2012. június 27., szerda

Teremtett világok és láthatatlan technológiák

Max Frisch svájci regényíró megfogalmazása szerint „a technológia a világ elrendezésesének olyan művészete, hogy ne kelljen észrevennünk”. Azaz: egy technológia minél elterjedtebb, annál inkább belesimul a környezetünkbe és annál nehezebb észrevenni – és ez persze több kérdést is felvet a jövővel kapcsolatban.
Először is azt, hogy a jelenlegi várakozások szerint a víz, gáz, elektromosság és telefon mellett a jövőben a számítástechnika és az internet válik majd az ötödik közművé. Azaz ugyanolyan természetes lesz a jelenléte, mint ahogy ma természetes, hogy egy lakásba belépve van víz és villany. Emellett miként Michio Kaku írja A jövő fizikájában (amely ezen bejegyzés kiindulási pontjául is szolgált) „végül maga a komputer szó is el fog tűnni a... nyelvből”.
Érdekes lenne tudni, hogy mi lesz a következő, ami a mindennapi életbe ugyanígy be fog épülni. Be kell vallanom, hogy még találgatni sem tudok, és mintha ugyanabban a helyzetben lennénk, mint az 1900 körüliek, akiknek – beleértve H. G. Wells-t, a modern jövőkutatás tulajdonképpeni megalapítóját is – még véletlenül sem jutott eszükbe, hogy a számítástechnika egyszer meghatározó fontosságúvá válhat.
De az is elképzelhető, hogy nem lesz ilyen „hatodik közmű”. Az első öt az emberiség történetéhez képest egy viszonylag szűk időintervallumban jelent meg az utóbbi százötven évben, és miért is tételeznénk fel, hogy a jövőben is újabbak felbukkanása lesz a jellemző? Talán inkább a már meglévőkre fognak újabbak ráépülni (mint ahogy valójában a telefónia és a számítástechnika is az elektromosságra). Vagy ugyanúgy teljesen más megközelítési módok fognak megjelenni, mint ahogy az ipari forradalom előtt még nem létező társadalmi komplexitás és a fejlettebbé váló technológia révén tették lehetővé a közművek kialakulását?
De ezzel még nincs vége. Arthur C. Clarke úgy fogalmazott, hogy „bármely, kellőképpen fejlett technológia megkülönböztethetetlen a mágiától”, és eljátszhatunk egy olyan, „kellőképpen fejlett” technológián alapuló, mesterséges környezet gondolatával, amelyet nem lehet a természetestől megkülönböztetni. És miért is lehetne: amennyiben nem vagyunk vele tisztában, hogy nem „magától” jött létre, úgy a megfigyelés önmagában kevésnek fog bizonyulni. Ha például azt tapasztaljuk, hogy bizonyos tárgyakon mondjuk keresztül tudunk nyúlni, akkor egyszerűen nekiállunk olyan „természeti törvényeket” kitalálni, amelyek megmagyarázzák a jelenséget. Pontosan úgy, mint ahogy a kvantumfizika esetében is tettünk, ahol a hagyományos okság logikája bizonyult használhatatlannak.
Úgyhogy annak a kérdésnek mintha nem lenne különösebben sok értelme, hogy vajon mi is egy ilyen „teremtett világban” élünk-e, elvégre úgy tűnik, hogy úgysem kaphatunk rá választ – van azonban néhány dolog, ami ennek ellenére is megfontolásra érdemes.
Először is: amikor azt kérdezzük, hogy vajon „mátrixban élünk-e”, akkor kimondva vagy kimondatlanul bár, de azzal a feltételezéssel szoktunk élni, hogy valamilyen szempontból fontosak vagyunk a rendszeren belül – sőt, az mintegy a mi kedvünkért jött létre. De elképzelhető olyan változat is, ahol csupán valamiféle melléktermékként jelenünk meg (és a cél mondjuk a nagy méretű és összetett ökoszisztémák tanulmányozása – vagy bármi más, de nem mi).
Ez a kétfajta „teremtett világ” azért különbözik egymástól, mert az előbbi (a „számunkra létrehozott”) esetében mégiscsak lehet rá némi esélyünk, hogy rájöjjünk az igazságra. Elvégre elképzelhető olyan forgatókönyv, ahol a virtuális környezet létrehozói tudatni akarják, hogy léteznek. Sőt, arra is lehet némi esély, hogy ezt egyértelmű és látványos módon tegyék – például valahogy úgy, mint Carl Sagan Kapcsolat című regényében, ahol a pi számjegyeiben egy kört rejtettek el (vagyis „a világegyetemet nem vaktában alkották, tudatta a kör”). Mivel ilyen üzenetet nem látunk ezért vagy nincsenek is „alkotók”, és én ezt tartom a legvalószínűbbnek – nem mintha sokat számítana, hogy mit súg az intuícióm. És azért nem számít sokat, mert az is elképzelhető, hogy vagy ezek a hipotetikus „ők” oldották meg rosszul a feladatot, vagy mi nem boldogulunk a feladvánnyal. És majd hátha egyszer később... Egy ilyen keresés során talán még könnyebb helyzetben is lennénk, mint a hasonlóképpen hipotetikus földönkívüli civilizációk jelei után kutatva, hiszen itt kiindulhatunk önmagunkból, és „testre szabott jeleket” kereshetünk.
Amiből viszont két további dolog következik. Egyfelől, hogy egy ilyen keresést nem lenne szabad feladni, mert arra ugyan soha nem találhatunk bizonyítékot, hogy „nem volt teremtő”, arra viszont esetleg igen, hogy de bizony volt.
Másfelől azon is érdemes lenne eltűnődnünk, hogy ha – jobb esetben – az emberiség még nagyon sokáig fennmarad, és a különböző technológiák fokozatosan és nem csupán metaforikusan, de szó szerint láthatatlanná válnak késői utódaink számára, akik talán csak használni fogják, de nem csak nem fogják érteni a működésüket, de maguktól annak sem lennének tudatában, hogy bizonyos jelenségek/folyamatok/stb., nem természetesek, úgy miként lehetne ezzel kapcsolatban üzenetet hagyni nekik?

