कैसे प्रभावित करने की भाषा में भौतिकी के नियमों को फिर से लिखना

डेविड ड्यूश ने कंस्ट्रक्टर सिद्धांत को इस सिद्धांत के रूप में परिभाषित किया कि कौन से परिवर्तन हो सकते हैं या नहीं हो सकते हैं और क्यों। मैं अभी भी यह समझने के लिए संघर्ष कर रहा हूं कि कंस्ट्रक्टर सिद्धांत "क्यों" कैसे प्रदान करता है।

सबसे पहले, मैं स्पष्ट कर दूं कि चाहे आप कंस्ट्रक्टर सिद्धांत का उपयोग कर रहे हों या वर्तमान दृष्टिकोण का उपयोग कर रहे हों, हम बस कुछ अनुमान लगा रहे हैं कि वास्तविक कानून क्या हैं। और ये अनुमान हमेशा ग़लत हो सकते हैं. लेकिन यदि आप कंस्ट्रक्टर सिद्धांत खरीदते हैं, तो कुंजी यह है कि केवल गतिशील कानूनों का अनुमान लगाना सभी भौतिक वास्तविकता को पकड़ने के लिए अपर्याप्त होगा। आपको कंस्ट्रक्टर सिद्धांत द्वारा दिए गए अतिरिक्त सिद्धांतों की आवश्यकता है।

इसलिए मुझे लगता है कि डेविड इस बात पर जोर दे रहे हैं कि कंस्ट्रक्टर सिद्धांत केवल उन चीजों की सूची नहीं है जो संभव हैं और जो चीजें असंभव हैं। यह इस बात का व्याख्यात्मक सिद्धांत है कि संभव और असंभव कार्यों का एक निश्चित पैटर्न भौतिक वास्तविकता के बारे में इस समय हम जो जानते हैं उसे सबसे अच्छी तरह से क्यों पकड़ता है। फिर, यदि आप उस व्याख्यात्मक सिद्धांत पर सवाल उठाना चाहते हैं, तो आप कर सकते हैं। लेकिन अनुमान यह है कि उसमें सुधार करने के लिए आप जो भी स्पष्टीकरण देंगे, उसे स्वयं संभव और असंभव कार्यों के रूप में व्यक्त करना होगा।

क्या नीचे कुछ आदिम कार्य होंगे? उदाहरण के लिए, गणना में, बस कुछ बुनियादी तार्किक संचालन से, हर दूसरे तार्किक संचालन का निर्माण किया जा सकता है। क्या आप कल्पना करते हैं कि कुछ बुनियादी कंस्ट्रक्टर हैं जिनसे अन्य सभी कंस्ट्रक्टर बनाए जा सकते हैं?

संक्षेप में, हाँ, हालाँकि यह कुछ ऐसा है जिसे हमने अभी तक वास्तव में विकसित नहीं किया है। महान भौतिक विज्ञानी और गणितज्ञ जॉन वॉन न्यूमैन ने एक ऐसी मशीन का अनुमान लगाया था जिसे ट्यूरिंग के सार्वभौमिक कंप्यूटर से अधिक सामान्य माना जाता था। वॉन न्यूमैन ने इसे एक सार्वभौमिक कंस्ट्रक्टर कहा। उन्होंने महसूस किया कि यदि आप कुछ कार्यों के बारे में सोचते हैं, उदाहरण के लिए, जीवित सिस्टम कर सकते हैं, जैसे स्वयं की प्रतियां बनाना, तो एक सार्वभौमिक ट्यूरिंग मशीन ऐसा नहीं कर सकती है। मेरा मैक कुछ उबाऊ कच्चे माल से दूसरा मैक नहीं बना सकता, भले ही मैं ऐसा करना चाहता हूँ!

तो वॉन न्यूमैन ने पूछा: ट्यूरिंग मशीन को और अधिक शक्तिशाली मशीन बनाने के लिए मुझे उसमें क्या जोड़ना होगा जो स्वयं निर्माण कर सके? इससे पता चलता है कि आपको कई चीजें जोड़नी होंगी: उपकरणों का एक सेट जो मशीन को कच्चे माल को पकड़ने और उन्हें इकट्ठा करने की अनुमति देता है, असेंबली के लिए निर्देशों को पढ़ने की क्षमता, वगैरह।

