Kategoria: Fizyka

KategorieFilozofiaFizykaPopkulturaPrzemyślenia

O trzecim sezonie serialu DARK i podróżach w czasie

Opublikowano 14 lipca, 2020Autor: Dawid Czech

A niech mnie, twórcy Dark całkiem sprytnie to sobie wymyślili. Zakończenie trzeciego sezonu okazało się, ku mojemu zaskoczeniu, całkiem satysfakcjonujące. Niemniej nie jestem przekonany, że wysiłek umysłowy potrzebny do ogarnięcia fabuły i jej aktywnego śledzenia był tego zakończenia wart.

Nie zrozumcie mnie źle, uwielbiam trudne filozoficzne rozważania w literaturze sci-fi. Trudność w zrozumieniu Dark nie wynika jednak ze skomplikowania przedstawianych konceptów, ale z liczby elementów, którymi trzeba stale żonglować w pamięci. Dark nie jest trudne w odbiorze tak jak np. niektóre książki Lema (Golem XIV chociażby). Dark jest trudne tak jak gra pamięciowa (memory), w której zamiast par próbujemy dopasować kilka różnych typów elementów i to jeszcze w przestrzeni trójwymiarowej. Zdecydowanie wymaga to koncentracji i potrafi być męczące, ale niekoniecznie jest to jakoś szczególnie intelektualnie stymulująca rozrywka.

Twórcy serialu robili co mogli, żeby ten wysiłek zminimalizować (większość aktorów jest naprawdę świetnie dobrana), czasem nawet aż za bardzo. Bo trochę szkoda, że wszystkie najważniejsze założenia serialu zostały łopatologicznie wyłożone w trzecim sezonie – widzowie nie dostali szansy na samodzielne złożenie wszystkich elementów tej układanki w całość.

Poniżej kilka moich przemyśleń o zakończeniu, więc spodziewajcie się dużych spojlerów.

.

.

.

.

.

Here be spoilers.

.

.

.

.

. 

Wprowadzenie trzeciej, oryginalnej linii czasowej pozwoliło rozwiązać większość paradoksów związanych z podróżą w czasie. Ponieważ zmiana oryginalnej linii czasowej wywołana była działaniem Jonasa i Marthy, których przyszłe wersje zostały usunięte w wyniku tej zmiany, nie powstała kolejna pętla czasowa. Wraz z rozsupłaniem splątanych pętli czasowych zniknęły też wszystkie paradoksy kauzalne, czyli sytuacje, w których nie można jasno wyznaczyć początkowej przyczyny jakiegoś zajścia (np. to, że Elisabeth Doppler była matką swojej matki).

Nie obyło się, co prawda, bez naciągania pojęcia splątania kwantowego oraz trochę problematycznego przywołania zasady samospójności Nowikowa. Z jednej strony wszystko, co działo się w zapętlonych liniach czasowych musiało się wydarzyć, stale powtarzając cykl (Jonas nie mógł zabić się przedwcześnie). Z drugiej jednak wewnętrzna ingerencja i przerwanie cyklu była możliwa. Chociaż i tutaj nie mogę zarzucić twórcom, że tego nie przewidzieli. W ostatniej rozmowie Adama i Claudii dostajemy wytłumaczenie, że przełamanie determinizmu było możliwe, ponieważ w momencie apokalipsy, kiedy obydwie pętle czasowe schodziły się i przenikały, czas stał przez chwilę w miejscu. Miało to umożliwić zmianę jego biegu z wewnątrz pętli i wyjście poza cykl.

Nie do końca rozumiem jednak, czemu po zmianie biegu oryginalnej linii czasowej Jonas i Martha zostali wymazani z rzeczywistości. O ile jest to zrozumiałe w przypadku postaci będących wewnątrz pętli, o tyle poza pętlą można się zastanawiać, jakie „upiorne oddziaływanie na odległość” było tego przyczyną (i to sięgające nie tylko przez przestrzeń, ale i czas). Można na to wzruszyć ramionami i winić to nieszczęsne splątanie kwantowe. Albo może po prostu w tym wypadku górę wzięły zasady prowadzenia dobrej narracji, bo trzeba przyznać, że pod tym względem poświęcenie Jonasa i Marthy stanowi dobre, emocjonalnie poruszające zakończenie. Więc czemu nie.

