърт Опенхаймер, научен директор на проекта в Манхатън, по-късно говори за експлозията на първата атомна бомба през юли 1945 г.: „Разбрахме, че светът никога няма да бъде същият. Някой се смееше, някой плачеше. Повечето мълчаха. Беше ми напомнен ред от индийския текст на Бхагавад Гита: „Аз съм смърт, унищожител на световете“.
През 1947 г. ръката показваше седем минути до полунощ. Сега е по-близо до Съдния ден от всякога преди, с изключение на началото на 50-те години на миналия век, когато Студената война беше развихрена. Часовникът и движението на ръката са, разбира се, чисто символични, но бих искал да подчертая, че подобно тревожно предупреждение от учените, което отчасти беше улеснено от избора на Доналд Тръмп, трябва да се приема сериозно. Тези часове и самата идея, че времето, отредено на човечеството, изтича или дори изтича, че това е реалност или алармизъм? Предупреждават ли ги навреме или напразно?
Аз лично много се интересувам от времето. Първо, моята книга, която се превърна в бестселър и основната причина за моята популярност извън научната общност, беше наречена кратка история на времето. Някой може дори да си помисли, че съм бил експерт навреме, въпреки че, разбира се, в наши дни това да си експерт вероятно не е най-доброто нещо. Второ, като човек, на когото на двадесет и една години беше казано, че има пет години живот, но който имаше седемдесет и шест години зад гърба си през 2018 г., аз съм експерт по време в различен, много по-личен смисъл. Много силно и тревожно усещам изминаването на времето и по-голямата част от живота си съм живял с усещането, че времето, дадено ми, както се казва, е било заимствано.
Не помня периода, в който светът беше политически по-нестабилен, отколкото сега. Огромен брой хора в икономически и социален смисъл се чувстват изоставени. В резултат те се обръщат към популистки или поне популярни политици с ограничен държавен опит и чиято способност да взема информирани решения във времена на криза все още трябва да бъде тествана. От това следва, че ръката на часовника на Съдния ден трябва да бъде придвижена по-близо до критичната точка, предвид действията на безотговорни или злонамерени сили, които тласкат напредването на Армагедон.
Промоционално видео:
Сега планетата е в опасност в толкова много области, че ми е трудно да остана позитивна. Опасностите са твърде големи и твърде много.
На първо място, Земята става твърде малка за нас. Нашите физически ресурси се изчерпват с тревожна скорост. Дадохме на планетата пагубен дар от климатичните промени. Повишаването на температурите, свиването на полярните ледени шапки, обезлесяването, пренаселението, болестите, войната, гладът, липсата на питейна вода и рязък спад на животинските видове са все разрешими, но все още нерешени проблеми.
Всеки от нас допринася за глобалното затопляне. Искаме да използваме автомобили, да пътуваме, да подобрим стандарта на живот. Проблемът е, че когато хората разберат какво се случва, може да е твърде късно. Тъй като сме на прага на Втората ядрена ера и живеем в период на безпрецедентни промени в климата, учените носят специална отговорност: да информират отново обществото и политическите лидери за опасностите, които чакат за човечеството. Като учени ние разбираме опасностите от ядрените оръжия и техните разрушителни ефекти и виждаме, че влиянието на човешката дейност и технологии върху климатичната система води до непоправими промени в живота на Земята. Като граждани по света ние осъзнаваме задължението си да споделяме знанията си и да предупреждаваме обществото за ненужните рискове, с които се сблъскваме ежедневно. Предвиждаме огромна опасност, ако правителствата и обществата не предприемат незабавни действия за елиминиране на ядрените оръжия и предотвратяване на по-нататъшни климатични промени.
В същото време много от същите политици отричат реалността на предизвиканите от човека климатични промени или поне човешката способност да обърне тези промени. Но светът сега е на ръба на серия от екологични кризи. Има опасения, че глобалното затопляне може да стане спонтанно, ако вече не е така. Топенето на арктически и антарктически лед намалява количеството слънчева енергия, което се отразява в космоса, като по този начин допълнително допринася за по-високи температури. Климатичните промени могат да унищожат амазонските и други дъждовни гори, премахвайки един начин за отстраняване на въглеродния диоксид от атмосферата. Повишаването на температурите в океаните може да предизвика допълнителни емисии на големи количества въглероден диоксид. И двете от тези явления ще увеличат парниковия ефект, което ще засили глобалното затопляне. В резултат на това климатът ни ще стане подобен на Венезийския: непоносима топлина със сярна киселина вали при температура 460 градуса по Целзий. Съществуването на човечеството ще стане невъзможно. Трябва да надхвърлим Протокола от Киото, международно споразумение от 1997 г., и да започнем незабавно да намаляваме въглеродните емисии. Ние имаме технологията. Липсва само политическа воля.