यूनिवर्सल कंस्ट्रक्टर इस अर्थ में ट्यूरिंग मशीन का एक एनालॉग है कि यह सभी भौतिक रूप से स्वीकृत कार्यों को करने में सक्षम माना जाता है। और हम नहीं जानते कि हमारे पास मौजूद भौतिकी के नियमों के तहत यह संभव है या नहीं। और इसका कारण हम नहीं जानते, यहां तक ​​कि वॉन न्यूमैन द्वारा पहली बार यह सुझाव दिए जाने के 70 साल बाद भी, किसी ने भी मूल प्रस्ताव नहीं लिया और इसे भौतिकी से नहीं जोड़ा।

एक बार जब कंस्ट्रक्टर सिद्धांत सार्वभौमिक कंस्ट्रक्टर को भौतिक शब्दों में परिभाषित कर सकता है और उन सिद्धांतों को समझ सकता है जो आपको यह कहने की अनुमति देते हैं कि सार्वभौमिक कंस्ट्रक्टर संभव है, तो हमारे पास आपके प्रश्न का उत्तर होगा - हम जानेंगे कि प्राथमिक द्वार या प्राथमिक संभावित कार्य क्या हैं जब सार्वभौमिक कंस्ट्रक्टर किसी जटिल कार्य को करने का प्रयास कर रहा हो तो वह अपील कर सकता है।

आमतौर पर हम सोचते हैं कि आप मौलिक भौतिकी से शुरुआत करते हैं और फिर उन विचारों के अनुप्रयोग के रूप में प्रौद्योगिकी विकसित करते हैं। ऐसा लगता है कि यह लगभग दूसरे तरीके से चल रहा है - आप एक प्रौद्योगिकी की संभावना से शुरू करते हैं, और यह आपको मौलिक भौतिकी की ओर ले जाती है।

मुझे लगता है ये वाकई बहुत अच्छा है. किसी ऐसी चीज़ के गुणों का अध्ययन करके जो बहुत तकनीकी लगती है - जैसे कंप्यूटर या कंस्ट्रक्टर - आप वास्तव में भौतिकी के नियमों की सबसे गहरी विशेषताओं का अध्ययन करते हैं। जब मैंने क्वांटम जानकारी का अध्ययन करना शुरू किया तो यह कुछ ऐसा था जिसने मुझे आकर्षित किया।

शुरू में मैंने सोचा था कि क्वांटम जानकारी कंप्यूटर विज्ञान में क्वांटम भौतिकी का कुछ विचित्र अनुप्रयोग मात्र है - लेकिन यह सच नहीं है। क्वांटम सिद्धांत को समझने के लिए यह हमारे पास सबसे अच्छा उपकरण है। माप, EPR, उलझाव: ये सभी चीजें जो क्वांटम सिद्धांत के संस्थापकों के लिए भी बहुत हैरान करने वाली थीं, उन्हें क्वांटम सूचना में काम करने वाले लोगों द्वारा ठीक से काम किया गया है, और साथ ही वे इस बात पर भी काम कर रहे थे कि एक सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटर कैसे बनाया जाए।

यह बहुत अच्छा है कि आप कुछ ऐसा कर सकते हैं जो प्रौद्योगिकी में बहुत उपयोगी है, जैसे क्रिप्टोग्राफी, लेकिन साथ ही आप उलझाव और सुपरपोजिशन आदि की नींव का अध्ययन कर रहे हैं। कंस्ट्रक्टर सिद्धांत में, हम उसी तरह के तर्क का और भी अधिक सामान्य स्तर पर पालन करने का प्रयास कर रहे हैं।

तो कंस्ट्रक्टर सिद्धांत से जो तकनीक सामने आ सकती है, वह एक सर्व-उद्देश्यीय 3डी प्रिंटर की तरह होगी, जो किसी भी भौतिक वस्तु का निर्माण करने में सक्षम होगी, जिसमें स्वयं की एक प्रति भी शामिल होगी। वह एक सार्वभौमिक कंस्ट्रक्टर है।

हां.

क्या एक यूनिवर्सल कंस्ट्रक्टर एक यूनिवर्सल क्वांटम कंप्यूटर भी होगा? या क्या इसे केवल सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटरों को 3डी-प्रिंट करने में सक्षम होना होगा?

