Опасная идея Дарвина: Эволюция и смысл жизни

Вместе со своими учениками Конвей хотел подробно обосновать доказательство фон Неймана, сконструировав двумерный мир с простой физикой, в котором подобная самовоспроизводящаяся конструкция окажется стабильной, рабочей структурой. Подобно фон Нейману они желали дать как можно более общий (и тем самым как можно более независимый от существующей в действительности – земной? локальной? – физики и химии) ответ. Они стремились к чему-то элементарному, что будет легко визуализировать и просчитать, а потому не только перешли от трехмерных моделей к двумерным, но и «оцифровали» время и пространство: как мы видели, все отрезки времени и расстояния описываются целым числом «скачков» и «клеток». Именно фон Нейман взял рожденную Аланом Тьюрингом абстрактную концепцию механического компьютера (который сейчас называется «машиной Тьюринга») и на ее основе разработал техническое описание универсальной электронной вычислительной машины с неизменной программой, осуществляющей последовательную обработку данных (которую сейчас называют «машиной фон Неймана»). В ходе своих блестящих исследований пространственных и структурных требований к такому компьютеру он осознал – и доказал, – что Универсальная машина Тьюринга (машина Тьюринга, способная без всяких исключений вычислить любую вычислимую функцию), в принципе, может быть построена в двумерном пространстве226. Конвей и его ученики также хотели подтвердить это своей собственной попыткой проектирования в двумерном пространстве227.

Было это непросто, но они показали, как можно «построить» рабочий компьютер из более простых «Жизненных» форм. Например, вереницы планеров могут обеспечить «ленточный» ввод/вывод, а устройство считывания с ленты может представлять собой огромный конгломерат пожирателей, планеров и прочей всячины. Как выглядит подобная машина? Паундстоун полагает, что вся конструкция будет состоять из порядка 10¹³ клеток или пикселей.

Для демонстрации рисунка, состоящего из 10¹³ пикселей, потребовался бы видеоэкран по меньшей мере в три миллиона пикселей в ширину. Представим, что пиксель – это квадрат со стороной 1 мм (что по стандартам персональных компьютеров является весьма высоким разрешением). Тогда ширина экрана составила бы 3 километра (около двух миль). Речь бы шла о площади в шесть раз больше Монако.

С определенного расстояния пиксели самовоспроизводящегося рисунка уменьшатся до неразличимости. Если вы отойдете от экрана достаточно далеко для того, чтобы без труда видеть все изображение, пиксели (и даже планеры, пожиратели и ружья) окажутся слишком малы, чтобы их разглядеть. Самовоспроизводящийся рисунок будет представлять собой туманное свечение, подобное галактике228.

Иными словами, к тому моменту, как вы встроите достаточно элементов в способную воспроизводить себя конструкцию (в двумерном мире), она, грубо говоря, будет настолько же больше своих мельчайших элементов, насколько организм больше составляющих его атомов. Вероятно, вы не сможете обойтись чем-то более простым, хотя это и не доказано. Догадка, с которой мы начали главу, блестяще подтверждается: для превращения доступных фрагментов в нечто самовоспроизводящееся требуется много конструкторско-проектной работы (проделанной Конвеем и его учениками); самовоспроизводящиеся организмы не образуются в результате космической случайности – они слишком велики и дороги.

Игра «Жизнь» иллюстрирует множество важных принципов и может дать материал для разнообразных доводов и мысленных экспериментов, но, прежде чем перейти к своему основному тезису, я остановлюсь здесь лишь на двух особенно значимых для нас на данном этапе моментах229.