Быстрая эволюция разума в периоды высокой интенсивности природных катастроф

М. Чиркович написал статью на эту же тему («Эволюционные катастрофы и проблема точной настройки параметров обитаемой планеты») [Cirkoviс 2007], в которой подчёркивает, что определённая частота природных катастроф была необходима в прошлом, чтобы пришпоривать эволюционное развитие. Тот факт, что возможно, существуют «тёмные кометы» и что мы живём как раз в период интенсивной кометной бомбардировки, может иметь объяснение как раз в этом: эта кометная бомбардировка в последние несколько десятков тысяч лет способствовала частой смене климата и создавала эволюционное давление, при котором становился выгоден универсальный разум, а не конкретные адаптации. В силу этого неудивительно, что универсальный разум обнаруживает себя в период повышенной частоты катастроф.

Таким образом, универсальный разум имеет тенденцию возникать в периоды повышенной средней частоты природных катастроф. Однако в такие периоды бывают как малые катастрофы, так и более редкие большие, которые полностью могут уничтожить этот разум. (Которые он не мог бы наблюдать на заре своего существования, так как они бы её сразу прекратили.)

Например, если несколько сот тысяч лет назад крупная (100 км диаметром) комета разбилась на мелкие куски в окрестностях Солнца, как считают представители Holocen Impact group, то мелкие ее осколки (1 км) выпадая на Землю, могли создать перепады климата, оледенения, массовые вымирания, которые способствовали быстрой эволюции и вымиранию узкоспециализированных форм. Однако среди осколков такой кометы могут быть и крупные, более 10 км диаметром, которые мы не замечаем, потому что они являются «тёмными кометами», то есть покрыты коркой сажи. И именно они представляют угрозу существованию тому разуму, который сама же эта комета и породила.

То есть опять-таки наблюдательная селекция приводит к тому, что мы наблюдаем тот мир, в котором частота глобальных катастроф выше средней (если верна кометная гипотеза, то в 100 раз, так как по утверждениям HIG средняя частота падения 1 км тел равна 3 за последние 5000 лет, что в 100 раз выше нормы).

Более высокая частота катастроф может быть также признаком завершения периода устойчивости условий, необходимых для нашего существования, о котором шла речь в предыдущих главах.

Вопреки выводу Цирковича о том, что мы не можем делать никаких выводов о будущей частоте катастроф, исходя из прошлой частоты, более подробные рассуждения показывают, что правильным выводом будет считать будущую частоту катастроф большей.

Циркович полагает, что период интенсивного катастрофизма, который привёл к формированию разума, закончится, и в будущем могут наступить более гладкие времена. Но это относится только к одному источнику катастрофизма, например, кометам, но не относится к другим – например, плавному нарастанию неблагоприятности Солнца. Вряд ли также этот «эволюционный катастрофизм» резко закончится сразу после формирования разума (если только это не был какой-то очень редкий тип катастрофизма, но наша вселенная скорее имеет редкими периоды устойчивости, а на катастрофы она богата.)

Заключение

Консервативная позиция с точки зрения безопасности – это рассмотрение наихудшего возможного исхода. Для нас им было бы то, что наша цивилизация существует в промежутке затишья между несколькими периодическими процессами, угрожающими её существованию, при этом длина этого затишья сопоставима с характерным временем периодичности этих процессов, что означает, что они уже начали завершаться. Особенно угрожают среди таких процессов ядерная война, необратимый парниковый эффект и супервулканы, однако могут быть и совершенно неизвестные нам процессы, проявление которых раньше было несовместимо с существованием наблюдателей.

И хотя, по мнению автора, эффект наблюдательной селекции не так страшен, как развитие биологического оружия, распространение ядерного и неконтролируемый искусственный интеллект, нельзя сбрасывать со счёта тот факт, что он вносит поправку в любые наши вычисления о будущем.

