Die Lücke des freien Willens

Sabine Hossenfelder, eine bekannte theoretische Physikerin, argumentiert kürzlich in einem Blogpost mit dem Titel „Wie man ohne freien Willen lebt“ [5] kategorisch: Laut Physik hat der Mensch keinen freien Willen. Es ist eine jahrtausendealte Debatte, die immer wieder auf Humasjagd geht: Entscheiden wir wirklich etwas im Sinne der Auswahl einer möglichen Zukunft, oder ist im Prinzip bereits alles entschieden?

Wie der Autor ausführt, scheint die moderne Wissenschaft die zweite Option aufgrund eines Merkmals unseres Universums vorzuschlagen, das als Determinismus bezeichnet wird. In unserem deterministischen Universum, sei es klassisch oder quantenmässig, ist der „Parteipooper“ für so etwas wie freien Willen eine kausale Schließung: Alles, was geschieht, geschieht entweder aus einem physischen Grund oder ist völlig zufällig (hat überhaupt keinen Grund). Wenn Sie also der Ansicht sind, dass unser Verstand im Wesentlichen physische Computergeräte sind (dies wird als Chuch-Turing-These bezeichnet), dann wird alles, was wir tun, durch eine Bewegung der Materie auf physischer Ebene verursacht. Aufgrund der enormen Komplexität sowohl unseres Gehirns als auch des Universums bedeutet dies nicht, dass man praktisch berechnen kann, was Sie oder eine andere Person tun werden, sondern dass alles, was Sie tun, letztendlich aus der Teilchenphysik ableitbar ist.

Es könnte den Anschein haben, dass das Problem des freien Willens verschwindet, wenn Sie die Idee, dass der Verstand physische Computerobjekte ist, nicht akzeptieren (also die These von Church-Turing ablehnen) - zum Beispiel indem Sie an die Idee einer immateriellen Seele glauben. In diesem Fall liegt jedoch die Beweislast und eine erklärende Theorie bei Ihnen. Niemand hat sich meines Wissens eine solche Theorie ausgedacht, zumindest keine, die ernst genommen werden sollte. Es wurden viele "no-go" -Versuche unternommen - am bekanntesten ist der brillante Physiker Sir Roger Penrose, der ein Befürworter einer nicht-rechnerischen Natur des Geistes ist [6], aber seine Argumente sind spekulativ und für die meisten Wissenschaftler nicht überzeugend.

Zurück zu S. Hossenfelders Blogbeitrag, ihre Argumente stützen sich stark auf einige ihrer vorherigen Texte, in denen sie ihre Position viel detaillierter erläutert. Entscheidend ist, dass es auf einem wissenschaftlichen Konzept basiert, das als starke Entstehung bezeichnet wird. Ich ermutige Sie, [1] für Einzelheiten zu lesen, es ist klar und verständlich geschrieben. Die Kurzfassung: Starkes Auftauchen bedeutet, ein physikalisches Phänomen zu beobachten, das sich nicht einmal prinzipiell auf kleinere physikalische Theorien zurückführen lässt - ein Konzept namens Reduktionismus oder schwaches Auftauchen, das für die meisten physikalischen Theorien gut funktioniert hat. Weil wir niemals ein starkes Auftauchen beobachten, so der Autor, haben wir keinen freien Willen.

Mein Beitrag ist ein Versuch, eine Lücke in diesem Argument zu schließen, wie es S. Hossenfelder selbst in [1] versucht. Hier ist es:

„Mir hat sowohl dieser Text als auch der Text gefallen, den Sie in den Kommentaren zitiert haben [1]. Sie haben den Eindruck, dass Sie sich in der Überlagerung befinden, den freien Willen sowohl zu leugnen als auch zu akzeptieren, wie in Ihrer abschließenden Aussage in [1] dargelegt: „Hiermit erteile ich Ihnen die Erlaubnis, wieder an den freien Willen zu glauben.“

Ich habe mir die Zeit genommen, Ihre Position in [1] wrt zu lesen und zu verstehen. hoffentlich viele der Dinge, die in der Diskussion Ihres Blogposts zu Missverständnissen geführt haben: kausaler Ausschluss, starkes gegen schwaches Auftauchen, Reduktionismus und freier Wille. Sehr gut gefallen hat Ihnen Ihre ehrliche Suche nach einer Lücke in Ihrer eigenen Argumentation.

Als Softwareentwickler möchte ich einen Vorschlag für ein starkes Auftauchen machen: die Theorie der Berechnung.