KategorieFizykaJęzykoznawstwoPrzemyślenia

Stratność komunikacji a entropia

Opublikowano 7 lipca, 2020Autor: Dawid Czech

Pamiętam jak na studiach wielokrotnie spotykałem się ze stwierdzeniem, że stratność komunikacji wynika bezpośrednio z drugiej zasady termodynamiki. Za każdym razem wypowiadane było ze swego rodzaju namaszczeniem – oto przedstawione zostały twarde naukowe podstawy językoznawstwa i komunikologii. Przez lata przyjmowałem to stwierdzenie bezrefleksyjnie, aż stało się dla mnie swego rodzaju truizmem. Na początku poprzedniego semestru znów na nie natrafiłem przy kolejnym czytaniu książki Hejwowskiego („Kognitywno-komunikacyjna teoria przekładu”). Pojawia się tam jedynie mimochodem, co pokazuje, że nie tylko ja nabrałem przekonania o jego nienaruszalności. Tym razem jednak coś mnie tknęło, a inspiracja do przemyśleń przyszła z dość nieoczekiwanego źródła: z kreacjonizmu. Ale zacznijmy od samego początku.

O co właściwie chodzi z tą stratnością komunikacji? Za każdym razem kiedy próbujemy przekazać jakąś informację (w rozumieniu teorii informacji Shanona) poprzez kanał komunikacyjny, jakaś część tej informacji zostaje utracona. Najlepiej to zobrazować przykładem rozmowy prowadzonej w kawiarni. Słowa, będące niematerialnym nośnikiem informacji, wypowiedziane przez jednego rozmówcę muszą zostać „przetransportowane” materialnym kanałem komunikacji (powietrzem) do drugiego rozmówcy w pewnej fizycznej postaci (fal akustycznych) i przez niego odebrane. Łatwo sobie wyobrazić co może się wydarzyć, jeżeli w kawiarni będzie gwarno: otaczający hałas może sprawić, że nasza wypowiedź dotrze od odbiorcy w niepełnej lub zniekształconej postaci. Czyli straciliśmy jakąś informację, ergo komunikacja jest stratna. 

A jak do tego ma się druga zasada termodynamiki? Zasada ta mówi, że entropia zamkniętego układu będzie z biegiem czasu się zwiększać. Entropia to swego rodzaju miara „nieuporządkowania” materii. Ponieważ uporządkowanie materii zawsze kosztuje energię (w świecie fizyki nie ma nic za darmo), a energia nie jest nieskończona, to materia będzie dążyć do coraz mniej energetycznego i przez to bardziej nieuporządkowanego stanu. Przydatną analogią z życia codziennego jest tutaj bałagan pojawiający się w mieszkaniu. Wystarczy na jakiś czas odpuścić sobie ze sprzątaniem (nie wkładać w mieszkanie żadnej zewnętrznej energii) a nieuporządkowanie szybko zacznie rosnąć.

Wracając do komunikacji – jej stratność jest rezultatem ograniczeń narzuconych przez drugą zasadę termodynamiki. W momencie kiedy słowa zostają przez nas wypowiedziane nie wkładamy w nie żadnej zewnętrznej energii, a zatem ich entropia musi rosnąć. Zanim dotrą do odbiorcy zawarta w nich informacja ulegnie degradacji. Oczywiście im bardziej zaburzymy sygnał wprowadzając zewnętrzny nieporządek (głośne otoczenie z naszej poprzedniej analogii) tym większa będzie strata. Proste i logiczne. Ale czy na pewno?