Хотелось бы закончить цитатой из Ника Бострома: «Однако мы не должны слишком спешить отбрасывать риски существованию, которые не созданы человеком, как незначительные. Это правда, что наш вид выжил в течение долгого времени, несмотря на присутствие таких рисков. Но здесь может играть роль эффект наблюдательной селекции. Вопрос, который нам следует задать, состоит в следующем: в теоретическом случае, если природные катастрофы стерилизуют землеподобные планеты с большой частотой, что мы должны ожидать обнаружить? Очевидно, не то, что мы живём на стерилизованной планете. Но может быть, мы должны быть более примитивными людьми, чем мы являемся? Чтобы ответить на этот вопрос, мы нуждаемся решении вопроса о референтных классах в теории селекции наблюдателей. Но эта часть методологии ещё не существует».[Bostrom, Existential Risks, 2002]

Пугающим подтверждением гипотезы о том, что мы, скорее всего, живём в конце периода устойчивости природных процессов, является статья «Циклы разнообразия палеонтологических остатков» Р.Рода и Р. Мюллера в Nature (Rohde Robert A. & Muller Richard A. Cycles in fossil diversity. NATURE, VOL 434, 10 MARCH 2005 http://muller.lbl.gov/papers/Rohde-Muller-Nature.pdf ) об обнаружении цикла вымираний живых существ с периодом 62 (+/- 3 млн.лет) – поскольку от последнего вымирания прошло как раз 65 млн.лет. То есть время очередного циклического события вымирания уже давно настало. Отметим также, что если предлагаемая гипотеза о роли наблюдательной селекции в недооценки частоты глобальных катастроф верна, то она означает, что разумная жизнь на Земле – крайне редкое явление во Вселенной, и мы – одни в наблюдаемой Вселенной с большой вероятностью. В этом случае мы можем не опасаться инопланетного вторжения, а также не можем делать никаких выводов о частоте самоуничтожения продвинутых цивилизаций в связи с парадоксом Ферми (молчание космоса). В результате нетто вклад данной гипотезы в нашу оценку вероятности человеческого выживания может быть положительным.

Р. Познер в книге «Катастрофа. Риск и реакция» приводит следующий пример, который, как мне кажется, подтверждает, что мы живём в атипичном островке стабильности, являющемся статистической аномалией в непрерывно меняющемся мире. «Оптимисты могут указать на то, что климат Земли был относительно неизменным на протяжении последних 10 000 лет, и это внушает им надежды, что он и дальше будет устойчивым. Этот оптимизм не обоснован. Эра стабильности (называемая Голоцен) является аптипичной в земной истории. Предшествовавший период, называемый «Молодой Дриас” (Younger Dryas) был эпохой резких климатических изменений, которые, случись они сегодня, имели бы катастрофические последствия. Этот период начался с падения температур до уровня ледниковых, и а закончился резким ростом температур на 8 градусов в течение десятилетия».

Поскольку, вероятно, успешное развитие сельского хозяйства требовало устойчивого климата, то сельскохозяйственная цивилизация, а затем и традиция письменности могли сформироваться только в период атипично повышенной устойчивости климата.

Наконец, определённое число природных катастроф в точно отмеренный промежутки времени было необходимо, чтобы разрушить господство одних видов и дать возможность свободно эволюционировать более прогрессивным. Возможно, если бы не астероид, то на Земле до сих пор царствовали бы динозавры, и гоминидов бы не было. Разумная жизнь не могла бы сформироваться в слишком стабильных условиях. Это значит, что в нашем мире должна присутствовать определённая катастрофичность, и неизвестно, как она проявит себя в будущем.

Приложение A. Плотность наблюдателей во вселенной, частота катастроф и антропный принцип

В этом разделе я предлагаю довольно спекулятивное и предварительное рассуждение, которое не изменяет основных выводов статьи, однако стремится их подтвердить, показав, что теория «редкой Земли» верна, и звёзды с обитаемыми планетами встречаются в видимой вселенной крайне редко, что в частности, может означать высокий уровень катастрофизма, который нами недооценивается. (См. также на эту тему Милан Чикрович. «Эволюционные катастрофы и проблема точной настройки параметров пригодной для жизни планеты. (Проблема Голдилокс)»

http://www.scribd.com/doc/8527974/-)

Основная мысль этой главы: если наша вселенная является крайне редкой среди всех возможных вселенных, то и наша планета является крайне редкой среди всех планет в нашей вселенной, и эти величины по порядку совпадают.

