Bien que l'informatique soit enseignée dans les écoles pour la quatrième décennie consécutive, nous ne nous soucions guère de son importance. Il nous semble que cela permet seulement de mieux comprendre le fonctionnement de l'informatique. En fait, une théorie naît de l'informatique, qui à long terme est capable de changer nos idées fondamentales sur le monde et la place de l'homme dans celui-ci.
L'ÈRE DU CALCUL
L'informatique, en tant que branche de la science traitant de l'étude des lois de formation, de transformation et de distribution de l'information dans la nature, est née à un moment où le système de calcul binaire est apparu: un tel système, fonctionnant uniquement avec des zéros et des uns, a été décrit par le mathématicien allemand Gottfried Leibniz en 1703. Il a également inventé un prototype de carte perforée et proposé un projet de calculatrice fonctionnant en nombres binaires. Il s'avère que l'informatique dès le début était une science pratique, lorsque les idées abstraites trouvent immédiatement une application sous la forme d'inventions concrètes.
Cependant, il a fallu un autre siècle et demi pour arriver à comprendre qu'avec l'aide d'un système binaire, il est possible non seulement de résoudre des problèmes arithmétiques, mais aussi logiques. Les cartes perforées ont commencé à être utilisées dans le tissage, créant des motifs complexes sur les tissus. Et c'est précisément cette technologie que le scientifique anglais du 19ème siècle Charles Babbage était censé utiliser dans sa "machine différentielle" - aujourd'hui il est appelé le "père" du premier ordinateur. Ensuite, des cartes perforées ont été utilisées pour les calculs statistiques, sur lesquels la célèbre société IBM, fondée en 1911, a grandi. Ses experts ont également inventé les premières calculatrices programmables. En 1937, l'ingénieur américain Claude Shannon a soutenu sa thèse, dans laquelle il montrait que des problèmes logiques peuvent être résolus grâce à l'organisation de relais électromécaniques:dans ce travail historique, les fondations de la théorie de l'information et de la construction d'ordinateurs analogiques ont été posées. Dix ans plus tard, Shannon a publié une monographie encore plus complète, n'examinant pas les schémas individuels, mais la nature de l'information dans son ensemble. Depuis ce moment, l'informatique a acquis la signification d'une théorie universelle, à l'aide de laquelle on peut décrire les processus physiques globaux.
SAUT QUANTUM
L'émergence de la mécanique quantique a contraint les scientifiques à revoir les fondements de l'informatique. Si Claude Shannon et ses disciples croyaient que les objets et les interactions entre eux peuvent être exprimés par des séquences de zéros et de uns, alors, selon les lois du monde quantique, il faut prendre en compte l'incertitude de l'état de la cellule d'information. Grâce à cela, un ordinateur quantique peut effectuer des calculs beaucoup plus rapidement qu'un ordinateur traditionnel, car, comme le disent les scientifiques, la capacité de paralléliser les calculs est inhérente au niveau d'un appareil physique. Son principal problème est d'extraire le résultat, mais ils essaient de le résoudre en développant des algorithmes spéciaux pour déchiffrer les données reçues.
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Depuis que le premier ordinateur quantique a été construit très récemment, la théorie de l'information quantique en est encore à ses balbutiements. Mais même à ce premier stade, il devient clair qu'avec un développement adéquat, il est apparemment capable de répondre aux questions contradictoires de la physique moderne, et même à la principale: comment se forme la réalité?
De nombreux experts parlent de l'important potentiel scientifique de la théorie de l'information quantique. Par exemple, Seth Lloyd de la Massachusetts University of Technology estime que l'univers lui-même est un énorme ordinateur quantique et qu'en développant la technologie appropriée, nous apprendrons un jour à reproduire les processus fondamentaux et même à les modéliser, en les dirigeant à notre discrétion. Le physicien suisse Nicolas Gisan, auteur d'une expérience révolutionnaire sur la téléportation quantique, est convaincu qu'après la découverte de la "non-localité aléatoire", qui s'est avérée être la même loi fondamentale de la nature que la loi de la gravitation universelle, nous devrons revoir le tableau d'ensemble du monde. Et ainsi de suite.
Il semble qu'une nouvelle théorie soit nécessaire pour expliquer le monde à la lumière de nouvelles découvertes. Et une telle théorie a été proposée par le célèbre physicien britannique d'origine israélienne David Deutsch.
