Pożegnanie z życiem. Czym różnimy się od skał, maszyn i wodospadów?

Jedna z moich znajomych jest wdową. Jej mąż w wieku 40 lat nagle zmarł na zawał serca, zostawiając ją samą z trójką dzieci.

Mówimy o takich wydarzeniach, że są “jak grom z jasnego nieba”, “zupełnie bez sensu”. Powieściopisarze i filozofowie podpowiadają nam: absurd, egzystencjalizm. Z drugiej strony, czy gdyby mąż mojej znajomej dożył do 80-ki i zmarł spokojnie, bawiąc się z wnukiem w chowanego w krzakach pomarańczy - czy to automatycznie nadałoby jego życiu “sens”?

W imieniu Wszechświata

Jedną ze współczesnych odpowiedzi na tego rodzaju pytania podała ostatnio nasza @ocisly. W jej antropologii - opisie człowieka - “atomy, z których zbudowane są nasze ciała powstały niegdyś we wnętrzach umierających gwiazd, a następnie rozsiane zostały po Wszechświecie w wyniku eksplozji supernowych. (...) nie tylko planety, gwiazdy i czarne dziury ale i my sami jesteśmy Wszechświatem. A ponieważ inteligentne życie może nigdzie indziej nie istnieć mamy “zadanie”, “obowiązek, który spełniony zostać musi”, aby ponieść życie i umysł na inne planety, do innych galaktyk:

“W innym wypadku sam Wszechświat poniesie porażkę ciągnącą się za nim aż do śmierci cieplnej, czyli stanu termicznej równowagi będącego konsekwencją wzrastającej entropii.”

Czy jednak Wszechświat może “ponosić porażki”? Czy atomy z których jesteśmy zbudowani, wywołują w nas jakieś “poczucie obowiązku”? @ocisly, podobnie jak Carl Sagan, Eric Chaisson, David Christian i inni twórcy “kosmicznej antropologii” mieszają dwa odmienne języki. Z jednej strony atomy, gwiazdy i galaktyki - z drugiej zadania, obowiązki, porażki.

Gdzie nam do bakterii!

@m-san w komentarzu do tekstu @ocisly -ego zasugerował, że tak naprawdę to nie mamy podstaw, aby uważać “inteligentne życie” i całe zamieszanie robione na Ziemi przez ludzi - za coś cennego:

“Zasadniczo organizmy, które odnoszą największe sukcesy rozwojowe na naszej planecie, to jest: bakterie, grzyby, mrówki, czy idee funkcjonują nieco inaczej niż my a ich dominacja na tej planecie od milionów lat jest tak ogromna, że nawet pewnie jeszcze nie zauważyły naszej obecności poza przypadkowymi spotkaniami z pojedynczymi osobnikami. (...) Inteligencja w naszym rozumieniu może w ogóle nie być atutem w długiej skali. Może być cechą niepożądaną we wszechświecie. Nie wiemy”.

Zdaniem @m-san -a postęp technologiczny w epoce informatycznej może sprawić, że popatrzymy na siebie bardziej realistycznie:

“Być może kiedyś zbudujemy samoreplikujące się maszyny. Może to nas nauczy pokory. Może to da ludziom do zrozumienia, że my sami też jesteśmy takimi maszynami, jak wszystko inne w naturze (...) i zaczniemy zauważać wyraźnie, że nie różnimy się jednak od skał, które muszą zderzać się w kosmosie, od maszyny która musi działać według konstrukcji, wodospadu, który musi płynąć, bo tak zdeterminowały go prawa fizyki”.

Pomimo zrównania ludzi z martwymi elementami przyrody i technologii @m-san próbuje jednak nadać swojej opowieści o życiu i człowieku jakiś pozytywny wydźwięk:

“Czy to jest smutne i zimne pojmowanie? Nie. To pojmowanie dogłębne. Im więcej zrozumienia świata, siebie, czy innych, tym więcej współczucia i mniej miejsca na pychę".

Niewiarygodne życie: niesporczak. 

