"Мы - легион. Мы - Боб" Деннис Тейлор

Немного облегчённая, так называемая, "твердая" научная фантастика. Ну в плане она вполне себе научная и очень даже фантастичная, но при этом легко читаема, увлекательна и довольно проста, местами забавна и смешна, а заумных разглагольствований гораздо меньше чем отсылок к "Стар треку". Да и философия Боба в целом, лично мне, довольно близка...

Суть в том что, некий программист и фанат "стар трека", Боб Йоханнсон, завещал после смерти заморозить свой мозг дабы очнуться в далеком будущем, когда человеки научатся выращивать новые тела. Ну и чтоб долго не размусоливать на тему жизни в настоящем он быстренько и не очень трагично умирает, чтобы проснуться через 117 лет. Проснуться и понять что он теперь чья-то собственность, а на основе его оцифрованного сознания желают создать ИИ который будет управлять машиной фон Неймана, дабы исследовать космос и колонизировать его в перспективе. Собственно все повествование ведется от лица множества Бобов, которые занимаются размножением путем почкования и которые разлетаются в разных направлениях и исследуют, исследуют, исследуют... А еще немножко воюют, спасают остатки человечества, натыкаются на следы иных цивилизаций, терроформируют далекие планеты, строят космические фермы в виде пончиков и плюют с высокой колокольни на первую директиву звездного флота..

9 Уильямов Шатнеров из 10 Джеймсов Тиберия Кирков

Я всех приветствую)

Сегодня речь о математическом гении, человеке, который просто поражает своими знаниями.

В общем: теория игр, создание архитектуры компьютеров, аксиоматизация квантовой механики.

Дерево познается по его плодам. Теория Неймана имеет спектр применения от политики до экономики и биологии. Это его самая важная работа - теория игр.

Ученый создавал логическую абстрактную модель, в которой главным условием было принятие решения. Игра - процесс обучения и развития многих качеств, в котором присутствует сценарий, случайность и платеж. В утрированном варианте: проиграл равнозначно заплатить умениями, честью, жизнью. Чтобы предугадать результат нужно воспользоваться теорией вероятности и статистикой. Теория игр многогранна. Ее  суть - определить стратегию и принять решение. Требование - рациональность игроков. Цель - выигрыш или платеж.

Одним из самых значимых вкладов ученого стала работа в проекте создания атомной (спроектировал механизм поджигания) и водородной бомбы (создание программы вычислений для техники, созданной на основе архитектуры, им же и спроектированной).

Нейман создал особую архитектуру, благодаря которой можно было переделать любую программу в самой памяти машины, на этой основе работают все компьютеры. Джон знал более пяти языков, и именно знание греческого и латыни (разбор санскрита?) помогли ему лучше понять, какой должна быть внутренняя структура ЭВМ.

Особое значение имеет его вклад в создание методов числовой стабильности, вычисления обратных матриц и приближения функций в дискретных точках.

Математик принимал участие в проекте разработки нового компьютера ENIAC, создал совокупность инструкций, которые отражали все этапы решения и сохранения в центральную память, программное обеспечение.

Именно Нейман объединил в рамках одной теории (с помощью гильбертовых пространств) волновую механику Шредингера и матричную Гейзенберга. Этот математический метод (инструмент) сугубо абстрактный, не имеющий ничего общего с реальностью, предоставила теория функциональных полей. Аксиоматизация квантовой механики и теория множеств состоит всего из 18 аксиом. Основными являются аксиома регулярности и понятие класса.

Ньютон - "непрерывная" математика

Гильберт - дискретная математика, основа мат.анализа.

Евклидова геометрия - 23 аксиомы, теоремы, 5 постулатов.

Аксиома - не нуждается в доказательстве, ясное и очевидное утверждение.

Теорема - неочевидное предложение, которое можно доказать на основе аксиом и постулатов с помощью логических рассуждений.

Постулат - не такой очевидный как аксиома, считается истинным без доказательств.

Неевклидовы геометрии заставили изучить само внутреннее обоснование аксиом, теорию множеств. Ее история тесно связана с понятием бесконечности, Кантором и парадоксами.

Джон фон Нейман строил множества снизу вверх, так, что если одно множество принадлежит другому, то оно обязательно было первым в последовательности. При этом исключалась вероятность того, что множество принадлежит само себе.

