Новый разум императора О компьютерах, разуме и законах физики Роджер Пенроуз

Nowy umysł cesarza. O komputerach, umyśle i prawach fizyki

Roger Penrose

Wydawnictwo Zysk i S-ka

Poznań 2021

ISBN: 978-83-820-2339-8

liczba stron: 670

okładka twarda z obwolutą

.

Opis wydawcy

.

W tej pasjonującej i w wielu miejscach kontrowersyjnej książce Roger Penrose – wybitny fizyk i zdobywca Nagrody Nobla w 2020 roku - przedstawia pogląd, że istnieją pewne aspekty ludzkiego myślenia, których maszyna nigdy nie będzie mogła naśladować. Penrose bada, co fizyka i matematyka mogą, a czego nie mogą nam powiedzieć o sposobie funkcjonowania umysłu, i co musimy wiedzieć, aby zrozumieć fizyczne procesy leżące u podstaw świadomości.

.

Autor dochodzi do wniosku, że do wyjaśnienia działania umysłu konieczne są jeszcze głębsze prawa niż mechanika kwantowa. Aby wesprzeć tę tezę, Penrose zabiera czytelnika w cudowną podróż, która obejmuje takie tematy jak liczby zespolone, maszyny Turinga, teoria złożoności, mechanika kwantowa, przestrzenie fazowe, czarne dziury, białe dziury, promieniowanie Hawkinga, entropia, quasi-kryształy, struktura mózgu i dziesiątki innych pasjonujących zagadnień.

.

Nowy umysł cesarza to książka dla wszystkich, którzy poważnie interesują się współczesną fizyką i jej związkiem z kwestiami filozoficznymi, jak również ważny głos w debacie nad przyszłością sztucznej inteligencji.

.

Spis treści

.

Słowo wstępne

Przedmowa

Uwagi na temat wzorów matematycznych

Podziękowania

Prolog

Rozdział 1. Czy komputer może myśleć?

Wstęp

Test Turinga

Sztuczna inteligencja

Sztuczna inteligencja a ból i przyjemność

Silna Al i chiński pokój Searle'a

Hardware i software

Przypisy

Rozdział 2. Algorytmy i maszyny Turinga

O pojęciu algorytmu

Mechaniczna procedura według Turinga

Kodowanie liczb w systemie dwójkowym

Teza Churcha-Turinga

Liczby inne niż liczby naturalne

Uniwersalna maszyna Turinga

Nierozwiązywalność problemu Hilberta

Jak wygrać z algorytmem?

Rachunek lambda Churcha

Przypisy

Rozdział 3. Matematyka a rzeczywistość

Kraina Tor'Bled-Nam

Liczby rzeczywiste

Ile jest liczb rzeczywistych?

„Rzeczywistość" liczb rzeczywistych

Liczby zespolone

Konstrukcja zbioru Mandelbrota               .

Platońska realność pojęć matematycznych?

Przypisy

Rozdział 4. Prawda, dowód i wgląd

Program Hilberta

Formalne systemy atematyczne

Twierdzenie Gödla

Wgląd matematyczny

Platonizm czy intuicjonizm?

Wyprowadzenie twierdzeń typu Gödla z wyników Turinga

Zbiory rekurencyjnie przeliczalne

Czy zbiór Mandelbrota jest rekurencyjny?

Przykłady matematyki nierekurencyjnej

Czy zbiór Mandelbrota przypomina zagadnienia matematyki nierekurencyjnej?

Teoria złożoności

Złożoność i obliczalność obiektów fizycznych

Przypisy

Rozdział 5. Świat klasyczny

Status teorii fizycznych

Geometria euklidesowa

Dynamika Galileusza i Newtona

Mechanistyczny świat dynamiki Newtona

Czy świat kul bilardowych jest obliczalny?

Mechanika hamiltonowska (kanoniczna)

Przestrzeń fazowo

Elektrodynamika Maxwella

Obliczalność a równanie falowe

Równanie ruchu Lorentza; samonapędzające się cząstki

Szczególna teoria względności Einsteina i Poincarégo

Ogólna teoria względności Einsteina

Relatywistyczna przyczynowość a determinizm

Obliczalność w fizyce klasycznej. Podsumowanie

Masa, materia i rzeczywistość

Przypisy

Rozdział 6. Tajemnica kwantowej magii

Czy filozofowie potrzebują teorii kwantów?

Problemy fizyki klasycznej

Początki teorii kwantowej

Eksperyment z dwiema szczelinami

Amplitudy prawdopodobieństwa

Stan kwantowy cząstki

Zasada nieoznaczoności

Procedury ewolucyjne U i R

Czy cząstka może znajdować się w dwóch miejscach równocześnie?

Przestrzeń Hilberta

Pomiary

Spin i sfera Riemanna wektorów stanu

Obiektywność i mierzalność stanów kwantowych

Kopiowanie stanów kwantowych

Spin fotonu

Ciała z dużym spinem

Układy wielu cząstek

„Paradoks" Einsteina-Podolsky'ego-Rosena

Czy wyniki doświadczeń z fotonami

są sprzeczne z teorią względności?

Równanie Schrödingera i równanie Diraca

Kwantowa teoria pola

Kot Schrödingera

Różne stanowiska interpretacyjne

we współczesnej mechanice kwantowej

Dokąd zmierzamy?

Przypisy

Rozdział 7. Kosmologia i strzałka czasu

Upływ czasu

Nieuchronny wzrost entropii

Czym jest entropia?

Druga zasada termodynamiki w działaniu

Pochodzenie małej entropii wszechświata

Kosmologia i Wielki Wybuch

Pierwotna kula ognista

Czy Wielki Wybuch wyjaśnia drugą zasadę termodynamiki?

Czarne dziury

Struktura osobliwości czasoprzestrzeni

Jak dalece szczególny był Wielki Wybuch?

Przypisy

Rozdział 8. W poszukiwaniu kwantowej teorii grawitacji

Dlaczego potrzebna jest nam kwantowa teoria grawitacji?

Co kryje się za hipotezą zerowej krzywizny Weyla?

Czy redukcja wektora stanu jest asymetryczna w czasie?

Pudło Hawkinga: związek z hipotezą zerowej krzywizny Weyla?

Kiedy następuje redukcja wektora stanu?

Przypisy

Rozdział 9. Mózg i jego modele

Jak jest zbudowany mózg?

Gdzie jest siedziba świadomości?

Doświadczenia z rozszczepieniem mózgu

Widzenie w obszarze niedowidzenia

Przetwarzanie informacji w korze wzrokowej

W jaki sposób przenoszone są sygnały nerwowe?

Modele komputerowe

Plastyczność mózgu

Komputery równoległe i „pojedynczość" świadomości

Czy mechanika kwantowa odgrywa jakąś rolę w działaniu mózgu?

Komputery kwantowe

Dolej niż mechanika kwantowa?

Przypisy

Rozdział 10. Gdzie kryje się fizyka umysłu?

Do czego służy umysł?

Jaka jest rola świadomości?

Naturalny dobór algorytmów?

Niealgorytmiczny charakter procedury matematycznego wglądu

Natchnienie, wgląd i oryginalność

Niewerbalność myślenia

Czy zwierzęta są świadome?

Kontakt ze światem Platona

Rzeczywistość fizyczna

Determinizm i silny determinizm

Zasada antropiczna

Pokrycia i quasi-kryształy

Wzrost quasi-kryształów a plastyczność mózgu

Opóźnienie w działaniu świadomości

Zagadkowa rola czasu w świadomych postrzeżeniach

Konkluzja: spojrzenie dziecka

.

Przypisy

Epilog

Bibliografia

Skorowidz