Корица на книга. Издател * Bombora *.
Можем да сме невежи, можем да действаме безмислено. В историята е имало подобни кризи, но обикновено винаги е имало неразвити места, които могат да бъдат колонизирани. През 1492 г. Колумб откри Новия свят, но ние нямаме втори Нов свят. Под ръка няма утопия. На нас ни липсва място и единственият начин за нас е към нови светове.
Вселената е жестоко място. Звезди поглъщат планети, свръхновите излъчват смъртоносна радиация в космоса, черните дупки се сблъскват, астероидите препускат десетки километри в секунда. Разбира се, всички тези явления не правят пространството особено привлекателно място, но те са причината, поради която трябва да отидем в космоса, а не да стоим неподвижно. Няма начин да се предпазим от сблъсък с астероид. Последният голям сблъсък се е случил преди около 66 милиона години. Смята се, че е причината за изчезването на динозаврите. Това може да се случи отново. Това не е научна фантастика; това е гарантирано от физическите закони и теорията на вероятността.
Ядрената война все още е най-голямата заплаха за човечеството днес. Забравихме малко тази опасност. Русия и Съединените щати вече не са толкова готови да натиснат бутона, но не се изключва инцидент или действията на терористи, способни да заловят атомна бомба. Рискът се увеличава, когато новите страни получават достъп до ядрени оръжия. Дори след края на Студената война запасите от ядрени оръжия са достатъчни, за да ни унищожат всички няколко пъти, а новите ядрени сили засилват нестабилността. С течение на времето ядрената заплаха може да отшуми, но ще се появят други и ние трябва да останем нащрек.
Така или иначе, мисля, че в следващите хиляди години ядрена конфронтация или екологична катастрофа могат да направят нашата планета неизползваема. В геоложки времеви мащаб това ще се случи в миг на око. Но се надявам и вярвам, че дотогава нашата изобретателна раса щеше да намери начин да се изплъзне от тежките граници на Земята и по този начин да оцелее след катастрофата. Разбира се, това ще се окаже невъзможно за милиони други видове, живеещи на планетата, и тяхната смърт ще остане на съвестта ни.
Мисля, че се държим с безразсъдно безразличие към нашето бъдеще на планетата Земя. В момента няма къде да отидем, но в дългосрочен план човечеството не трябва да държи всички яйца в една кошница или на една планета. Наистина се надявам да не изпуснем кошницата, преди да разберем как да избягаме от Земята. По природа сме изследователи. Задвижвани сме от любопитство. Това е уникално човешко качество. Това неудържимо любопитство подтикна изследователите да докажат, че Земята не е плоска; същият инстинкт ни насочва към звездите със скоростта на мисълта и изисква, че всъщност летим там. И когато правим големи постижения като кацане на Луната, ние издигаме човечеството, обединяваме народи и нации, предвещаваме нови открития и създаване на нови технологии. Напускането на Земята ще изисква съвместни глобални усилия. Всеки ще трябва да участва в това. Необходимо е да си припомним насладата, която ни обхвана през 60-те години, когато започнаха първите космически полети. Новите технологии са близо до вас. Време е да проучите Слънчевата система. Космическото изследване е може би единствената ни възможност да избягаме от себе си. Убеден съм, че човечеството трябва да напусне Земята. Ако останем, рискуваме да изчезнем.
***
Извън моите надежди за космическо проучване, какво може да изглежда бъдещето и как науката може да ни помогне в това? Най-популярните версии на науката за бъдещето са представени в научнофантастични поредици като Star Trek. Продуцентите дори ме убедиха да участвам в него, въпреки че не им беше трудно.
Появата ми беше доста смешна, но я споменах по сериозен повод. Почти всички изображения на бъдещето от времето на Х. Г. Уелс до днес са по същество статични. Те представляват общество, което в много отношения е далеч пред нас по наука, технологии и политическа структура (последното може би не е толкова трудно). Между сега и след това трябва да има големи промени със съответните конфликти и неуспехи. Но към момента, в който ни е показано бъдещето, науката, технологиите и организацията на обществото се появяват на ниво почти пълно съвършенство.