Umowa z Panem Bogiem

Trudno w tym momencie nie zauważyć, że skoro “obowiązki” i “porażki” są wzięte z zupełnie innej sfery, niż “atomy” i “supernowe”, to równie nieuzasadnione będzie łączenie “maszyn” i “wodospadów” ze “zrozumieniem” i “współczuciem”. @m-san, podobnie jak @ocisly próbuje trzymać się wiedzy z nauk ścisłych, ale w końcu on także “uczłowiecza” martwy Wszechświat.

Kiedyś wszystko to nie było potrzebne. Kiedyś Bogowie wyrażali się jasno w jednym tylko języku: w języku naszego życia codziennego. Mówili o ziemi, domu, więzach rodzinnych, o urzędzie, o posłuszeństwie:

“Ja jestem Pan, twój Bóg, który cię wywiódł z ziemi egipskiej, z domu niewoli. Nie będziesz miał cudzych bogów obok Mnie! Nie będziesz czynił żadnej rzeźby ani żadnego obrazu...” (Księga Wyjścia)
“ [Jest to Ewangelia] o Jego Synu (...) Przez Niego otrzymaliśmy łaskę i urząd apostolski, aby ku chwale Jego imienia pozyskiwać wszystkich pogan dla posłuszeństwa wierze…” (List do Rzymian)

To były czytelne, przystępnie napisane kontrakty. Określały, czego Stwórca dokonał dla nas i czego oczekuje w zamian. Od razu było wiadomo, o co w naszym życiu chodzi, jakie mamy obowiązki i dokąd zmierzamy.

Niestety, nauki XXI wieku - nasze najbardziej zaufane i najbogatsze źródło wiedzy o świecie - nie zawierają niczego podobnego. Ani “inteligentne życie”, ani nawet życie jako takie nie są przez biologów opisywane po to, aby nam pomóc w naszych codziennych, życiowych decyzjach. 

Fizyka i informacja

“Nasze rozumienie świata jest pęknięte na pół. - pisze Carlo Rovelli. - Z jednej strony mamy fizyczny Wszechświat. Z drugiej mamy pojęcia takie jak sens, intencja, działanie, zamiar, funkcja, które odnosimy do sfer takich jak życie, ludzie, gospodarka”. Zdaniem Rovelliego szczelina pomiędzy martwym Wszechświatem, a “inteligentnym życiem” może zostać zamknięta, jeśli powiążemy ze sobą to, co wiemy o ewolucji z tym, co wiemy o informacji.

Rovelli podaje najpierw przykłady informacji o korelacjach pomiędzy rzeczami, których jest w przyrodzie mnóstwo, ale nie mają one jeszcze sensu. Na przykład dodatni lub ujemny stan jednego z biegunów magnesu zawiera informację o tym, jaki jest (zawsze przeciwstawny) stan drugiego bieguna. Częstotliwość światła, emitowanego przez gorący metal jest z kolei skorelowana z temperaturą tego metalu. (Dzięki temu znając częstotliwość mamy informację o temperaturze). Kierunek, w jakim emitowane są fotony, zależy od położenia obiektu, który je emituje itd. itp.

Korelacje - wyjaśnia Rovelli - pojawiają się dzięki istnieniu praw fizyki, specyficznych fizykalnych sytuacji, mechanizmów, albo są konsekwencją historii jakichś materialnych systemów. Świat jest pełny rozmaitych ilościowych powiązań pomiędzy rzeczami. Właśnie dlatego, że są one czysto fizykalne i jest ich bez liku, nie mają one sensu.

Sens życia przed i po Darwinie

Skąd w tym martwym Wszechświecie powiązanych, ale pozbawionych sensu rzeczy i struktur wzięło się życie?

Na ciekawym tropie był grecki filozof Empedokles. Jego zdaniem różne struktury losowo powstają, a potem się rozpadają - za wyjątkiem tych, które przypadkiem są w stanie przeżyć i te nazywamy “żywymi organizmami”. O wiele bardziej wpływowy Arystoteles uznał jednak, że organizmy nie mogą powstawać w taki sposób, gdyż jego zdaniem rodzą się one od razu z cechami, zapewniającymi im przeżycie. Tylko dzięki duszom: wegetatywnej, zwierzęcej i rozumnej, organizmy uzyskują takie specjalne cechy. (Na wzór Arystotelesa Tomasz z Akwinu opisał później "duszę" w wersji chrześcijańskiej).

