Что нужно знать о сингулярности
По толковому словарю Кузнецова сингулярный (от лат. singularis «единственный, особенный») — это единственный в своем роде и уникальный. Но одно точное определение термину «сингулярность» дать сложно, поскольку он применяется в нескольких областях и в каждой из них имеет разное значение.
Сегодня чаще всего выделяют философскую, технологическую, гравитационную и космологическую сингулярности. Разбираемся, что подразумевают под каждой из них.
Сингулярность в философии
Сингулярность в философии — единичность существа, события, явления. Наиболее полную трактовку этому термину дал французский философ Жиль Делез. Он интерпретировал сингулярность как событие, имеющее смысл. Оно может быть растянуто во времени и включать в себя множество других событий. В сингулярности, по мнению философа, сочетаются возможности, наборы функций, техники и социальные изменения, которые необходимы для порождения чего-то нового.
Проще говоря, сингулярность — это событие, способствующее тому, что еще вчера казалось невозможным. Например, сингулярностью является технологический прогресс, и он может создать новое явление — восстание искусственного интеллекта.
Технологическая сингулярность
Технологическая сингулярность — это гипотеза, согласно которой в будущем случится момент, когда технологическое развитие станет неуправляемым и необратимым, что приведет к серьезным изменениям человеческой цивилизации. Другими словами, искусственный интеллект, роботы и другая техника станут настолько умными, что люди не смогут их контролировать и понимать.
Впервые термин «сингулярность» в контексте технологий использовал математик и писатель-фантаст Вернор Виндж. В 1993 году он выступил со статьей о технологической сингулярности на симпозиуме VISION-21, организованном Центром космических исследований NASA. Виндж рассказал, что технологическая сингулярность неизбежна, потому что развитие технологий ведет к созданию сущностей с интеллектом, который в разы превышает человеческий. Последствиями этого события, по мнению автора, станет стремительный прогресс, регулярное появление новых идей, высокие темпы развития.
В настоящее время идею популяризирует и продвигает Рэй Курцвейл — футуролог и один из главных инженеров Google. Он, как и Виндж, уверен в неизбежности этого события, а в 2000-х годах даже дал прогнозы, согласно которым искусственный интеллект опередит нас в развитии уже в течение следующих 30 лет.
Курцвейл описывает и сценарии технологической сингулярности. Вот основные и наиболее популярные из них:
- Искусственный интеллект и роботы будут выполнять сложную интеллектуальную работу. По прогнозам Курцвейла, к 2045 году искусственный интеллект станет умнее в миллиард раз и превзойдет возможности человеческого мозга. Роботы и ИИ смогут делать всё без участия людей, начиная с научных открытий и заканчивая сложными расчетами.
- Люди станут биороботами. Если случится технологическая сингулярность, может произойти синтез человека и машины. В 2030-х годах могут быть созданы технологии, которые помогут ИИ проникнуть внутрь нашего мозга и улучшить память. Помимо этого, люди научатся встраивать в тело механические элементы и загружать свое сознание на физические носители.
Технологическая сингулярность показана в фильме «Превосходство» Уолтера Пфистера. По сюжету жена умирающего ученого Уилла Кастера копирует его сознание на жесткие диски суперкомпьютера PINN. В результате разум человека возрождается, получает цифровое бессмертие и неограниченные возможности: Уилл создает большое количество технологий, среди которых наномедицина, изменение климата, очищение атмосферы. Но постепенно герой становится опасным и начинает вредить людям, боясь потерять свои способности.
Нужно ли бояться технологической сингулярности
Футурологи и ученые высказывают разные предположения о том, к каким негативным последствиям может привести технологическая сингулярность:
- Порабощение человечества. Если искусственный интеллект станет самым умным на планете, он легко сможет поработить человечество. Пока неизвестно, в какой форме это может произойти. Есть предположения, что ИИ будет контролировать все сферы нашей деятельности либо машины, как в фильме «Матрица», создадут симуляцию, которую наш мозг будет воспринимать как реальность.
- Глобальный экономический коллапс. Эта гипотеза заключается в том, что люди потеряют работу, если за них все начнут делать роботы. Возникнет высокий уровень безработицы во всем мире, снизится покупательская способность, страны погрузятся в нищету.
- Увеличение неравенства в обществе. Даже если люди научатся встраивать в организм механические элементы, то это не будет доступно всем. Это приведет к еще большему расслоению в обществе, конфликтам и даже войнам.
И все же все эти предположения — всего лишь догадки, не имеющие аргументов и доказательств.
Павел Максимов, старший научный сотрудник лаборатории теоретической физики Объединенного института ядерных исследований:
«Технологической сингулярностью называют разные вещи — от неуправляемого искусственного интеллекта до ускорения технологического развития в целом. Даже тот факт, что у понятия нет точного определения, говорит о том, что технологическая сингулярность как понятие относится не к науке, а скорее к научной фантастике.
Действительно, мы наблюдаем достаточно бурный рост технологий, который можно аппроксимировать (заменить одни объекты изучения на схожие, но более простые, то есть упростить. — РБК Тренды) постоянно ускоряющимся экспоненциальным законом. Такое быстрое развитие легко объясняется экспоненциальным ростом населения, а значит, и числа людей, участвующих в исследовательской деятельности. Более того, с развитием технологий и отходом от физического труда повышается и процент населения, который может участвовать в интеллектуальном труде.