2012. június 18., hétfő

Nélkülözhetetlen gépek és nélkülözhető technológiák


Robert Fogel amerikai Nobel-emékdíjas közgazdász egy helyütt azt kérdezi, hogy vajon tényleg olyan fontos volt-e az USA fejlődése szempontjából a vasút, mint ahogy fel szoktuk tételezni – és azt válaszolja, hogy nem. A problémát általánosítva azon is eltűnődhetünk, hogy melyik az a technológia, amelyet tényleg nem lehet valami mással kiváltani.
Fogel abból indult ki, hogy attól, hogy egy technológia hatékony, könnyen lehet, hogy máshogy is meg lehetne csinálni ugyanazt (vagy majdnem ugyanazt), és az eredményei szerint ha csatornákat (vízi szállítás) és lovas kocsikat használtak volna vasút helyett, akkor az USA GDP-je csupán néhány hónappal vagy legfeljebb 1-2 évvel később érte volna el az 1890-es szintet.
David Edgerton angol történész The Shock of the Old című könyvében használja a „publikus technológiák” fogalmát. Ez valami olyasmit jelent, ami látványos módon a szemünk előtt van – az élelmezést és általában véve a városi életet tökéletesen átalakító hűtőszekrény például tipikusan nem ilyen. Ilyen viszont az 1800-as évek vasútja mellett az 1950-es évekből az atomenergia; az űrrepülés és a számítástechnika is, és ez már csak azért is elgondolkoztató, mert az első kettő  nem váltotta be az ígéreteket. Az atomhajtású autó és hasonlóképpen atomhajtású repülőgép meg persze mozdony (ahol egy fedélzeti reaktor termelte volna a gőzt, és így termeltek volna áramot) nem valósult meg – mint ahogy a minden más megoldást kiszorító atomenergia sincs sehol, és ma valószínűleg nem sokunknak jutna eszébe úgy gondolni a 21. század elejére, mint „atomkorra”. Valami hasonló történt az űrkutatással is: amennyire izgalmasnak és meghatározónak látszott a hidegháború idején, most olyannyira nem cseng hihetően az, hogy „űrkorszak” sem.
A számítástechnika viszont fontosabb, mint valaha, és ezen a ponton érdemes bevezetni a „kiváltható” és a „nem kiváltható” technológiák fogalmát. Az előbbire nyilvánvalóan jó példa a 19. századi amerikai vasút, és persze elképzelhető olyan modell is, ahol a 20. századi vasutat közúti közlekedéssel váltjuk ki. Értsd: vannak rá alternatívák.
A számítógép esetében bonyolultabb a helyzet, ugyanis az, hogy sok helyen használjuk, nem jelenti azt, hogy minden esetben nélkülözhetetlen. A bevásárló központok automatikusan nyíló ajtajai helyett alkalmazhatnánk valamiféle mechanikus érzékelőket és erőátviteli mechanizmusokat vagy ajtónyitogató embereket stb. És hasonlóképpen: számos, a digitális komputerek által végrehajtott feladatot analóg célkomputerekkel is meg lehetne valósítani, és nagyon is leegyszerűsítő lenne a 20. századi számítástechnika történetéből kihagyni ezt.
