Структура реальности

Теория сложности вычислений — это отрасль теории вычислительных систем, которая связана с тем, какие ресурсы (как-то: время объем памяти или энергия) необходимы для выполнения данных классов вычислений. Сложность отрезка информации определяется на основе вычислительных ресурсов (как-то: длина программы, количество вычислительных этапов или объем памяти), которые понадобились бы компьютеру для воспроизведения этого отрезка информации. Используют несколько различных определений сложности, каждое из которых имеет свою область применения. В данном случае нас не волнуют точные определения, но все они основаны на идее о том, что сложный процесс — это процесс, который в действительности представляет нам результаты обширного вычисления. Планетарий хорошо иллюстрирует смысл, в котором движение планет «представляет нам результаты обширного вычисления». Предположим, что планетарием управляет компьютер, вычисляющий точное изображение того, что прожекторы должны представить в качестве изображения ночного неба. Чтобы сделать это достоверно, компьютер должен использовать формулы, предоставленные астрономическими теориями. В действительности такое вычисление идентично тому, которое осуществили бы при определении предсказаний, куда обсерватории следует направить свои телескопы, чтобы увидеть реальные планеты и звезды. Говоря, что внешний вид планетария так же «сложен», как и вид ночного неба, которое он представляет, мы имеем в виду, что оба этих вычислительных процесса, — один из которых описывает ночное небо, а второй — модель Солнечной системы, — весьма идентичны. Таким образом, мы опять можем переформулировать критерий доктора Джонсона на основе гипотетических вычислений:

Если для обретения иллюзии того, что определенная категория реальна, потребуется значительное количество вычислений, то эта категория реальна.

Если бы в ноге доктора Джонсона всякий раз, когда он ее вытягивал, появлялась отдача, то источнику его иллюзий (Богу, машине виртуальной реальности или чему-то еще) пришлось бы проделать всего лишь простое вычисление, чтобы определить, когда давать ему ощущение отдачи (что-то вроде «если нога вытянута, то отдача…»). Но чтобы воспроизвести то, что испытал доктор Джонсон, в практическом эксперименте, необходимо принять во внимание, где находится камень, попадет ли по нему нога доктора Джонсона, насколько он тяжел, тверд и прочно ли вдавлен в землю, пинал ли его кто-то до доктора Джонсона и т. д. — огромное вычисление.

Физики, склонные к мировоззрению, подразумевающему существование одной вселенной, иногда пытаются объяснить явление квантовой интерференции следующим образом: «Теневых фотонов не существует, — говорят они, — а то, что переносит влияние отдаленных щелей на реальный фотон, — ничто. Некое действие на расстоянии (как в законе тяготения Ньютона) просто заставляет фотоны изменять траекторию, когда открывают отдаленную щель». Но в этом предполагаемом действии на расстоянии нет ничего «простого». Соответствующий физический закон не может не сказать, что отдаленные объекты воздействуют на фотон так, словно что-то проходит через отдаленные щели и отскакивает от отдаленных зеркал так, чтобы остановить этот фотон в нужное время в нужном месте. Для определения реакции фотона на эти отдаленные объекты потребовался бы тот же объем вычислений, что и для создания истории о большом количестве теневых фотонов. Вычислению пришлось бы пройти через всю историю поведения каждого фотона: он отскакивает от этого, его останавливает то и т. д. Следовательно, как и в случае с камнем доктора Джонсона и с планетами Галилео, история о теневых фотонах обязательно появляется в любом объяснении наблюдаемых результатов. Минимальная сложность этой истории делает отрицание существования этих объектов неприемлемым с философской точки зрения.

Физик Дэвид Бом создал теорию с предсказаниями, идентичными предсказаниям квантовой теории, в которой некая волна сопровождает каждый фотон, переливается через всю перегородку, проходит через щели и препятствует движению видимого фотона. Теорию Бома часто представляют как вариант квантовой теории, основанный на существовании одной вселенной. Но эта теория ошибочна в соответствии с критерием доктора Джонсона. Отработка поведения невидимой волны Бома потребует тех же вычислений, что и отработка поведения триллионов теневых фотонов. Некоторые части волны описывают нас, наблюдателей, обнаруживающих фотоны и реагирующих на них; другие части волны описывают другие варианты нас, реагирующих на фотоны в других положениях. Скромная терминология Бома — отношение к большей части реальности как к волне — не меняет того факта, что в его теории реальность состоит из огромного набора сложных категорий, каждая из которых способна ощущать другие категории из своего набора, но категории из остальных наборов она может ощущать только косвенно.