Космологические коаны. Путешествие в самое сердце физической реальности

Но там должно быть что-то похожее на то, о чем вы думаете! В статистике хорошо известен прием, который можно использовать, если речь идет о системах с известным большим набором возможных конфигураций или состояний, но вам известно только небольшое число фактов об этой системе. Назовем их X, Y и Z. В соответствии с этим методом следует предположить, что реализуется самая общая, или наиболее беспорядочная конфигурация, совместимая с X, Y и Z[155]. Логика тут понятна: поскольку беспорядок означает отсутствие информации (этому научила нас река Лхаса), максимальное разупорядочение соответствует минимуму информации. На самом деле это означает, что мы «знаем только» факты X, Y и Z. Если есть основание полагать, что реализуется какая-то конфигурация, отличная от наиболее общей и наиболее разупорядоченной, она, по определению, представляет собой информацию, соответствующую факту W которая вам известна. Вы должны это ясно осознать, определить W и искать наиболее общую конфигурацию, совместимую с X, Y, Z и W.

Применим тот же метод к завернутому подарку. Если в какой-то момент вам действительно известно только, во что он завернут, тогда, следуя алгоритму, вы должны прийти к заключению, что состояние внутри соответствует максимуму энтропии. Чем может быть это состояние с максимальной энтропией? Физика дает ответ на этот вопрос. Состояние будет тем же, что и в случае тибетской тхангки, оставленной навечно в закрытом ящике: максимально случайное и разупорядоченное состояние должно быть чем-то вроде ультрагорячего газа элементарных частиц; возможно, даже испаряющаяся черная дыра или что-то похожее.

Вы можете возразить: внутри подарочной упаковки никогда не будет чего-то, что может мгновенно превратиться в невероятно мощную бомбу[156]. Это так. Но установив, что по прошествии нескольких секунд обертка осталась целой, вы должны учесть эти сведения как часть данных, составляющих W. Если, скажем, вы знаете, что коробка остается целой в течение одной минуты, то вы придете к выводу, что состояние внутри коробки соответствует наиболее разупорядоченной конфигурации, согласующейся с существованием в течение одной минуты при комнатной температуре снаружи. Вероятно, это очень, очень горячая среда, ограниченная невероятно надежной и прочной оболочкой, которая продержится примерно минуту. Так что отойдите-ка лучше подальше!

Эдак можно сойти с ума. Конечно, мы никогда не рассуждаем подобным образом. Мы никогда реально не считаем, что состояние содержимого коробки соответствует наиболее общему из возможных известных нам состояний. Вы можете догадаться, что находится в коробке с подарком, предположив, каким может быть «типичный» или «стандартный» подарок: конструктор лего, если вы ребенок, ожерелье, если у вас годовщина свадьбы, галстук, если сегодня День отца. Но никогда — если только у вас не совсем уж странные друзья! — вы не подумаете, что там ультрагорячая плазма! Предположив такое, вы всякий раз, открыв коробку, испытаете чувство разочарования (или облегчения), когда обнаружите, насколько вы ошиблись. Но что именно неправильно в этих рассуждениях? Оценка по максимуму энтропии достаточно серьезна и изначально правильна: по сути дела, это правильный способ, позволяющий характеризовать состояние, когда информация ограничена.

Скорее ошибка в том, что в повседневном мире мы обладаем гигантскими неявными знаниями о предметах (например, о содержимом подарочной коробки), даже если утверждаем, что ничего о них не знаем.

Это знание досталось нам в наследство от чрезвычайно высокоупорядоченного, насыщенного информацией состояния ранней вселенной. Эта богатая информацией вселенная создала высокоупорядоченные галактики, внутри которых образовались богатые информацией звезды с высокоинформативными планетами и их окружением. Информация и порядок хранятся в ставшей холодной материи, в связях атомов и молекул, в пустоте пространства и в противодействии объектов гравитационному коллапсу. Это (как, скажем, и замороженный буррито) вовсе не воспринимается как удивительное хранилище информации. И тем не менее это наш тайный, главный и (с точки зрения вселенной, раскинувшейся в пространстве и времени) невероятно редкий ресурс.