Исследователи антропного принципа обнаружили, что физические константы нашей Вселенной подобраны таким образом, что для этого потребовалось бы 10¹⁵ попыток, чтобы случайно создать такую вселенную. С шансами 10⁵⁰⁰ к 1 это означает, что такое количество вселенных с разными свойствами существует актуально (по теореме Байеса для двух гипотез). Из этого количества только некая очень малая доля типов Вселенных годится для возникновения разумной жизни. Обозначим X – долю всех пригодных для жизни и разума вселенных (равную, допустим, 10⁵⁰). Будем считать подходящими все вселенные, в которых есть разумное существо, способное задаться вопросом об антропном принципе (хотя тут есть ряд тонких моментов, связанных с тем, что именно означает «понимание»).

Среди всего этого множества есть такие вселенные, которые годятся для возникновения двух (или более) принципиально разных видов жизни и разума, например, основанных на углероде, и основанных на магнитных полях в коронах звёзд. Понятно, что такие «мультижизненные» вселенные требуют гораздо более тонкого подбора параметров (если вообще возможны). Следовательно, доля мультижизненных вселенных меньше доли вселенных с одним типом возможной жизни примерно во столько же раз, во сколько само Х меньше числа всех возможных вселенных. То есть на несколько десятков порядков. Отсюда мы можем заключить, что любая разумная жизнь в нашей вселенной начнётся с живой материи, основанной на углероде, с вероятность 100…000 к 1. То есть можно не рассчитывать встретить разумные звёзды, существ на фторе и т д.

Более интересен следующий вопрос. Если считать, что каждая звезда – это попытка создания планеты с жизнью, то сколько в среднем неудачных попыток приходится на одну удачную, иначе говоря, как часто разумная жизнь распространена в нашей Вселенной? Можно предположить, что среди всех 10⁵⁰⁰ вселенных есть вселенные, где у каждой звезды возникает разум, есть те, у которых у каждой из 10 звёзд, из 100, из 10¹⁰⁰ и так далее. Вопрос в том, где вероятнее себя обнаружит наблюдатель – во вселенной с большой плотностью наблюдателей или с малой. В этих рассуждениях мы пользуемся так называемым Предположением о собственном местоположении (Self-sampling assumption), которое состоит в том, что каждый наблюдатель должен считать себя случайным представителем своего класса наблюдателей. (Подробнее об этом см. в работах Бострома.)

С одной стороны, кажется разумным обнаружить себя во вселенной с большой плотностью наблюдателей, так же, как я сейчас себя обнаруживаю в городе, а не на Северном полюсе. С другой стороны, доля вселенных с малой плотностью наблюдателей может быть гораздо-гораздо больше, чем доля вселенных с высокой плотностью наблюдателей.

Предположим, что каждая вселенная определяется 100 параметрами, вроде массы электрона, размерности и т д. Тогда каждую вселенную можно обозначить точкой в фазовом пространстве. Тогда мы получим область, в центре которой находятся абсолютно пригодные для жизни вселенные, в которых плотность наблюдателей максимальна, а по краям – частично пригодные, в которых наблюдатели возникают только после большого числа попыток внутреннего характера, иначе говоря, только у малого числа звёзд.

Кроме того, будет в этой области две зоны вселенных – те, в которых число звёзд мало, и те, в которых оно велико. Можно смело отбросить все те вселенные, в которых число звёзд мало, так как они перекрываются по вкладу вселенными, в которых число звёзд велико. И действительно, в наблюдаемой нами вселенной число звёзд может быть неограниченно велико за счёт процесса космологической инфляции.