Этот метод стал фундаментальным для многих доказательств теории множеств.

Метод, связанный с понятием класса, состоял в использовании функций для определения множеств. Модель множества основывалась на классах функций, которые делились на множества и собственно классы, которые не могут содержаться в других классах. Множества не удовлетворяют ограничивающим условиям и могут входить в другие классы. Возможность вхождения классов самих в себя была решена.

Небольшое отступление и возврат к прошлому конспекту.

Гильберт занимался тем, что хотел из аксиом арифметики вывести ряд теорем автоматически.

Гедель не считал, что его теорема неполноты подразумевает ошибочность аксиоматического метода, скорее было сомнение в выполнении программы Гильберта.

Фон Нейман установил систему аксиом для теории множеств и считал, что тема закрыта.

Ученый первым заложил базу для развития искусственного интеллекта, работал над первыми моделями клеточных автоматов, способных порождать самих себя и более сложные устройства. Он мечтал создать универсальный язык для компьютера, который сможет соперничать с человеческим разумом. Это было изучением логической структуры репродукции живых существ и математикой, на которой основана работа нашего мозга. Он рассматривал мозг как нейронную сеть, которую можно сконструировать с помощью компьютера.

В 1943 году У. Маккалок и У. Питтс создали вычислительную модель, симулирующую работу нервной системы, аналогичную биологической. Так появились искусственные нейронные сети ANN. Фон Нейман работал над их расширением и развитием. Нервные клетки он рассматривал как электронные устройства, способные порождать биты: 1 - когда они порождают электрический импульс и 0 - когда находятся в состоянии покоя.

Мозг можно рассматривать как ЭВМ, в памяти за среднюю по продолжительности жизнь сохраняется  2800000000000000000000 бит информации.

Великая загадка жизни - вопрос репродукции. Одна из основных загадок, над которыми работал ученый - клеточный автомат. Джон хотел доказать, что это явление подчиняется простым математическим правилам - настоящему языку природы. Для создания самовоспроизводящегося устройства в компьютере необходимо было сделать автомат, который не уступал бы машине Тьюринга. Теоретически это можно было сделать, но пока он не создан. Фон Нейман спроектировал универсальный конструктор, который следуя инструкциям может собрать другую машину из материалов, находящихся рядом. Нечто подобное можно наблюдать на любой роботизированной фабрике.

Математик утверждал, что первичный язык нашей нервной системы очень близок к математике. Наш разум имеет математическую природу. Общаясь друг с другом, мы используем вторичный язык, который является продуктом первичного, хранящегося в нервной системе.

Пара слов о религии. Джон был агностиком, в определенный момент легко поменял иудаизм на католичество, в котором искал утешения в последние дни, испытывая сильную боль от рака.

В конце жизни занимался проектами создания баллистической ракеты и разработкой искусственного интеллекта.

Гений трансформировал чистую математику в прикладную.

1. Земля может просто перестать существовать

Ничего даже не нужно делать. Некоторые учёные высказывали предположение, что однажды все бесчисленные атомы, из которых состоит Земля, вдруг спонтанно и главное, одновременно, прекратят своё существование. На самом деле вероятность такого поворота событий составляет примерно гуголплекс к одному. А технология, позволяющая отправить в небытие столько активной материи, вряд ли когда-то будет изобретена.

2. Будет поглощена странглетами

Всё, что нужно — это стабильный странглет. Захватите контроль над релятивистским коллайдером тяжёлых ионов в Брукхейвенской национальной лаборатории в Нью-Йорке и используйте его для создания и поддержания стабильных странглетов. Поддерживайте их стабильность, пока они не выйдут из-под контроля и не превратят всю планету в массу из «странных» кварков. Правда, поддерживать странглеты стабильными невероятно трудно (хотя бы потому, что никто этих частиц ещё не обнаружил), но при творческом подходе всё возможно.
Ряд СМИ некоторое время назад говорил об этой опасности и о том, что именно это и проделывают сейчас в Нью-Йорке, но в действительности шансы на то, что стабильный странглет когда-нибудь будет сформирован, практически равны нулю.
Зато если это случится, то на месте Земли останется только огромный шар из «странной» материи.
3. Будет поглощена микроскопической чёрной дырой