Zwróćmy się najpierw ku pewnemu argumentowi używanemu przez kreacjonistów. Kreacjonizm młodoziemski to zbiór pseudonaukowych poglądów, który zakłada, że ziemia oraz wszystkie zamieszkujące ją gatunki zwierząt i roślin zostały stworzone przez Boga około 6 tysięcy lat temu. Oczywiście podtrzymywanie takich poglądów wiąże się z koniecznością całkowitego odrzucenia teorii ewolucji i dlatego kreacjoniści opracowali mnóstwo argumentów oraz zarzutów podważających jej prawdziwość. Wszystkie z nich zostały gruntownie obalone przez naukowców i sceptyków, więc nie będę ich tutaj przytaczał in extenso. Chodzi mi tylko o ten jeden konkretny argument: ewolucja rzekomo nie jest możliwa, ponieważ entropia wyklucza stopniowy wzrost skomplikowania materii, a zatem wykształcenie się zwierząt, roślin i grzybów z prostych organizmów jednokomórkowych nie byłoby możliwe.

Problemem tego argumentu jest to, że pomija kwestię układu. Entropia musi się zwiększać w zamkniętym układzie, czyli takim do którego nie jest dostarczana energia z zewnątrz. Ziemia takim układem nie jest z prostej przyczyny: energia jest nam stale dostarczana przez słońce. Związany z tym cytat z wywiadu z Richardem Feynmanem szczególnie zapadł mi w pamięć: całe życie na ziemi opiera się na energii solarnej. Bez fotosyntezujących organizmów wszystkie łańcuchy pokarmowe uległyby załamaniu. Zatem do zasady entropii należy dodać, że chociaż globalnie (na skalę wszechświata) entropia musi się zwiększać, to lokalnie może maleć. Entropia życia na ziemi zmalała kosztem zwiększenia entropii naszego układu słonecznego. Za około pięć miliardów lat nuklearne paliwo naszego słońca się wyczerpie i życie na ziemi, o ile będzie wtedy jakieś istnieć, zostanie skazane na śmierć z głodu i wyziębienia.

Wszystkie elementy układanki są już na miejscu. Teraz czas na moje ostateczne uderzenie w dogmat „fizycznego podłoża stratności komunikacji”. Otóż o ile trzeba się zgodzić, że entropia komunikacji musi rosnąć na poziomie pojedynczego przekazu, o tyle komunikacja jako taka niekonieczne musi wiązać się ze stratami informacji. Nie mamy przecież do czynienia z całkowicie zamkniętym układem – ludzie stale wkładają w komunikację energię (pobraną z pożywienia w toku skomplikowanych reakcji biochemicznych). Jeżeli nasza wypowiedź utonie w szumie to nie wzruszymy po prostu ramionami, przeklinając w myślach stratność komunikacji. Będziemy dopytywać i dodawać kolejne komunikaty, dążąc do osiągnięcia porozumienia. Nie oznacza to, rzecz jasna, że całkowite porozumienie pomiędzy jednostkami jest koniecznie możliwe. Tę kwestię zostawię sobie może na inny czas. Wydaje mi się jednak, że przedstawiony przeze mnie argument dość wyraźnie pokazuje to, że stratność komunikacji nie wynika bezpośrednio z drugiej zasady termodynamiki.

PS. Z góry przepraszam wszystkich fizyków za to jak uprościłem pewne kwestie. Mam nadzieję jednak, że udało mi się uniknąć błędów w moim rozumowaniu.

PS2. Pewną fascynująca (i trochę przerażającą) konsekwencją zasady entropii jest śmierć cieplna wszechświata. Krótko mówiąc, wszechświat jest układem zamkniętym a zatem jego entropia musi z czasem rosnąć. W miarę jak energia będzie się wyczerpywać, atomy będą się od siebie oddalać i temperatura będzie spadać, aż osiągnie zero absolutne.

PS3. Odpowiedzi na najczęstsze argumenty kreacjonistów można przeczytać np. tutaj Całkiem nieźle pisał o nich także Łukasz Łamża w swojej książce „Światy równoległe”.

Źródełko zdjęcia: Photo by Hans-Peter Gauster