1. Im Gegensatz zum (falschen) Verständnis der Bevölkerung ist die Berechnungstheorie eine physikalische Theorie und keine mathematische Theorie, denn was immer berechnet werden kann oder nicht und was effizient berechnet werden kann, hängt von den Gesetzen der Physik ab (z. B. D. Deutsch macht dies in seinem Buch und in [2] deutlich. Es scheint sicher zu Ihrer Definition einer physikalischen Theorie als "mathematisch konsistente Axiome in Kombination mit der Identifizierung einiger mathematischer Strukturen der Theorie mit Observablen" zu passen: In der Tat können (kleine) Dinge im physikalischen Universum in Systemen angeordnet werden, die Berechnungen durchführen. Genauer gesagt als Erkenntnisse (deterministischer) Turing-Maschinen, sei es auf Siliziumbasis, biologisch usw. oder als „Verwendung eines physikalischen Systems zur Vorhersage des Ergebnisses einer abstrakten Evolution“, wie in [3] definiert. Der Einfachheit halber missbrauche ich hier den Namen Turing-Maschine: Die Systeme, über die wir sprechen, sind eher endlicher Speicher als Turing vollständig. "Natürlich rechnende" Systeme könnten jedoch im Prinzip ihre Probleme mit "nicht genügend Speicher" lösen, indem sie einfach mehr Dinge in ihre Berechnungen einbeziehen - wie Atome und Moleküle, die reichlich (aber nicht unendlich) sind. Wenn beispielsweise ein befruchtetes Ei die DNA-Code-Anweisungen ausführt, um einen lebenden Organismus aus dem umgebenden Material zu erzeugen, kann dies als das Turing-Band angesehen werden, das in die Umgebung ausgestreckt wird.

2. Die Berechnungstheorie entspringt keiner bekannten Theorie. Einige Berechnungen sind bei höheren Auflösungen möglicherweise auf physikalische Gesetze reduzierbar, aber gerade weil Berechnungen beliebig komplex sein können, verstehe ich nicht, wie rechentheoretische Konzepte wie die Komplexitätstheorie oder die P = NP-Frage auf jede andere bekannte physikalische Theorie reduzierbar sind . Ich sehe auch nicht, wie EFT helfen kann. Daher muss ich schließen, dass die Berechnung von grundlegender Bedeutung ist. Dieser Teil meiner Argumentation würde wahrscheinlich einer genaueren formalen Behandlung zugute kommen, aber Zeit und Raum sind knapp.

3. Bei einer höheren Auflösung gibt es mindestens eine andere fundamentale Theorie. Dies sollte ziemlich offensichtlich sein: Teilchenphysik, hier begann die Diskussion.

Angesichts der obigen drei Eigenschaften scheint es daher, dass die Berechnungstheorie eine stark aufstrebende ist.

Ich stimme Ihrer Aussage (teilweise) zu, dass Gödel für die meisten Gesetze der Physik nicht relevant ist. Sobald sich kleine Dinge zu größeren Systemen zusammenschließen, die Berechnungen durchführen können, scheinen sich Gödel, Turing und Freunde einzuschleichen. Sobald solche Systeme jedoch ausreichend komplex sind, können sie Tricks wie Selbstreplikation, Selbstreferenz (die „seltsamen Schleifen“) anwenden. wie von D. Hofstadter genannt), Arithmetik und wohl auch Bewußtsein - obwohl wir noch nicht wissen, wie und müssen wir an die Church-Turing-These appellieren. In diesem Licht ist es höchstwahrscheinlich kein Zufall, dass die beiden von Ihnen in [1] zitierten Beispiele für starkes Auftauchen, von denen eines die spektrale Lücke ist, im Wesentlichen mit Berechnungen zusammenhängen. In [4] wird das folgende Argument angeführt: „Die Unentscheidbarkeit im Unendlichen“ bedeutet, dass sich die spektrale Lücke, auch wenn sie für ein bestimmtes Gitter mit endlicher Größe bekannt ist, abrupt ändern könnte, was mit der Idee der Berechnungstheorie in Einklang steht starke aufstrebende Merkmale, ohne dass unendliche Systeme erforderlich sind “.

[1] https://fqxi.org/community/forum/topic/3065.[2] https://www.cs.indiana.edu/~dgerman/hector/deutsch.pdf[3] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4123767/[4] https: // www.nature.com/news/paradox-at-the-heart-of-mathematics-makes-physics-problem-unanswerable-1.18983[5] https://backreaction.blogspot.com/2019/05/how-to- leben-ohne-freien-willen.html

[6] Roger Penrose, "Des Kaisers neuer Verstand: Computer, Verstand und physikalische Gesetze"