MAJEWSKI: Kwanty i mózgi. O „Nowym umyśle cesarza” Rogera Penrose’a

Książka Penrose’a doskonale przybliża skomplikowane twierdzenia matematyczne i wzory fizyczne, kosmologię i sztuczną inteligencję. Ukazując postęp nauki, sama jednak dowodzi, jak szybko pewne teorie i wyjaśnienia się dezaktualizują.

„Nowy umysł cesarza. O komputerach, umyśle i prawach fizyki” Rogera Penrose’a to jedna z najlepiej napisanych książek popularyzatorskich o nauce, jakie powstały w drugiej połowie ubiegłego wieku. Dlatego warto było ją wznowić, mimo że przez przeszło trzydzieści lat, które upłynęły od jej napisania, w nauce zmieniło się wiele. Pochwała zawarta w pierwszym zdaniu powinna jednak od razu zostać skorygowana. Książka Penrose’a jest bowiem również zapisem jego osobistych poglądów na pewne kwestie – i w tym z kolei tkwi jej słabość.

Pozornie „Nowy umysł cesarza” składa się z raczej luźno ze sobą powiązanych części. W kolejnych rozdziałach autor oprowadza odbiorców po takich obszarach nauki, jak sztuczna inteligencja, maszyny Turinga, liczby zespolone i fraktale, zagadnienie prawdziwości twierdzeń matematycznych i realności obiektów matematycznych, obraz świata w fizyce klasycznej od Galileusza do Einsteina, obraz świata w fizyce kwantowej, kosmologia, a na koniec nauka o budowie i działaniu mózgu ludzkiego. Gdyby ambicje Penrose’a ograniczyły się tylko do stworzenia w ten sposób przewodnika po nauce dla laików, odniósłby jednoznaczny sukces. Zdołał bowiem umieścić na bez mała siedmiuset stronach ogromną ilość twardych danych i zaprezentować je w sposób możliwy do pojęcia przez niefachowców. Inaczej niż prawie wszyscy uczeni piszący o nauce dla ludzi spoza branży, nie bał się demonstrowania wzorów i wyrażeń matematycznych. Uspokaja wprawdzie czytelników, i to wielokrotnie, że nie trzeba ich dokładnie rozumieć, co przydaje się tym ostatnim choćby w momencie prezentacji hamiltonianu, niemniej lektura „Nowego umysłu cesarza” nie jest łatwą przyjemnością czytelniczą. Ale trud w tym przypadku przynosi dobre rezultaty. W porównaniu z tą publikacją większa część piśmiennictwa popularnonaukowego wygląda jak czytanki dla kilkulatków.

Za niewielką wadę konstrukcyjną książki Penrose’a można uznać niewspółmierne potraktowanie jej poszczególnych tematów. Ostatnie rozdziały wyglądają bowiem tak, jak gdyby autor był już zniecierpliwiony albo znudzony pisaniem (albo jakby ciążył nad nim termin oddania maszynopisu do wydawcy). Szczegóły dotyczące działania maszyn Turinga we wstępnych partiach książki czy kwantowomechanicznego opisu ruchu fotonów w jej partiach środkowych są relacjonowane ze zdumiewającą drobiazgowością, natomiast tematykę kosmologiczną Penrose traktuje tak pobieżnie, że osoba niemająca o niej wiedzy z innych źródeł będzie miała nieduże szanse na zrozumienie tej części wywodu. Co więcej, w dwóch ostatnich rozdziałach autor porzuca własną dziedzinę i przechodzi do nauki o budowie i funkcjonowaniu mózgu. Tutaj z kolei, z perspektywy trzech dekad, jakie upłynęły od napisania książki, szczególnie wyraźnie widoczny jest upływ czasu – w neuronauce zaszły bowiem od lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku nadzwyczaj duże postępy.