Но самое главное — технологии создаются людьми для людей. А значит, они всегда создаются, чтобы быть контролируемыми и управляемыми, поэтому я не думаю, что есть основания для каких-то опасений».
Гравитационная сингулярность
Если говорить простыми словами, гравитационная сингулярность — это место, после которого пространство Вселенной обрывается и перестает существовать.
Сергей Назаров, научный сотрудник Крымской астрофизической обсерватории, популяризатор науки:
«Самое главное — это то, что до сих пор не доказано, что сингулярность действительно существует. С точки зрения математики и физики мы подтверждаем ее существование. А реализуются ли наши расчеты в реальной Вселенной, мы не знаем. То есть сингулярность — это чисто теоретическая область исследований. Она моделируется, но не наблюдается.
Поэтому нужно понимать, что фактически сингулярность — это гипотеза, которая следует из теорий и математических расчетов. Не стоит говорить о ней как о доказанной вещи».
Впервые термин «сингулярность» в контексте гравитации использовал немецкий астроном Карл Шварцшильд. В 1916 году он предложил решение уравнения общей теории относительности Эйнштейна для задачи о гравитационном поле. Решение Шварцшильда предусматривало сингулярность — поверхность в пространстве, на которой гравитация оказывается бесконечно большой.
Гравитационная сингулярность, по мнению ученых-теоретиков, расположена в центрах черных дыр, а центры находятся за горизонтом событий — местом, попадая в которое, объект или свет не может выбраться обратно. Кроме того, в этой точке плотность и кривизна материи стремятся к бесконечности, поэтому, если человек попытается попасть в черную дыру, его разорвет на атомы.
Предсказать, что находится за горизонтом событий, в центре черной дыры, попытались в фильме «Интерстеллар» Кристофера Нолана. По сюжету один из главных героев Джозеф Купер отправляется внутрь черной дыры Гаргантюа и пересекает ее горизонт событий. В результате он оказывается внутри массивного четырехмерного куба (тессеракта), построенного неизвестными существами в пятимерном пространстве. При перемещении в тессеракте он наблюдает моменты из жизни на Земле. Но попасть в пространство Земли у него не получается, потому что он находится под горизонтом событий Гаргантюа, из-под которого не может ничего выйти.
Сергей Назаров:
«В фильме «Интерстеллар» сингулярность вообще не показана, потому что никто толком не знает, как она может выглядеть. Более того, она может вообще никак не выглядеть. Потому что для нас понятие «выглядеть» означает, что к нам прилетели фотоны, и мы из информации, которую они принесли, сделали выводы. Но из сингулярности по определению ничего прилететь не может.
Зато в фильме хорошо показаны черная дыра и горизонт событий. Черная дыра в «Интерстелларе» нарисована очень реалистично. Для фильма проводилось серьезное математическое моделирование сверхмассивной черной дыры с массой порядка 100 млн солнечных масс. Это действительно существующие черные дыры. Кроме того, в фильме очень подробно и точно моделировалось гравитационное линзирование черной дыры, то есть то, как она воздействует на окружающее пространство».
Ученые до конца не понимают, что происходит в точке гравитационной сингулярности, потому что, согласно теории, в ней перестают работать имеющиеся законы физики, а изучить ее в достаточной мере не получается из-за опасности. Кроме того, поскольку сингулярность находится за горизонтом событий, наблюдать за ней тоже не получится.
Сергей Назаров:
«Мы очень мало знаем о гравитационной сингулярности. Как я уже говорил, всю информацию о ней мы получаем из математических расчетов и моделирования теории. Поэтому перед нами стоит много вопросов: действительно ли существует сингулярность, какую она имеет форму, где находится, может ли она быть распилена внутри черной дыры, можно ли вообще говорить про положение сингулярности в пространстве. Все это нам еще только предстоит выяснить».
Космологическая сингулярность
Космологическая сингулярность — предполагаемое состояние Вселенной в начальный момент Большого взрыва. То есть перед тем как появиться и стать пригодным для жизни, мир был сосредоточен в точке — космологической сингулярности.
Теорию о том, что изначально Вселенная находилась в космологической сингулярности, выдвинули в 1983 году Стивен Хокинг и Джеймс Хартл. Ученые обнаружили, что космологическая сингулярность характеризуется бесконечной плотностью и температурой материи. По их мнению, это стало причиной Большого взрыва, в результате которого образовались галактика, звезды и планеты.
Фактически, космологическая сингулярность представляет собой маленькую точку, из сердцевины которой и зародилась Вселенная. Однако до сих пор никто не знает, где располагалась эта точка и как она создала такое большое количество материи.
Сергей Назаров:
«Космологическая сингулярность — это разновидность гравитационной сингулярности. Предполагается, что космологическая сингулярность существовала в момент Большого взрыва. Но по современным представлениям этого могло и не быть, потому что Вселенная могла существовать всегда.
Поэтому вовсе не факт, что космологическая сингулярность когда-либо реализовывалась, у нас нет никаких доказательств этого. Первые наши наблюдения начинаются с реликтового фона. Реликтовый фон — это радиоизлучение на длине волны порядка одного сантиметра, который соответствует условной температуре Вселенной около трех градусов Кельвина, то есть минус 270℃. И как раз в реликтовом фоне есть информация про то, какая была Вселенная в первые моменты жизни.
Но эти первые моменты жизни, про которые у нас есть информация, начинаются с 300 тыс. лет Вселенной. А что происходило до этого времени, мы не знаем, поэтому только математически моделируем то, что там могло быть».