Теперь сравним центральную в нашем фазовом пространстве область оптимума, где у всех звёзд есть планеты с разумом, и окружающую её область «почти подходящих» вселенных. Если считать, что радиус области оптимума R, а области почти подходящих вселенных 2R, то разница их объёмов будет 2¹⁰⁰ раз – примерно равно 10³⁰. Иначе говоря, число вселенных, в которых планеты со звёздами разбросаны редко, очень много раз больше числа вселенных с плотным расположением планет с разумом. (Точно также можно сравнить множество людей с абсолютно исправном геномом со множеством людей, у которых в генах есть некоторые незначительные ошибки – последнее будет гораздо больше, хотя средняя продолжительность жизни у людей из него будет немного меньше.)

Для того чтобы число наблюдателей в области 2R было бы больше, чем в области R, необходимо, чтобы наблюдатели там встречались чаще, чем у одной из 10³⁰. звёзд. Наоборот, область 3R, где наблюдатели встречаются значительно реже, чем 1 к 10³⁰ звёзд, можно смело выкинуть из рассмотрения, так как там находится наименьшая доля наблюдателей. Отсюда можно сделать вывод, что разумная жизнь в нашей вселенной возникает, не менее чем у одной из 10³⁰ звёзд. Эта величина гораздо больше числа звёзд в видимой вселенной, равного примерно 10²³. Однако это только минимальная оценка, которая ничего не говорит нам о реальной плотности.

Однако эту же величину можно выбрать и в качестве самого значения ожидаемой плотности цивилизаций, если рассмотреть слой в рассматриваемой нами сферической области фазового пространства вселенных с толщиной, соответствующей концентрации цивилизаций в 1 к 10³⁰. Этот слой будет многократно превосходить по количеству цивилизаций как внутреннюю область сферы, так и внешнюю.

Пример: В центре Солнца его плотность в 100 раз больше, чем средняя плотность Солнца, однако на центр Солнца приходится только 1% его массы. Большая часть массы Солнца находится не в его центре, и не в его атмосфере, а в его среднем слое.

Второй пример: Человек возник на Земле не мгновенно, а путём долгого отбора из разных форм. Чтобы я мог писать эти строки, триллионы триллион живых существ должны были отсеяться. То есть я являюсь одним из 10²⁰ существ, которые не стали разумными. Точно также и Солнце является одной на 10²⁰ -10³⁰ звёзд, у которой развилась разумная жизнь в этой Вселенной, а остальные отселись.

Вывод: то, что наша вселенная является одной 10⁵⁰⁰ возможных, и определяется 100 основными параметрами, означает, что и внутри вселенной число попыток создать разумную жизнь (то есть число звёзд) имеет такой же порядок величины. Следовательно, внутри видимой нами вселенной других цивилизаций нет. А если они и есть, то базируются на тех же фундаментальных принципах.

Зная среднюю плотность возникновения разумных цивилизаций, оцененную примерно здесь в 1 на 10²⁵ = 2⁷⁵ и возраст Вселенной (13 млрд лет) можно оценить время уменьшения вдвое числа звёзд, подходящих для возникновения разумной жизни. Он бы составило около 200 млн. лет. Это означает, что космические условия будут подходить для земного существования ещё примерно 200 млн. лет (эта оценка совпадает с минимальным ожидаемым временем закипания океанов от солнца). Это означает, что если у нас есть некий промежуток времени (те же 200 млн. лет), то вероятность оказаться в конце его в тысячи раз больше, чем в начале.

Рассуждения Бострома о том, что вселенские катастрофы редки, базируется на посылке, что Земля могла бы возникнуть гораздо раньше. Она трудно проверяема, потому что мы не знаем всех факторов. Но в отношении вероятности геологических катастроф встаёт аналогичный вопрос о том, могла ли жизнь на Земле развиться значительно быстрее?