Umysł przestarzały

A właśnie kwestia mózgu i jego działania stanowi sedno wywodu Penrose’a. „Nowy umysł cesarza” nie jest bowiem podręcznikowym oprowadzeniem laika po świecie idei matematycznych i fizycznych, lecz bronią skonstruowaną przez autora przeciwko tym uczonym, z którymi fundamentalnie nie zgadzał się on w kwestii wyjaśnienia fenomenu ludzkiej świadomości. Penrose podporządkowuje tok opowiadania własnym pomysłom – a są to pomysły kontrowersyjne, które nie znalazły wielu zwolenników.

Głównym celem autora jest odrzucenie tez tak zwanej „silnej wersji AI (artificial intelligence)”, w której teoretycy zakładali, że umysł ludzki oraz wszelkie zjawiska związane ze świadomością mogą zostać w pełni wyjaśnione przez odwołania do modeli matematycznych podobnych do tych, za pomocą których opisuje się działanie maszyn liczących. Mówiąc w pewnym uproszczeniu – zdaniem badaczy reprezentujących silną AI ludzki mózg jest rodzajem komputera, a nasza świadomość nie stanowi żadnej szczególnej zagadki na tle innych zjawisk natury i jest po prostu jednym z efektów zachodzenia procesów obliczeniowych w mózgu. Oznacza to jednocześnie, że można zbudować maszynę, której działanie będzie wiernym odwzorowaniem działania naszych mózgów – czyli będzie ona również miała świadomość taką samą, jak ludzka. Zwolennicy takiego podejścia mieli mocną pozycję w świecie nauki drugiej połowy XX wieku i Penrose, wytaczając przeciw nim ciężkie baterie, obierał sobie trudny cel.

Jednak z czasem również na tym polu zaszły zmiany, na skutek których atrakcyjność „silnej AI” zmalała w znacznym stopniu, co miało związek między innymi ze wspomnianym wyżej bujnym rozwojem neuronauki. Dziś niewielu uczonych poważnie twierdzi, że ludzki mózg jest maszyną podobną funkcjonalnie do komputera cyfrowego. Mało komu chce się też dziś nadal dyskutować nad paradoksami i sprzecznościami, do jakich prowadzi uznanie istnienia „świadomości maszynowej” bez możliwości odczucia jej stanów czy wczucia się w nie. (Dzięki temu użytkownicy nie muszą się martwić nastrojami Siri, Alexy i innych pseudoosób, z którymi mają do czynienia w internetach).

Ale idee Penrose’a odegrały w tych zmianach – jak dotąd przynajmniej – niewielką rolę. Jego rozumowanie opierało się na założeniu, że ludzkie procesy mentalne nie są procesami algorytmicznymi i obliczalnymi w sensie matematycznym – czyli nie mieszczą się w ogóle w dziedzinie sztucznej inteligencji i budujących ją modeli matematycznych. Nie chcąc zarazem wracać na grunt dawnych humanizmów z ich nieuchwytnymi koncepcjami „duszy”, „ducha” i tym podobnych zjaw, Penrose uznał, że rozwiązanie zagadki świadomości i myślenia kryje się gdzieś na obszarze mechaniki kwantowej.

Momentem dziejów nowoczesnej fizyki, w którym nauka ta wzięła ostateczny rozbrat z wiedzą potoczną, zdroworozsądkową, opartą na doświadczeniu zmysłowym, było sformułowanie obu teorii względności przez Einsteina. Właśnie z tego powodu teorie te (zwykle traktowane jak jedna teoria) funkcjonują w kulturze popularnej jako przysłowiowo wręcz niezrozumiałe. Ale mechanika kwantowa, która powstała w następnej dekadzie, jest jeszcze o wiele bardziej zdumiewająca dla naszych umysłów niż ustalenia Einsteina. On sam miał duże kłopoty z jej akceptacją i do końca życia nie godził się z niektórymi jej konsekwencjami. Penrose w „Nowym umyśle cesarza” wskazuje ustawicznie na niezrozumiałą i ogromną przepaść co do zasad istnienia i działania, istniejącą między mikroświatem a makroświatem, w których żyjemy. Sugeruje zarazem, że istota procesów mentalnych zachodzących w ludzkich mózgach zależy w jakiś sposób od procesów i zjawisk kwantowomechanicznych na najniższych poziomach strukturalnych mózgu (w swojej następnej książce, „Cienie umysłu”, będącej odpowiedzią na krytyki „Nowego umysłu cesarza”, Penrose uznał mikrotubule neuronów za możliwy ośrodek tych procesów).

