Tema kunskap[1]

 

HUR MÄTA FÖRÄNDRING?

 

En attraktiv kvinna med skarpt intellekt och stor insikt om kroppens funktioner frågade mig en gång var rörelsen som får hjärtat att slå kommer ifrån. Jag blev svaret skyldig den gången, men har ett slags svar nu.

Det fysiologiska svaret lämnar jag därhän. Det kan den som är intresserad säkert söka upp. Vad det svaret än är, så är jag helt säker på att det inte är sant. Det är inte sant alldenstund som det motsäger den bästa vetenskapliga teori vi har för rörelse - Einsteins allmänna relativitetsteori.

Relativitetsteorin säger nämligen att ingen rörelse existerar. Det har att göra med att det inte finns något gemensamt "nu" i tiden att kalibrera rörelse med. Det som är gemensamt är hela rumtiden. Man kan tänka sig alltihop som en jättelik limpa. Hur man skär upp den i tidsögonblick är en smaksak, eller åtminstone beroende på den subjektiva positionen. Fysikerna säger att vi befinner oss i ett "blockuniversum". Ingenting kan egentligen hända, för allt har redan hänt. Limpan är jäst och bakad en gång för alla!

Lokalt verkar ju dock vår intuition om rörelse i tiden fungera. Jag och du kära läsare är relativt överens om vad som redan har hänt och vad som ligger i framtiden. Vi upplever att det som händer, händer nu.

Detta är alltså inte sant. Det är en illusion. På samma sätt som ordbehandlingsprogrammet jag använder för att skriva den här texten ger en illusion av att skriva på en sida, nästan som om jag satt vid en gammaldags skrivmaskin med ett rörligt skrivhuvud, så har evolutionen installerat illusionen av ett rörligt nu i våra hjärnfunktioner.

Men ligger det inte en motsägelse i detta? Hur kan evolutionen åstadkomma någonting om det rörliga nuet är en illusion? Ta analogin med ett datorprogram igen. Den här gången kan vi tänka oss ett program som visar en helt blå skärm som långsamt, långsamt övergår till en allt grönare nyans. Gör det någon skillnad om du ser färgens förändring på skärmen när programmet körs? Gör det någon skillnad om skärmen är påslagen om ingen ändå tittar när programmet körs? Spelar det någon roll om datorn ens är påslagen? Programmet är ju redan installerat. Hela färgskiftningen från blått till grönt finns i någon mening redan i alla datorer som har detta program installerat. Om det har någon betydelse när, och om, datorerna slås på är närmast en smaksak.

Men själva upplevelsen i sig är ju rörelse kanske du säger. Ja, jag håller med om det. Jag vill till och med säga att upplevelse tillhör en speciell sorts händelser, nämligen handlingar. Jag vill därför inbjuda till ännu en analogi. Anta att programmet som ger färgskiftningarna på dataskärmarna ovan istället ersätts med en pensel som du händelsevis doppar i två färgpytsar, en med blå färg och en med gul färg. För att du ska känna färgen på penseln krävs att du doppar den två gånger. Du kan då få fyra upplevelser. Doppar du penseln två gånger i den blå pytsen känner du blått. Doppar du den först i den blå och sen i den gula pytsen känner du grönt. Doppar du först i den gula och sedan i den blå pytsen känner du likaså grönt. Doppar du penseln två gånger i den gula känner du dock gult.

I exemplet ger olika händelser i två fall samma känsla - att handla grönt. Om du fortsätter att doppa penseln exakt varannan gång i de två pytsarna så är handlingen fortsatt grön. Om du avviker från det mönstret så börjar den gröna färgen skifta antingen åt det gula eller det blå hållet.

Nu kommer det fina i kråksången. Medan relativitetsteorin säger att allt som ska hända redan har hänt, så säger den andra grundpelaren som vår kunskap om naturen vilar på, kvantmekaniken, att allt som kan hända också händer.

I vårt penseldopparscenario betyder det att penseln redan vid start kan ha vilken som av alla tänkbara färgnyanser mellan gult och blått. Mest sannolikt en ganska höggradigt grön färg, men även knallgult eller himmelsblått är möjligt, om än mindre sannolikt. Alla de fyra utfallen händer sen ånyo, om och om igen. Det uppstår lokala vågrörelser där den överallt förekommande gröna färgen skiftar mot det gula och sedan mot det blå hållet. All sådan rörelse kan beskrivas som avstånd mellan sannolika fördelningar av färgnyanser.

Att mäta avstånd mellan olika sannolikhetsfördelningar är en exakt vetenskap. Att bedöma det troligaste avståndet mellan två närliggande sannolikhetsfördelningar likaså. Hur det avståndet förändras när man rör sig över färgspektrat beskrivs av Bayes lag på samma sätt som den beskriver sannolikheten av att överleva i evolutionspanoramat.

Bayes lag är också formen att beskriva upplevelsen och inlärningens rörelser med. Forskning inom så kallad generell artificiell intelligens har tagit fasta på detta. Detta blir ämnet i vårt nästa temanummer om kunskap.

Referens: Change, time and information geometry Ariel Caticha, Augusti 2000