Viszont számos olyan dolgot, amit a digitális komputerek csinálnak, jobban valószínűleg nem lehetne, tehát bár egyes esetekben és egyes megoldásokat helyettesíthetnénk mással, de összességében nem lehetne akár csak megközelítően olyan jól csinálni, mint így. Hát igen: a digitális komputerek bizonyos értelemben „tökéletes gépek”, és hirtelenjében kevés hasonlót tudnék említeni. Még a kémiai hajtóanyagú űrrakéták sem azok: az '50-es évek végén a General Atomics nevű amerikai cég Orion néven atomhajtású űrhajót fejlesztett, és Freeman Dyson amerikai fizikus szerint nem csupán működőképes, hanem sokkal hatékonyabb lett volna a maiaknál, még ha legalább részben politikai okokból nem valósult is meg.
Az eddig elmondottak több kérdést is felvetnek.
Egyfelől, hogy nem mindegy, hogy milyen értelemben beszélünk kiváltható technológiáról. Daniel J. Boorstin amerikai történész említi, hogy „míg a kommunikáció valaha a közlekedés alacsonyabb rendű pótléka volt, ma már gyakran ezt részesítjük előnyben”. De míg azzal az elképzeléssel eljátszhatunk, hogy az egyik terület jelentős mértékben feleslegessé teheti a másikat (és persze a távmunka is ezen az elképzelésen alapul), az a belátható jövőben felettébb valószínűtlen, hogy nem lesz szükség közúti járművekre. Az pedig más kérdés, hogy maga a tömegközlekedés viszonylag új: nem lett volna értelme ilyesmiről beszélni a vasút és a menetrendszerű hajójáratok megjelenése előtt. Ami viszont egyben azt is jelenti, hogy bizonyos körülmények között nem csupán a gőzmozdony, de maga a tömegközlekedés is kiváltható – elvégre a 19. század előtt is ez volt a helyzet. A közlekedés viszont nem. Ad analogiam: az atomerőművek helyettesíthetőek mondjuk szél- vízerőművekkel, az energiatermelés viszont nem, és így tovább. Mondhatni: léteznek „fő kategóriák”, és az a legizgalmasabb, amikor – miként Boorstinnál is – az egyik „fő kategória” szippantja el a másik feladatainak egy részét.
Másfelől: mint ahogy az Orion példája is mutatja, számos esetben valószínűleg nem a lehető legjobb/leghatékonyabb megoldást használjuk – és ez persze nem is meglepő, hiszen olyan, komplex társadalomtechnikák vesznek minket körül, melyek éppen komplexitásuknál fogva nehezen változtathatóak csak meg, és ezért az útfüggés is erős tud lenni. Ha egyszer egy bizonyos irányba indultunk el, akkor egyre kevésbé fogunk letérni az adott útról. Tehát: nem lehetne-e máshogy – és persze jobban – csinálni? Akár a tömegközlekedést, akár az űrhajózást, akár bármi mást.
Másfelől: eddig arról beszéltünk, hogy „ugyanazt ugyanúgy” (lásd: Fogel és az amerikai vasút) vagy „ugyanazt jobban” (Orion). De hacsak nem feltételezem (márpedig nem, hiszen ott az útfüggés), hogy egy adott pontról elindulva a lehetőségek teljes fázisterét bejárhatjuk, úgy érdemes azon is eltűnődni, hogy „teljesen mást teljesen máshogy”. Hátha ugyanolyan „tökéletes gépekhez” juthatunk el, mint a modern számítástechnika, miközben jelenleg eszünkbe sem jut, hogy ilyen léteznek ilyen lehetőségek is.

A bejegyzés a HWSW App!cloud konferencián (2012. június 13.) elhangzott előadásomon alapul.

2012. június 3., vasárnap

Hány dimenzióban élhetünk?


Neumann János egy alkalommal azt fejtegette, hogy „ha az ember és technológiája sok milliárd évvel ezelőtt jelent volna meg, akkor [az atombomba számára alapvető fontosságú] urán 235 előállítása könnyebb lett volna. Ha viszont később – mondjuk százmilliárd év múlva – bukkan fel, úgy az urán 235 koncentrációja akkorra olyan alacsony lesz, hogy gyakorlatilag nem lehetne felhasználni”. Ami persze nem egyszerűen azt jelenti, hogy nem csupán ember-, de atombomba-barát univerzumban élünk, hanem további következtetésekre is lehetőséget ad.
Ugyanis ezen a ponton több kérdést kapcsolhatunk össze. Így például azt, hogy

  • mennyire mindegy vagy nem mindegy, hogy mikor élünk az ősrobbanást követően, és ez mennyire van hatással bármely civilizáció lehetőségeire. Meg azt, hogy 
  • az Univerzum jelenlegi „emberre hangoltságából” mi következik; és végezetül azt is, hogy
  • amikor azt vizsgáljuk, hogy melyik világmindenségekben lenne elképzelhető az értelem megjelenése, akkor milyen logika szerint dolgozunk.

Mivel ez így meglehetősen bonyolultan hangzik, ezért kezdjük az elején, vagyis azzal, hogy Abraham Loeb amerikai fizikus éppen mostanában tett közzé egy tanulmányt arról, hogy bár a kozmikus háttérsugárzást jelenleg is tudjuk észlelni (ezt ő „kozmikus Rosette-i kőnek” nevezi), a „precíziós kozmológia” számára az ideális megfigyelési időpont kb. 13 milliárd évvel ezelőtt lett volna. Az időben előrehaladva pedig még rosszabb lesz a helyzet, ugyanis egyre kevesebb, az eredetre vonatkozó információ lesz számunkra elérhető (miként korábban már érintettük a kérdést).
És hogy mi következik ebből? A 18. század végén, amikor Herscel, az Uránusz felfedezője azt mondta, hogy a Vénuszt átlátszatlan felhőtakaró borítja, akkor egy Schröter nevű csillagász azt vetette ellen, hogy isten végtelen nagylelkűségében feltehetően nem engedné meg, hogy az ottaniak ne láthassák a csillagos eget. De persze nem volt igaza.
Vagyis – mondhatnánk némi iróniával – még ha egy értelemre hangolt világmindenségben élünk is, azt azért nem állíthatjuk, hogy akár a nem létező vénuszlakókra, akár a precíziós kozmológia művelőire is rá lenne hangolva, és azok, akik amellett akarnak érvelni, hogy mennyire a mi létünkhöz van hozzáigazítva van az egész, és emiatt valamilyen módon kitüntetett a helyzetünk, mintha elfeledkeznének arról, hogy ez nem mindig volt és nem is mindig lesz igaz.
Korábban pontosabb megfigyeléseket lehetett volna végezni, ám az élet még nem jelenhetett meg, most képesek vagyunk ugyan észlelni az Ősrobbanásra utaló jeleket (bár nem optimálisan), és mi is létezünk; a távoli jövőben viszont egyik sem lesz lehetséges, és innentől kezdve a hagyományos antropikus érvelés is megkérdőjeleződik mely szerint így vagy úgy, de miránk lenne hangolva az egész. Amennyiben időbeli folyamatában nézzük, inkább tűnünk valamiféle mellékjelenségnek: epifenoménnak.
De ezzel még nincs vége. Max Tegmark amerikai fizikus néhány éve arról írt, hogy univerzmunk abból a szempontból is kitüntetett helyzetű a többi, lehetséges (vagy legalább elképzelhető) Univerzumhoz képest, hogy az az értelmes élet kizárólag a 3 térbeli és 1 időbeli kiterjedésű világokban jelenhet meg, mivel magasabb dimenziószámok (a miénknél több tér- és/vagy időbeli dimenzió) esetén a rendszer instabil lesz; alacsonyabb dimenziószámok esetén pedig túl egyszerű ahhoz, hogy a gondolkodás is megjelenhessen benne. Eközben egyfelől Paul Ehrenfest osztrák fizikusra hivatkozik, aki úgymond már 1917-ben kimutatta, hogy háromnál több térbeli dimenzió esetén sem a bolygó-, sem pedig az atompályák nem lennének stabilak. Emellett pedig ott vannak az egynél több idődimenzióból fakadó problémák is (ahol nem lehetne értelmezni az ok-okozati összefüggéseket - és persze még csak fel sem vetődhetne a jövőkutatás gondolata:-) .
Másfelől egy alacsonyabb diemenziószámú világban, ahol az idegpályák nem keresztezhetik úgy egymást, mint a miénkben, „egyszerűen túl egyszerűek és sivárak ahhoz, hogy megfigyelő jelenjen meg bennük”, mondja Tegmark.

A problémák típusai tehát a dimenziók számával kapcsolatban:

  • magasabb térbeli dimenziószámok esetén nem lehetségesek „hagyományos értelemben vett atomok vagy talán bármilyen stabil struktúra”, hogy Clifford Pickover amerikai fizikus megfogalmazását vegyem kölcsön
  • háromnál kevesebb dimenzió esetében nem működne a gravitáció (és persze ennek is több, mint kellemetlen következményei vannak)
  • az egynél több vagy kevesebb időbeli dimenzió esetén pedig lehetetlen azzal számolni, hogy mi fog történni a jövőben – tehát bár ismét csak Pickover szerint a protonok, elektronok stb. azért stabilak lehetnek „kellőképpen alacsony energiákon”, ilyen körülmények között nem alakulhat ki következtetésekkel dolgozó, magasan fejlett agy (még élet létrejöhetne is), hiszen nem lennének a világ működésével kapcsolatban jól használható támpontok

Itt nem is annyira az az érdekes, hogy Tegmark két különböző típusú érvelést használ: az elsőnél fizikai számításokra hivatkozik, a másodiknál viszont csupán a „józan észre” - márpedig a modern fizikában legkésőbb a 20. század eleje óta számtalan példát találunk arra, hogy ez korántsem mindig megbízható. Sőt, meg merem kockáztatni, hogy nem is tudományos, mivel az, hogy milyen, többé-kevésbé intuitív elképzeléseink vannak egy nem létező, két dimenziós világ lehetőségeiről, melyekről semmilyen tapasztalatunk sincs, nem különösebben sokat számít.
Mint ahogy az Ehrenfest-féle megközelítéssel kapcsolatban is komoly metodológiai problémák merülhetnek fel. Itt ugyanis azt járjuk körül hogy mi történne, ha háromnál több dimenzió lenne. Eközben azonban ki nem mondva (sőt, valószínűleg anélkül, hogy gondolnánk rá egyáltalán) azt tételezzük fel, hogy a fizikailag létező dimenziók olyanok, mint a szín: megtehetjük, hogy ceteris paribus: az összes többi tulajdonság változatlanul hagyásával kizárólag ezt módosítjuk – mintha egy fémkockát más színűre festenénk. Nem pedig olyan, mintha új alakba öntenénk, amivel megváltozhat a felszínének nagysága is.
Természetesen (?) nekem is olyan érzésem van, hogy sz Ehrenfeld-féle felfogás a helyes, és létezhetnének a miénktől mindössze tér- vagy időbeli dimenzióik számában különböző világok, de annak, hogy én mit gondolok/sejtek (mint ahogy annak is, hogy Ehrenfeld vagy Tegmark), vajmi kevés jelentősége van.
Úgyhogy két dolgot tehetünk.

  • Vagy azt mondjuk, hogy ezek érdekes gondolati játékok, de az igazi természettudományhoz semmi közük sincs, hiszen nem ellenőrizhetőek (és ez tökéletesen védhető álláspont);
  • vagy pedig abból indulunk ki, hogy elképzelhetőek olyan modellek, ahol a dimenziók száma; és olyanok is, ahol a törvények működése; meg olyanok is, ahol mind a kettő megváltozik, és ekkor a Tegmark-féle modell ugyanúgy csupán a lehetséges (vagy legalább elképzelhető) univerzumok egy részhalmazát tartalmazza, mint ahogy a Tegmark-féle univerzumoknak is csupán egy részhalmaza az a világmindenség ahol a tér három-, az idő pedig egydimenziós.