Dopiero po Darwinie i genetyce biolodzy uznali, że “cechy zapewniające przeżycie” są w przyrodzie ożywionej skutkiem dwóch procesów: przypadkowych modyfikacji kodu genetycznego w trakcie kopiowania i selekcji naturalnej. Zdaniem Rovelliego, wyjaśnia to jednak dopiero celowość i funkcjonalność rozmaitych cech, ale jeszcze nie nadaje im sensu. Pytania jak “co to znaczy?” mają się nijak do procesu ewolucji.

Aby odkryć, co ma sens, Rovelli wydziela z (opisanych powyżej) fizycznych korelacji, spotykanych w przyrodzie - specjalną podgrupę. Chodzi o takie korelacje między cechami organizmu a cechami środowiska, które zwiększają jego szanse przeżycia. Tłumaczy to na przykładzie bakterii. Bakterie płynące na prawo, kiedy pożywienie jest z prawej strony, a na lewo, kiedy pożywienie jest po lewej - mają większe szanse przeżycia, niż bakterie pływające chaotycznie i przypadkowo w różnych kierunkach. Dlatego zdaniem Rovelliego większość znanych nam bakterii jest tego pierwszego rodzaju. 

“Znaczeniem” czy też sensem cechy organizmu, skorelowanej z odpowiednią cechą środowiska - jest przydatność tej korelacji dla przeżycia danego organizmu. 

O porannym czytaniu gazety

Rovelli i inni fizycy uznają organizmy żywe za takie struktury, które utrzymują się z dala od termodynamicznego equilibrium. (Używają zatem podobnych kryteriów do tych, w jakich nasza @ocisly opisała cały Wszechświat). W ten sposób Rovelli jest w stanie tworzyć równania, opisujące zarówno życie, jak i sens życia w kategoriach czysto fizykalnych, bez przywoływania “duszy”, “ducha” czy “umysłu”. Sens czy znaczenie mają takie informacje, które są korelacjami pomiędzy cechami organizmu, a cechami środowiska, wpływającymi ma możliwość utrzymywania się organizmu z dala od equilibrium.

Rovelli zdaje sobie sprawę, że jego “termodynamiczno-ewolucyjna” definicja sensu pomija niezliczone zjawiska w świecie żywym, które nie wpływają bezpośrednio na szanse przeżycia. Jeśli czytam rano gazetę - pisze Rovelli - jest bardzo mała szansa, że jakoś bezpośrednio wpłynie to na moje szanse przeżycia lub posiadania dzieci. Czytanie gazety podczas śniadania nie ma zatem bezpośredniego sensu w Darwinowskiej rzeczywistości. Ale może mieć znaczenie pośrednie. Dzięki informacjom z gazety może wzrosnąć moja szansa na uzyskanie informacji, ważnych dla naszego przeżycia.

Istnieje zatem “pośrednio sensowna informacja”, czyli informacja drugiego stopnia, umożliwiająca dotarcie do źródeł innych informacji (tych bezpośrednio pomagających w przeżyciu/posiadaniu potomstwa). Może ona - według Rovelliego - posłużyć do opisu bardziej skomplikowanych elementów życia, jak mózg, język, społeczeństwo, normy…

Praca Rovelliego stwarza moim zdaniem spójne, ale bardzo ogólnikowe podstawy teoretyczne dla opisania życia (i człowieka) w taki sposób, jak chce tego @m-san, gdzie ludzie i inne żywe istoty stają się częścią fizyki. Biorąc pod uwagę niesłychany poziom komplikacji żywych organizmów, a zwłaszcza ich układów nerwowych, największym problemem będzie oczywiście wskazanie konkretnych - fizykalnych - cech organizmu i otoczenia, będących w “znaczących korelacjach”.

Niemniej tego rodzaju badania są już prowadzone i dość zaawansowane.

Niewiarygodne nie-życie: płatek śniegu.