Niestety, idea ta obarczona jest błędem ignotum per ignotum – jako wyjaśnienie niezrozumiałego zjawiska przyjmuje się w niej działanie innego, tak samo niezrozumiałego zjawiska. Nadzieje Penrose’a, że w miarę rozwoju nauki i technik badawczych uda się zidentyfikować konkretne jakości pracy mózgu związane z jego domysłami, nie ziściły się. Dziś sądzimy raczej, że odpowiedzi na fundamentalne pytania dotyczące naszego umysłu powinniśmy szukać nie w najmniejszych skalach budowy mózgu, lecz raczej w oszałamiającej złożoności powiązań między jego częściami składowymi.

Co gorsze, idee Penrose’a dotyczące wpływu procesów kwantowomechanicznych na istnienie i działanie ludzkiej świadomości nie tylko nie zyskały uznania w świecie nauki, ale też mają dość luźny związek z wiedzą, którą zaprezentował tak błyskotliwie w poprzednich partiach książki. Ich opis zajmuje raptem dwie strony tego nieprzeciętnie obszernego dzieła i trzeba się solidnie zastanowić, żeby zrozumieć, w jaki sposób są powiązane ze wszystkim, o czym była w niej mowa uprzednio. Niemniej, nawet przy uwzględnieniu tych mankamentów, „Nowy umysł cesarza” wciąż pozostaje atrakcyjną lekturą, nawet w czasach, kiedy idea pojedynku szachowego między Magnusem Carlsenem a ewentualną nową wersją Deep Blue nie przyciągnęłaby chyba znaczniejszej uwagi internautów, może częściowo dlatego, że kiedy o takich meczach prowadzonych przez Kasparova czytało się w papierowej gazecie, wyglądały one bardziej niezwykle, niż wyglądałyby wyświetlane na ekraniku smartfonu.

Przypomnijmy na koniec felietonu, że pointą bajki Andersena o nowych szatach cesarza było ich nieistnienie. Ludzie dorośli, spętani konwencjami społecznymi i własną pozycją w hierarchii, udawali, że nie widzą, że nie ma czego widzieć. Właściwie trudno zgadnąć, jaki jest sens tytułu książki Penrose’a – poza, oczywiście, wywołaniem efektownego wrażenia. Czyżby ostatecznie sprawy te kierowały nas w stronę buddyjskiej filozofii pustki?

Książka:

Roger Penrose, „Nowy umysł cesarza. O komputerach, umyśle i prawach fizyki”, słowo wstępne Martin Gardner, tłum. Piotr Amsterdamski, przedmowę tłum. Tomasz Lanczewski, Zysk i S-ka Wydawnictwo, Poznań 2021.

Skoro tu jesteś...

...mamy do Ciebie małą prośbę. Żyjemy w dobie poważnych zagrożeń dla pluralizmu polskich mediów. W Kulturze Liberalnej jesteśmy przekonani, że każdy zasługuje na bezpłatny dostęp do najwyższej jakości dziennikarstwa

Każdy i każda z nas ma prawo do dobrych mediów. Warto na nie wydać nawet drobną kwotę. Nawet jeśli przeznaczysz na naszą działalność 10 złotych miesięcznie, to jeśli podobnie zrobią inni, wspólnie zapewnimy działanie portalowi, który broni wolności, praworządności i różnorodności.

Prosimy Cię, abyś tworzył lub tworzyła Kulturę Liberalną z nami. Dołącz do grona naszych Darczyńców!

Wesprzyj Kulturę Liberalną