Однако эти вычисления сделаны в предположении, что время «созревания» от возникновения жизни до возникновения разума, способного понять антропный принцип, одинаково для всех возможных цивилизаций, что, конечно, неверно. Скорее, это время описывается некой кривой в форме колокола (нормальным распределением) относительно среднего времени. Особенность его в том, что края колокола убывают и возрастают крайне быстро. То есть по краям колокола период удвоения (dx, за который функция удваивается) быстро уменьшается. А именно, для нормального распределения эта величина пропорциональна 1/ х.

Мы можем получить общее распределение для числа всех пригодных для разумной жизни планет, если умножим функцию числа подходящих звёзд exp (- x/0.1) (где x – время в миллиардах лет. А 0,1 – гипотетический период сокращения числа звёзд в е раз). На функцию нормального распределения времени, необходимого для возникновения цивилизации на совершенно устойчивой планете. Exp (- (x-10)**2). (Здесь мы произвольно взяли, что среднее время – 10 млрд. лет) Поскольку обе функции – экспоненты, мы объединяем их степени, и получаем новую экспоненту с квадартичной степенью, то есть тоже нормальное распределение, но сдвинутое влево и уменьшенное по высоте во много раз, а именно Exp (- (x-10)**2 – 10*х). максимум этой функции – при x=5. За следующий миллиард лет она падает в 2 раза, а затем всё быстрее. Это означает, что учёт распределения не выводит нас за пределы оценки времени расхождения – более ста миллионов лет.

С другой стороны, расхождение параметров среды обитания – это постепенный процесс. И если мы можем уже сейчас видеть некоторые признаки начала этого процесса, то до его завершения ещё далеко.

Далее, мы пока не учли в наших выкладках тот факт, что чем дольше период стабильности, тем сильнее последующая нестабильность. Например, по закону Гука мы знаем, что сила, необходимая для растяжения пружинки, растёт линейно, а энергия её – пропорционально квадрату растяжения. И эта энергия выделится, если пружинка порвётся. Следовательно, период, который был слишком спокойный в отношении природных катастроф, может закончиться очень большой катастрофой.

В истории Земли нам следует выделить те периоды, когда развитие происходило особенно быстро, не позволяя себя ни одной отсрочки – это именно те периоды, когда они не могло бы происходить медленно, так как иначе бы ему помешали катастрофы. Таких периодов я вижу два – это само зарождение жизни, и это последние 500 млн. лет, от возникновения многоклеточных животных и кембрийского взрыва.

Литература:

1. Анисичкин В. О взрывах планет. // 1998. Труды V Забабахинских чтений, Снежинск.

2. Биндеман И. тайная жизнь супервулканов // 2006. В мире науки. N 10. (http://www.sciam.ru/2006/10/nauka1.shtml)

3. Будыко М.М., Ранов А.Б., Яншин В. История атмосферы. Л., 1985

4. Еськов К.Ю. История Земли и жизни на ней. – М., НЦ ЭНАС, 2004.

5. Дробышевский Э.М. Опасность взрыва Каллисто и приоритетность космических миссий // 1999. Журнал технической физики, том 69, вып. 9.

6. Зельманов А.Л. Некоторые философские аспекты современной космологии и смежных областей физики // Диалектика и современное естествознание, М., 1970.

7. Казютинский В.В., Балашов Ю.В. антропный принцип.История и современность // 1989. Природа. N 1. (http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/OLD/ANTROP.HTM)

8. Линде А.Д. Раздувающаяся Вселенная // Успехи физ. наук. 1984. Т. 144, вып. 2.

9. Новиков И.Д., Полнарев А.Г., Розенталь И.Л. Числовые значения фундаментальных постоянных и антропный принцип // Изв. АН ЭССР. 1982. Т. 31, N 3.

10. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. – М: Изд-во МГУ, 2002.

11. Сывороткин В.Л.. Экологические аспекты дегазации Земли. – Диссертация на соискание степени доктора геологических наук, – М. 2001. – 302 С.

