4.5. Вычисления и физика 371

летательных аппаратов, размещенных в верхних слоях атмосферы, с ракет или искусственных спутников; при этом наряду с обычными оптическими телескопами применяются и самые разнообразные детекторы прочих сигналов.) Все эти вычисления, впрочем, не имеют непосредственного отношения к цели наших поисков, и я упомянул о них, главным образом, как о замечательно наглядных примерах того, насколько продуктивным инструментом исследования природы могут оказаться полные и точные вычисления, насколько хорошо вычислительные процедуры способны в действительности подражать природе. Нам же стоит уделить более пристальное внимание исследованиям биологических систем, так как именно в поведении биологических систем (а точнее - согласно выводам, к которым мы пришли в первой части, - в поведении осознающего себя мозга) следует искать возможные и необходимые проявления невычислимой физической активности.

Нет никаких сомнений в том, что вычислительные модели играют весьма важную роль в моделировании биологических систем, однако сами эти системы очевидно гораздо более сложны, чем те, с которыми имеет дело астрофизика, - соответственно, более сложной оказывается и задача построения действительно надежной модели биологической системы. Количество систем, достаточно "чистых" для того, чтобы получить при моделировании сколько-нибудь "приличную" точность, очень невелико. Мы в состоянии построить достаточно эффективные модели сравнительно простых систем - таких, например, как кровоток в сосудах различных типов или, скажем, передача сигналов по нервным волокнам (хотя в последнем случае возникают некоторые сомнения относительно того, допустимо ли рассматривать данную систему в рамках исключительно классической физики, поскольку важную роль здесь играют, наряду с физическими, и химические процессы).

Химические процессы напрямую обусловлены квантовыми эффектами, поэтому при исследовании поведения, связанного с химической активностью, мы, строго говоря, выходим за рамки классической физики. Несмотря на это, очень часто подобные "квантово обусловленные" процессы рассматриваются с позиций существенно классических. И хотя формально такой подход корректным не является, в большинстве случаев мы интуитивно предполагаем, что всевозможные тонкие квантовые эффек-

372 Глава 4

ты (помимо тех, что "официально" учитываются стандартными правилами и законами химии, классической физики и геометрии) серьезной роли здесь не играют. С другой стороны, мне думается, что при всей разумности и даже беспроигрышности такого предположения в отношении моделирования многих биологических систем (сюда, пожалуй, можно включить и распространение нервных импульсов) все же несколько рискованно делать общие выводы о более сложных биологических процессах, опираясь лишь на их якобы полностью классическую природу, особенно если речь заходит о таких сложнейших системах, как, например, человеческий мозг. Если мы намерены прийти к сколько-нибудь общим заключениям о теоретической возможности достоверной вычислительной модели мозга, нам необходимо прежде как-то разобраться с "загадками" квантовой теории.

Именно этим мы и займемся в двух последующих главах - по крайней мере, попытаемся по мере возможности. Там, где, как мне представляется, разобраться в причудах квантовой теории невозможно в принципе, я покажу, каким образом следует модифицировать саму теорию с тем, чтобы привести ее в вид, более соответствующий нашим представлениям о правдоподобной картине мира.

Примечания

1. См., напр., [81], с. 49.

2. Одно из таких соотношений - "первый закон термодинамики":

dE = dS - pdV. Буквами Е, Т, S, р и V здесь обозначены,

соответственно, энергия, температура, энтропия, давление и объем

газа.

3. См., напр., [81].

4. [333]; см. также [265], с. 428.

5. Весьма живописное, но не очень детальное изложение сути второго

закона термодинамики имеется в НРК (глава 6). Интересующихся

подробностями отсылаю к [69], а тех, кто не боится трудностей, -

к [288].

СТРУКТУРА КВАНТОВОГО МИРА