Понадобится микроскопическая чёрная дыра. Обратите внимание, что чёрные дыры — не вечные, они испаряются под воздействием излучения Хокинга. Средним чёрным дырам для этого требуется невообразимое количество времени, а вот с очень маленькими это произойдёт почти мгновенно: время испарения зависит от массы. Поэтому подходящая для уничтожения планеты чёрная дыра должна весить примерно как Эверест. Создать такую сложно, потому что потребуется определённое количество нейтрония, но можно попробовать обойтись огромным числом сжатых вместе атомных ядер.
Потом надо поместить чёрную дыру на поверхность Земли и ждать. Плотность чёрных дыр настолько высока, что они проходят через обычную материю как камень через воздух, так что наша дыра будет падать сквозь Землю, прокладывая свой путь через её центр на другую сторону планеты: дыра будет сновать взад-вперёд, как маятник. В конце концов она, вобрав в себя достаточно вещества, остановится в центре Земли и «доест» оставшееся.
Вероятность такого поворота событий очень мала. Но уже не невозможна.
А на месте Земли останется крохотный объект, который примется вращаться вокруг Солнца, как будто ничего не произошло.

4. Взорвётся в результате реакции материи и антиматерии

Нам понадобится 2 500 000 000 000 антивещества — возможно, самой «взрывной» субстанции во Вселенной. Его можно в небольших количествах получить с помощью любого большого ускорителя частиц, но для того, чтобы набрать необходимое количество, потребуется много времени. Можно придумать соответствующий механизм, но гораздо проще, разумеется, просто «перевернуть» 2,5 трил. тонн вещества через четвёртое измерение, одним махом превратив его в антиматерию. В результате получится огромная бомба, которая сразу разорвёт Землю на куски.
Насколько сложно это реализовать? Гравитационная энергии планетной массы (M) и радиус (Р) задаётся по формуле E=(3/5)GM2/R. В итоге для Земли потребуется примерно 2241010 джоулей. Солнце вырабатывает столько почти неделю.
Чтобы высвободить так много энергии, нужно одновременно уничтожить все 2,5 трил. тонн антивещества — при условии, что потери тепла и энергии будут нулевыми, а это вряд ли получится, так что количество придётся увеличить раз в десять. А если столько антиматерии всё же удалось получить, остаётся просто запустить её к Земле. В результате высвобождения энергии (знакомый всем закон E = mc2) Земля разлетится на тысячи кусочков.
На этом месте останется пояс астероидов, который продолжит вращаться вокруг Солнца.
Кстати, если начать вырабатывать антиматерию прямо сейчас, то учитывая современные технологии, к 2 500-му году можно как раз закончить.

5. Будет уничтожена детонацией вакуумной энергии

Не удивляйтесь: нам понадобятся электрические лампочки. Современные научные теории гласят, что то, что мы называем вакуумом, на самом деле нельзя с полным правом так называть, потому что в нём постоянно возникают и уничтожаются в колоссальных количествах частицы и античастицы. Такой подход также подразумевает, что пространство, заключённое в любой лампочке, содержит достаточно вакуумной энергии, чтобы довести до кипения любой океан на планете. Следовательно, вакуумная энергия может оказаться одним из самых доступных видов энергии. Всё, что нужно — это выяснить, как извлечь её из лампочек и использовать, скажем, на электростанции (туда довольно легко проникнуть, не вызывая подозрений), запустить реакцию и позволить ей выйти из-под контроля. В результате высвободившейся энергии хватит, чтобы уничтожить всё на планете Земля, возможно, вместе с Солнцем.
На месте Земли появится быстро расширяющееся облако частиц разного размера.
Вероятность такого поворота событий, конечно, есть, но она очень невелика.

6. Засосёт в гигантскую чёрную дыру

Необходима чёрная дыра, чрезвычайно мощные ракетные двигатели и, возможно, большое каменное планетное тело. Ближайшая к нашей планете чёрная дыра находится на расстоянии 1 600 световых лет в созвездии Стрельца, на орбите V4641.
Тут всё просто — нужно просто поместить Землю и чёрную дыру поближе друг к другу. Для этого есть два способа: или подвинуть Землю в направлении дыры, или дыру по направлению к Земле, но эффективнее, конечно, двигать обе сразу.
Реализовать это очень сложно, но определённо возможно. На месте Земли окажется часть массы чёрной дыры.
Недостаток — очень уж долго ждать, пока возникнут технологии, позволяющие проделать такое. Точно не раньше 3000-го года, плюс время в пути — лет 800.

7. Тщательно и систематически деконструирована

Понадобится мощная электромагнитная катапульта (в идеале — несколько) и доступ примерно к 21032 джоулей.
Дальше надо взять большой кусок Земли за один раз и запустить его за пределы земной орбиты. И так раз за разом запустить все 6 секстиллионов тонн. Электромагнитная катапульта — это своего рода электромагнитная рельсовая пушка огромных размеров, предложенная несколько лет назад для добычи и транспортировки грузов с Луны на Землю. Принцип прост — загрузите в катапульту материал и выстрелите из неё в правильно направлении. Для разрушения Земли нужно использовать особо мощную модель, чтобы сообщить объекту космическую скорость 11 км/c.
Альтернативные методы для выкидывания материала в космос предполагают космические челноки или космический лифт. Проблема в том, что они требуют титаническое количество энергии. Ещё можно было бы построить сферу Дайсона, но технологии, вероятно, позволят проделать такое лет эдак через 5000.
В принципе, процесс выкидывания с планеты вещества можно начинать прямо сейчас, человечество и так отправило в космос массу полезных и не очень объектов, так что до определённого момента никто даже ничего не заметит.
Вместо Земли в итоге останется множество мелких кусочков, часть из которых упадёт на Солнце, а остальные окажутся во всех уголках Солнечной системы.
Ах да. На реализацию проекта, с учётом выкидывания с Земли по миллиарду тонн в секунду, понадобится 189 миллионов лет.

8. Распадётся на куски под ударом тупого предмета

Потребуется колоссальный тяжёлый камень и что то, что его толкнёт его. В принципе, Марс вполне подойдёт.
Дело в том, что нет ничего, что не может быть разрушено, если ударить его достаточно сильно. Вообще ничего. Концепция проста: надо найти очень, очень большой астероид или планету, придать ему умопомрачительную скорость и столкнуть с Землёй. Результатом будет то, что Земля, как и тот предмет, который её ударил, прекратит своё существование — просто распадётся на несколько крупных кусков. Если удар был достаточно сильным и точным, то энергии от него хватит, чтобы новые объекты преодолели взаимное притяжение и никогда не собрались в планету снова.
Минимальная допустимая скорость для «ударного» объекта — 11 км/с, так что при условии, что потерь энергии не будет, наш объект должен иметь массу примерно 60% земной. Марс весит приблизительно 11% от земной массы, а вот Венера, ближайшая планета к Земле, кстати, весит уже 81% от земной массы. Если разогнать Марс посильнее, то он тоже подойдёт, а вот Венера — и так практически идеальный кандидат на эту роль. Чем больше скорость объекта, тем меньшую массу он может иметь. Например, астероид весом 10*104, запущенный на скорости в 90% от скорости света, будет так же эффективен.
Вполне правдоподобно.
Вместо Земли останутся куски камня размером примерно с Луну, разбросанные по всей Солнечной системе.

9. Поглощена машиной фон Неймана

Нужна только одна машина фон Неймана — устройство, способное создать копию самого себя из полезных ископаемых. Создайте одну, которая будет работать исключительно на железе, магнии, алюминии или кремнии — в общем, основных элементах, найденных в мантии или ядре Земли. Размер устройства не имеет значения — оно же может воспроизвести само себя в любое время. Дальше нужно опустить машины под земную кору и ждать, пока две машины создадут еще две, эти — ещё восемь, и так далее. В итоге Земля будет поглощена скопищем машин фон Неймана, а их можно будет отправить на Солнце с помощью заранее приготовленных ракетных ускорителей.
Это настолько сумасшедшая идея, что даже может сработать.
Земля превратится в большой кусок, постепенно поглощаемый Солнцем.
Кстати, потенциально такую машину можно будет создать в 2050-м году или даже раньше.

10. Заброшена в Солнце

Понадобятся специальные технологии для движения Земли. Суть в том, чтобы забросить Землю в Солнце. Однако обеспечить подобное столкновение не так-то просто, даже если не ставить перед собой цель попасть планетой точно в «цель». Достаточно, чтобы Земля оказалась близко к нему, и тогда приливные силы разорвут е