किसी दिए गए प्रोग्राम योग्य मशीन के प्रदर्शनों की सूची के संदर्भ में सोचना अधिक उपयोगी है, जहां प्रदर्शनों की सूची कार्यों या परिवर्तनों का सेट है जो मशीन उचित इनपुट प्रोग्राम दिए जाने पर निष्पादित कर सकती है। उस अर्थ में, क्वांटम कंप्यूटर होना या पर्याप्त सामग्री दिए जाने पर क्वांटम कंप्यूटर बनाने में सक्षम होना अनिवार्य रूप से एक ही बात है - क्योंकि एक बार एक मशीन दूसरी मशीन का निर्माण कर सकती है, तो पहली मशीन के पास अपने स्वयं के प्रदर्शनों की सूची में दूसरे का प्रदर्शन होता है। यूनिवर्सल कंस्ट्रक्टर के पास अपने स्वयं के प्रदर्शनों की सूची में सभी भौतिक रूप से अनुमत संगणनाएँ हैं, जिसका अर्थ है कि यह एक सार्वभौमिक कंप्यूटर भी है।

और यूनिवर्सल कंस्ट्रक्टर जीवित प्रणालियों को भी आउटपुट कर सकता है?

हाँ। जीवन की भौतिकी को सार्वभौमिक निर्माता के इस अधिक सामान्य सिद्धांत का एक उपभाग माना जाएगा। और आप कल्पना कर सकते हैं कि भौतिकी के नियमों की कंस्ट्रक्टर-सैद्धांतिक नींव की बेहतर समझ आपको उस क्षेत्र के लिए प्रासंगिक कार्यों को करने के लिए सार्वभौमिक कंस्ट्रक्टर को प्रोग्रामिंग करने के तरीके कैसे दे सकती है।

उदाहरण के लिए, क्वांटम जीव विज्ञान के लिए, आप सार्वभौमिक कंस्ट्रक्टर के बारे में सोच सकते हैं, जिसे प्रकाश संश्लेषण होने पर पौधे की कोशिका में क्या होता है, इसकी नकल करने के लिए प्रोग्राम किया जा रहा है और फिर उसमें सुधार के तरीकों के बारे में सोचा जा सकता है। आप सभी प्रकार की प्रोग्रामयोग्य नैनोमशीनों की कल्पना कर सकते हैं जो विशिष्ट कार्यों के लिए प्रोग्राम किए गए सार्वभौमिक कंस्ट्रक्टर के विशिष्ट उदाहरण हैं। और उन सभी के पीछे सिद्धांतों का यह सेट होना चाहिए जिसे हम कंस्ट्रक्टर सिद्धांत का अध्ययन करके उजागर करेंगे। यही दृष्टि है.

तो एक सार्वभौमिक निर्माता एक जीवित प्रणाली का निर्माण कर सकता है, लेकिन एक जीवित प्रणाली स्वयं एक प्रकार का विशेष-उद्देश्यीय निर्माता है?

डीएनए एक रेप्लिकेटर है और इसमें सेल के निर्माण के लिए निर्देश शामिल हैं, और फिर सेल वह वाहन है जो उन निर्देशों को पढ़ने, खुद का एक नया उदाहरण बनाने, निर्देशों की प्रतिलिपि बनाने और उन्हें नए सेल में डालने में सक्षम है। और कंस्ट्रक्टर सिद्धांत में आप यह समझा सकते हैं कि यदि आप भौतिकी के नियमों के तहत विश्वसनीय स्व-प्रजनन चाहते हैं, जो विशेष रूप से जीवन के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं, तो यह एकमात्र व्यवहार्य तंत्र क्यों संभव है। तो ऐसा नहीं है कि यह उन तरीकों में से एक है जिससे जीवन हमारे भौतिकी के नियमों के तहत काम कर सकता है, बल्कि यह एकमात्र तरीका है जिससे यह काम कर सकता है। यह जीवित प्रणालियों की एक विशेषता है, भले ही वे पृथ्वी पर हमारे पास मौजूद रसायन विज्ञान के साथ निर्मित हों।

अंततः हमें एक ऐसे सिद्धांत की आवश्यकता है जो जीवन को गैर-जीवन से अलग बनाता है, और अभी तक इसका कोई मात्रात्मक, पूर्वानुमानित उत्तर नहीं है। इस घटना के पीछे क्या कानून हैं? जो कमी है वह जीव विज्ञान की नहीं है - जीवविज्ञानी पहले ही अपना काम कर चुके हैं; उन्होंने इसे विकासवादी सिद्धांत के साथ खूबसूरती से विकसित किया है। अब भौतिकविदों को मौलिक भौतिकी की सीमाओं के भीतर समस्या को हल करने की आवश्यकता है। और मुझे उम्मीद है कि कंस्ट्रक्टर सिद्धांत उस समस्या से निपटने के लिए उपकरण प्रदान कर सकता है।

स्रोत: https://www.quantamagazine.org/with-constructor-theory-chiara-marletto-invokes-the-impossible-20210429/