CONSTRUCTEUR INVISIBLE
David Deutsch, qui travaille à Oxford, est devenu célèbre pour son livre The Structure of Reality (1997), dans lequel il a étayé l'hypothèse du multivers, une interprétation oubliée de la mécanique quantique qui permet l'existence d'un nombre infini de mondes parallèles. Plus tard, il a ajouté à cette hypothèse le concept de Karl Popper de l'applicabilité de toutes les idées qui passent le test de la réfutation mentale, la théorie de l'information quantique et le développement de la théorie évolutionniste en relation avec la sphère de la raison, proposé par Richard Dawkins. En conséquence, Deutsch a réussi à trouver une voie vers une vision originale de la structure de l'univers, qu'il a appelée «la théorie du constructeur».
Dans sa forme la plus simplifiée, sa théorie dit que le monde qui nous entoure se développe sous l'influence de certains systèmes intégrés dans le tissu de la réalité, par conséquent, si la science veut connaître l'Univers, elle ne devrait pas tant être engagée dans l'étude des lois par lesquelles les objets individuels interagissent, que dans l'étude des systèmes mentionnés («Constructeurs»), dont certains nous avons même appris à reproduire. David Deutsch explique son idée de cette façon:
«Le concept dominant de la science moderne considère que tout ce qui se trouve autour de lui est le développement des conséquences de certaines conditions initiales inconnues … Par exemple, connaissant les lois du mouvement et où se trouvait la planète il y a un an, nous pouvons prédire où elle se trouvera dans une autre année. Mais si nous nous demandons si nous pouvons déplacer une planète entière ici et là, l'approche traditionnelle échouera. Un autre exemple est le problème du libre arbitre. Disons que j'ai deux choix. Ayant choisi le premier, je ne peux que deviner ce qui se serait passé si j'avais choisi le second. Ce qui se passe se passe. Et c'est tout … Il s'avère que mon choix était prédéterminé depuis l'époque du Big Bang? Le problème sous-jacent est que le concept dominant n'explique que ce qui est matériel; le libre arbitre n'y rentre pas … Dans la théorie du constructeur, on peut dire que quelque chose est possible,sans dire que cela arrivera."
Le scientifique compare l'action des «constructeurs» à l'action des catalyseurs - des substances qui modifient la vitesse des réactions chimiques, mais ne se modifient pas d'elles-mêmes. L'étude des «constructeurs», selon Deutsch, nous donnera un indice pour comprendre d'où viennent les lois de la physique et pourquoi elles fonctionnent comme elles le font. En même temps, il deviendra clair ce qu'il est généralement possible de faire dans notre Univers et ce qui restera fantastique.
SUR LE SEUIL DE L'Omnipotence
L'humanité a longtemps été capable de faire les modèles les plus simples de "constructeurs". Il s'agit par exemple de moteurs thermiques fonctionnant en cycle. Ou un ordinateur de bureau qui effectue toutes sortes d'opérations de transformation d'informations tout en restant physiquement inchangé.
Bien sûr, les «constructeurs» mondiaux ne peuvent pas être touchés de nos mains ou placés sur la table, mais nous rencontrons leurs manifestations presque chaque seconde. Le fait est que la connaissance elle-même est l'un des «constructeurs» mondiaux, et peu importe d'où elle vient: de la tête, d'un livre ou d'un ordinateur. Mais la possibilité de nouvelles transformations dépend de la quantité de connaissances. Si l'homme d'autrefois ne pouvait utiliser que des composés et des processus naturels, il a aujourd'hui appris à faire fonctionner la nature d'une manière «contre nature», en créant de nouveaux éléments du tableau périodique ou en commençant une réaction en chaîne de la désintégration des noyaux atomiques.
Quelle application pratique peut avoir la «théorie des constructeurs» autre que l'augmentation des connaissances? David Deutsch estime que c'est elle qui permettra la construction de l'intelligence artificielle qui changera la qualité du travail avec l'information. Et puisque l'information est au cœur de tout, alors, probablement, les possibilités de cette intelligence seront sans limites. Par exemple, il pourra résoudre le problème de l'immortalité physique ou de la colonisation des planètes voisines. Comment le monde va changer dans ce cas, vous pouvez essayer de vous imaginer. Après tout, vous faites également partie du "constructeur" global …
Anton Pervushin