Съмнявам се в тази картина и се чудя дали изобщо можем да достигнем окончателно стабилно състояние в науката и технологиите. В нито един момент през последните 10 000 години, след края на ледената епоха, човечеството не се е намирало в постоянно състояние на науката и технологиите. Имаше някои отстъпления, като в тъмните векове след падането на Римската империя. Но населението на планетата непрекъснато нараства, с изключение на някои прекъсвания по време на периоди на епидемии като Черната смърт и това показва степента на нашата технологична способност да поддържаме живот и да си осигуряваме храна. През последните 200 години растежът се ускорява в моменти експоненциално - населението на света се увеличава от 1 милиард на около 7,6. Други признаци на скорошно технологично развитие са увеличаване на потреблението на електроенергия или броя на научните публикации. Те също показват почти експоненциален растеж. Всъщност очакванията ни вече са толкова високи, че някои смятат, че политиците и учените ги заблуждават, защото все още не сме достигнали до утопична визия за бъдещето. Например във филма "Космическа одисея от 2001 г." беше показано, че по това време вече трябва да имаме база на Луната и трябва да правим пилотирани космически полети до Юпитер с мощно и основно.
Няма нищо, което да предполага, че научният и технологичният прогрес може да се забави драстично в бъдеще. Поне за следващите триста и петдесет години, които ни отделят от събитията на „Стар Трек“. Но настоящият темп на растеж през новото хилядолетие не може да остане постоянен. До 2600 г. населението на света ще трябва да стои рамо до рамо, а планетата ще свети червено от консумацията на електроенергия. Ако поставите всички нови публикувани книги подред, тогава при сегашния темп на печат ще трябва да се движите със скорост от 15 километра в час, за да бъдете в крак с растежа на реда. Разбира се, до 2600 г. новите художествени и научни произведения ще се появят в електронна форма, а не като осезаеми книги и списания. Ако експоненциалният растеж обаче продължи,в моята област на теоретичната физика ще има десет статии в секунда, никой няма да има време да ги прочете.
Очевидно този експоненциален растеж не може да продължи безкрайно. Какво ще се случи? Има възможност просто да се унищожим в резултат на някаква катастрофа като ядрена война. Дори и да не се унищожим напълно, възможно е да потънем до състояние на дивачество и варварство, както в откриващата сцена на „The Terminator“.
Как ще се развият науката и технологиите през следващото хилядолетие? Въпросът е сложен. Но нека бъда смел и да предложа вашата визия за бъдещето. Имам някои шансове да бъда визионер през следващите стотици години, но извън него - само диви фантазии.
Съвременното ни научно разбиране се е формирало по времето, когато първите европейски селища се появяват в Северна Америка и до края на 19 век изглежда, че сме достигнали до пълно разбиране на структурата на Вселената в рамките на така наречените класически закони. Но, както знаете, наблюденията, направени през ХХ век, показват, че енергията се разпределя в отделни части, които се наричат кванти. Макс Планк и други започват да създават теория, наречена квантова механика. Тя представя напълно различна картина на реалността, в която обектите имат не една уникална история, а много истории, всяка със собствена степен на вероятност. Разглеждайки отделни частици, техните вероятни истории трябва да включват траектории, които могат да се движат със скорост по-бърза от светлината, и траектории, които се връщат в миналото. Освен това траекториите, които се връщат в миналото, не са някакви дяволи, които се вписват на върха на иглата. Те имат реално, измеримо въздействие. Дори това, което смятаме за празно пространство, е пълно с частици, които се движат в затворени пространства и време. Тоест, от едната страна на примката се движат напред във времето, а от другата - в обратна посока.
Трудността е в това, че в пространството и времето има безкраен брой точки и следователно безкраен брой възможни затворени частици. И един безкраен брой затворени части от частици трябва да имат безкрайно количество енергия и да сгъват пространство и време в една точка. Дори научната фантастика не може да си представи такава странна ситуация. Изучаването на такава безкрайна енергия изисква наистина творчески подход и по-голямата част от работата в областта на теоретичната физика през последните двадесет години е посветена на намирането на теория, при която безкрайният брой затворени вериги в пространството и времето напълно се отменя. Само тогава можем да комбинираме квантовата теория с общата теория на относителността на Айнщайн и да получим пълна теория за основните закони на Вселената.
Каква е вероятността в следващото хилядолетие да създадем такава обща теория? Бих казал, че е доста висок, но съм непоправим оптимист. През 1980 г. казах, че има петдесет и петдесет шанса, че в следващите двадесет години ще създадем единна теория за всичко. През годините постигнахме значителен напредък, но изглежда, че всичко е далеч от една единствена теория. Дали светият Граал на физиката ще остане неуловим? Мисля че не.
В началото на ХХ век имахме представа за процесите, протичащи в природата, на нивото на скалата на класическата физика, минималните стойности на които са стотни от милиметъра. Работата по атомната физика през първите тридесет години на ХХ век ни приближи до разбирането на процесите в мащаб до една милионна част от милиметъра. Тогава изследванията в областта на ядрената физика и високоенергийната физика ни приближиха до разстоянията, измерени вече в милиарди. Изглеждаше, че можем да вървим все по-напред и по-нататък, за да открием структури с по-малки и по-малки размери. Този процес обаче има ограничение, като руска кукла за гнездене. Постепенно стигате до най-малката кукла, която вече не може да бъде разглобена. Във физиката такава най-малка какавида се нарича дължина на Планк и е приблизително 1,6 × 10–35 м, или милиметър,разделен на 100 000 милиарда милиарда. Не сме готови да изградим ускорител на частици, който би могъл да измери толкова малки разстояния. По размер тя трябва да е по-голяма от Слънчевата система и е малко вероятно създаването й да е реалистично предвид настоящата финансова ситуация. Последиците от нашите теории обаче могат да бъдат проверени с по-скромни инструменти.
Нито една лаборатория не може да измери емпирично дължината на Планк, въпреки че можем да изучаваме Големия взрив, за да получим експериментални данни за енергийните нива и разстоянията по скали, които не са налични на Земята. При създаването на цялостна теория за всичко обаче трябва да разчитаме главно на красотата и последователността на математиката.
Картината на бъдещето, изобразена в Star Trek, в която сме на напреднало, но неподвижно ниво, може да се окаже справедлива от гледна точка на познанието ни за основните закони, които управляват Вселената. Но не мисля, че някога ще спрем в разбирането на тези закони. Общата теория няма да постави ограничения за сложността на системите, които сме в състояние да създадем, и с тази сложност, според мен, ще бъдат свързани най-важните постижения на следващото хилядолетие.
***
Общоприето е, че най-сложната система, която имаме, е човешкото тяло. Изглежда животът е възникнал преди 4 милиарда години в първичните океани, които покриват Земята. Как стана това, не знаем. Възможно е случайни сблъсъци на атоми да доведат до образуването на макромолекули, които имат способността да се възпроизвеждат и могат да се натрупат в по-сложни структури. Но знаем, че преди 3,5 милиарда години се е появила изключително сложна молекула, ДНК, основата на живота на Земята. Структурата му прилича на двойна спирала и донякъде напомня спирално стълбище. ДНК е открита през 1953 г. от Франсис Крик и Джеймс Уотсън от Кавендишската лаборатория в Кеймбридж. Линиите на тази двойна спирала са свързани с двойки азотни основи, като стъпалата на вита стълба. Има четири от тях: цитозин, гуанин, аденин и тимин. Поръчка,в която различни азотни основи или по-скоро нуклеотиди се подреждат по това спирално стълбище е генетична информация, която дава възможност молекулата на ДНК да се възпроизвежда и изгражда организъм около себе си. Когато клетката прави копия на ДНК, могат да възникнат случайни грешки в реда на нуклеотидите по протежение на спиралата. В повечето случаи грешките при копиране правят ДНК неспособна да се повтори. Подобни генетични грешки или, както ги наричат още мутации, са обречени на смърт. Но в някои случаи грешките или мутациите увеличават шансовете на ДНК за оцеляване и възпроизводство. Информацията, съдържаща се в нуклеотидната последователност, постепенно се увеличава и става по-сложна. За естествения подбор на мутациите за първи път се говори от друг учен от Кеймбридж, Чарлз Дарвин, през 1858 г., но той не познава механизма зад него.
Тъй като биологичната еволюция по принцип е случайна разходка в пространството на генетичните възможности, това се случва много бавно. Сложността или броят на битовете информация, кодирана в ДНК, се определя приблизително от броя на нуклеотидите в молекулата. Всеки бит информация може да бъде представен като отговор „да“не.
През първите 2 милиарда години темпът на нарастване на сложността беше около един бит информация за всеки сто години. Но през последните няколко милиона години темпът се повиши до един ритъм на година. Сега сме на върха на нова ера. Имаме възможност да увеличим сложността на ДНК, преодолявайки бавността на процеса на биологична еволюция. През последните 10 000 години човешкото тяло е претърпяло сравнително малки промени. Но има вероятност през следващото хилядолетие да имаме възможността да го преобразим напълно. Разбира се, мнозина ще кажат, че генното инженерство за хората трябва да бъде забранено. Но се съмнявам, че може да се предотврати. По икономически причини ще се извършват генетични експерименти върху растения и животни и определено някой ще иска да експериментира върху хора. Ако нямаме тоталитарен световен ред, някой, някъде, ще създаде подобрен човек.
Разбира се, създаването на съвършени хора ще породи сериозни социални и политически проблеми във връзка с несъвършеното. Не настоявам, че човешкото генно инженерство е добро. Просто казвам, че през следващото хилядолетие това може да стане реалност, независимо дали ни харесва или не. Ето защо не вярвам на научна фантастика като „Стар Трек“, където хората едва се променят за триста и петдесет години. Мисля, че сложността на човек и неговото ДНК ще нарасне доста бързо.
В известен смисъл човечеството трябва да подобри своите умствени и физически способности, ако иска да бъде в крак с нарастващата сложност на света около него и да прави неща като космически пътувания. Сложността трябва да се увеличи, ако искаме биологичните системи да изпреварят електронните. В момента компютрите имат предимство на скоростта, но не показват никакви признаци на интелигентност. Това не е изненадващо, защото сегашните ни компютри са по-прости от мозъка на земен червей, вид, който не притежава изключителни интелектуални способности. Но компютрите обикновено се подчиняват на закона на Мур, който гласи, че производителността на процесора се удвоява на всеки осемнадесет месеца. Това е един пример за експоненциален растеж, който не може да продължи безкрайно. Всъщност той вече започва да се забавя. Въпреки това, високият темп на подобрение най-вероятно ще продължи, докато сложността на компютъра се доближи до сложността на човешкия мозък. Казват, че компютрите никога няма да станат наистина интелигентни, независимо колко сложни са. Но ми се струва, че ако човешкият ум е осигурен от активността на много сложни химически молекули, тогава не по-малко сложните електронни схеми могат да допринесат за това, че компютрите ще се държат не по-малко интелигентно. И ако станат интелигентни, е възможно те да създадат нови компютри - с още по-голяма сложност и с високи интелектуални способности.компютрите никога няма да станат наистина интелигентни, независимо колко сложни са те. Но ми се струва, че ако човешкият ум е осигурен от активността на много сложни химически молекули, тогава не по-малко сложните електронни схеми могат да допринесат за това, че компютрите ще се държат не по-малко интелигентно. И ако станат интелигентни, е възможно те да създадат нови компютри - с още по-голяма сложност и с високи интелектуални способности.компютрите никога няма да станат наистина интелигентни, независимо колко сложни са те. Но ми се струва, че ако човешкият ум е осигурен от активността на много сложни химически молекули, тогава не по-малко сложните електронни схеми могат да допринесат за това, че компютрите ще се държат не по-малко интелигентно. И ако станат интелигентни, е възможно те да създадат нови компютри - с още по-голяма сложност и с високи интелектуални способности.че ще бъдат създадени нови компютри - с още по-голяма сложност и с високи интелектуални способности.че ще бъдат създадени нови компютри - с още по-голяма сложност и с високи интелектуални способности.
Ето защо не вярвам в научнофантастична картина на развито, но неподвижно бъдеще. Очаквам ускорено увеличаване на сложността - както в биологичната, така и в електронната сфера. Малко вероятно е през следващите сто години да се случи нещо забележимо, за което имаме повече или по-малко ясна представа. Но до края на хилядолетието, ако оцелеем, промените трябва да бъдат фундаментални.
Линкълн Стефенс веднъж каза: „Видях бъдещето и работи“. Всъщност той говореше за Съветския съюз, който, както знаете, не работи много добре. Въпреки това мисля, че настоящият световен ред има бъдеще, но ще изглежда съвсем различно.