Wędrująca dusza nicienia

W styczniu tego roku legendarne Royal Society, instytucja naukowa, do której należeli min. Newton i Turing, zorganizowało sesję poświęconą postępom projektu Openworm. Celem tego projektu jest realistyczna symulacja komputerowa jednego z najprostszych i najlepiej zbadanych organizmów na Ziemi - nicienia (Caenorhabditis elegans). Ten jedno milimetrowy robak zbudowany jest z zaledwie 1000 komórek i porusza się przy pomocy 100 mięśni, sterowanych przez 300 neuronów.

Naukowcy-pasjonaci z całego świata współpracują metodą open source starając się stworzyć jak najdokładniejszą symulację układu nerwowego i organizmu nicienia, a także jego środowiska. Chodzi o odkrycie, jak z interakcji pomiędzy środowiskiem, a “hardwarem” nicienia powstają takie zachowania, jak szukanie pożywienia czy unikanie drapieżników. (Jeśli w przypadku nicienia by się to nie powiodło - jaką szansę mają transhumaniści, którzy chcą przenieść "poza biologię" - całego człowieka?)

Projekt trafił na łamy gazet całego świata w roku 2014, gdy software odwzorowujący układ nerwowy nicienia posłużył do kierowania małym robotem LEGO na kółkach. Mimo, że jedynym “oprogramowaniem” robota było to, którego w nicieniu dokonała ewolucja - robot był w stanie “omijać przeszkody”, “szukać pożywienia” itp. Czy zatem, mówiąc językiem Rovelliego, “cybernetyczny nicień” potrafił wykorzystywać “sensowne korelacje” swojego nowego ciała - i nowego otoczenia? 

Bio-test Turinga

Inni naukowcy uważają, że modele wirtualne nawet tak prostego organizmu jak nicień nie są dość dokładne, aby można było próbować pełnego, “fizykalnego” zrozumienia całego zwierzęcia. Prowadzą badania na niższym poziomie, modelując pojedynczą komórkę. Jeszcze inni uważają, że nadal nie znamy zasad działania pojedynczego neuronu.

Mimo tych trudności, biologia zaczyna się stawać nauką ścisłą w pełnym sensie. David Harel twierdzi, że czas stworzyć biologiczny odpowiednik “testu Turinga” dla najdokładniejszych symulacji życia - takich, które będą już nieodróżnialne od życia “naturalnego”.

Gdy pierwszy z kandydatów zaliczy z powodzeniem tego rodzaju test, o “życiu” jako czymś odrębnym od “martwej materii” trudno będzie nadal mówić. W tym punkcie zgadzam się z @m-san -em. Robaki, ludzie, maszyny i wodospady rzeczywiście będą wtedy już tylko różnymi rodzajami struktur, z których niektórym zdarza się przetrwać.

Być może zresztą wcale nie będziemy musieli czekać ani na kompletny fizykalny opis organizmów Rovelliego, ani na pierwszy pozytywny bio-test Turinga. Już obecnie mamy ważki sterowane światłem, myszy na magnes, kwiaty-baterie i wiele innych cyborgów. Być może żywe i martwe zleją się ze sobą płynnie i niepostrzeżenie, w wyniku tysięcy drobnych inżynieryjnych interwencji? 

Źródła:

Carlo Rovelli, Meaning = Information + Evolution

Connectome to behaviour: modelling C. elegans at cellular resolution (materiały z sesji Royal Society, poświęconej projektowi Openworm)

Peter Freddolino, The Dawn of Virtual Cell Biology

Jonathan Karr, A Whole-Cell Computational Model Predicts Phenotype from Genotype

Jonathan Karr, An introduction to whole-cell modeling

Wodzisław Duch, Neurony i sztuczna inteligencja

Alexis Madrigal. Is This Virtual Worm the First Sign of the Singularity?

David Harel, A Turing-like test for biological modeling

Ed Gent, The Weird World of Cyborg Animals Is Here

Ferris Jabr, Why Life Does Not Really Exist

Źródła zdjęć: 1, 2. 

Artykuł jest częścią mojego cyklu "Chrześcijaństwo i transhumanizm"

Zgłaszam do Tematów Tygodnia 36 jako RIpostę  do artykułu @ocisly Jesteśmy sami w kosmosie, na szczęście!, a także do komentarza @m-san (pod tymże artykułem)