12. Турчин А.В. Глобальные риски, связанные с программой SETI. http://www.proza.ru/texts/2007/12/04/38.html

13. Турчин А.В. О возможности искусственной инициации взрыва планет-гигантов и других объектов Солнечной системы. http://www.proza.ru/texts/2008/07/19/466.html

14. Турчин А.В. Структура глобальной катастрофы. В печати. http://www.scribd.com/doc/7529531/-

15. Турчин А.В. Война и ещё 25 сценариев конца света. М., Европа, 2008.

16. Хаин. В. Е. Разгадка, возможно, близка. О причинах великих вымираний и обновлений органического мира // 2004. Природа N 6.

17. Шкловский и.с. звёзды. Их рождение, жизнь и смерть. – М., Наука, 1984.

18. Щербаков А.С. антропный принцип в космологии и геологии. // Вестник Московского университета. Серия 7. Философия. Номера журнала №3/1999 С. 58-70

19. Bostrom N. and Tegmark M. How Unlikely is a Doomsday Catastrophe? // Nature, Vol. 438, No. 7069, C. 754, 2005. (пер. с англ. А.В.Турчина: Макс Тегмарк и Ник Бостром. Насколько невероятна катастрофа судного дня? http://www.proza.ru/texts/2007/04/11-348.html )

20. Bostrom N. Anthropic Bias: Observation Selection Effects in Science and Philosophy – New York: Routledge, 2002.

21. Bostrom N. Existential Risks: Analyzing Human Extinction Scenarios and Related Hazards. Journal of Evolution and Technology, Vol. 9, March 2002. Ник Бостром. Угрозы существованию. Анализ сценариев человеческого вымирания и подобных опасностей.
http://www.proza.ru/texts/2007/04/04-210.html

22. Cirkoviс Milan M. The Anthropic Principle And The Duration Of The Cosmological Past. // Astronomical and Astrophysical Transactions, Vol. 23, No. 6, pp. 567–597, 2004.

23. Ćirković Milan M. Evolutionary Catastrophes and the Goldilocks Problem. // International Journal of Astrobiology, vol. 6, pp. 325-329 (2007) русский перевод: Милан Чирокович. Эволюционные катастрофы и проблема точной настройки параметров пригодной для жизни планеты. (Проблема Голдилокс) http://www.scribd.com/doc/8527974/-

24. Cirkovic Milan M., On the Importance of SETI for Transhumanism. //Journal of Evolution and Technology, xiii (2003), Милан Чиркович. О важности SETI для трансгуманизма. http://www.proza.ru/2008/11/10/384

25. Elton, Gruber, & Blake. Survivorship Bias and Mutual Fund Performance, // The Review of Financial Studies, volume 9, number 4. 1996.

26. Gehrels Neil, Claude M. Laird, Charles H. Jackman, John K. Cannizzo, Barbara J. Mattson, Wan Chen. Ozone Depletion from Nearby Supernovae. // The Astrophysical Journal, March 10, vol. 585. 2003.

27. Gott J. Richard. Implications of the Copernican principle for our future prospects // Nature. 1993. Vol. 363, С. 315 – 319.

28. Health, United States, 2006. – National Centre for health statistic, 2007.

29. Redelmeier D. A., Tibshirani R. J. Why cars in the next lane seem to go faster. // Nature 1999;401:35-36. 1999.

30. Ward, P. D., Brownlee, D. Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe. – NY, 2000.

31. Yudkowsky E.Cognitive biases potentially affecting judgment of global risks. Forthcoming in Global Catastrophic Risks, eds. Nick Bostrom and Milan Cirkovic, – UK, Oxford University Press, to appear 2007 (русский перевод: Э.Юдковский. Систематические ошибки в рассуждениях, потенциально влияющие на оценку глобальных рисков. http://www.proza.ru/texts/2007/03/08-62.html )

32. Knobe Joshua, Olum Ken D., Vilenkin Alexander. Philosophical Implications of Inflationary Cosmology. // British Journal for the Philosophy of Science

Тоби Орд, Рафаела Хиллербранд, Андрес Сандберг. Проверяя непроверяемое: методологические вызовы в оценке рисков с низкой вероятностью и высокими ставками

Перевод: А.В. Турчин

Источник: