Archivo de la etiqueta: irrealidad

El universo Unreal — Al ver la luz en Ciencia y Espiritualidad

Sabemos que nuestro universo es un poco irreal. Las estrellas que vemos en el cielo nocturno, por ejemplo, no están realmente allí. Ellos pueden haberse movido o incluso muerto en el momento en que llegamos a verlos. Este retraso se debe al tiempo que le toma a la luz de las estrellas y galaxias distantes para llegar hasta nosotros. Sabemos de este retraso.

El mismo retraso en ver tiene una manifestación menos conocido en la forma en que percibimos los objetos en movimiento. Se distorsiona nuestra percepción de tal manera que algo que viene hacia nosotros miraríamos como si se está llegando más rápido. Por extraño que pueda sonar, este efecto se ha observado en estudios astrofísicas. Algunos de los cuerpos celestes se ven como si estuvieran moviendo varias veces la velocidad de la luz, mientras que su “reales” velocidad es probablemente mucho menor.

Ahora, este efecto plantea una pregunta interesante–lo que es lo “reales” velocidad? Si ver es creer, la velocidad vemos debe ser la velocidad real. Entonces de nuevo, sabemos del efecto tiempo de viaje luz. Así que debemos corregir la velocidad que vemos antes de creer que. Entonces, ¿qué hace “ver” significará? Cuando decimos que vemos algo, ¿qué es lo que realmente queremos decir?

Luz en Física

Seeing implica luz, obviamente. La velocidad finita de la luz influye y distorsiona la forma de ver las cosas. Este hecho casi no debería ser una sorpresa, ya que sabemos que las cosas no son como las vemos. El sol que vemos que ya es de ocho minutos de edad para el momento en que lo vemos. Este retraso no es un gran problema; si queremos saber lo que está pasando en el sol ahora, todo lo que tenemos que hacer es esperar durante ocho minutos. Nosotros, sin embargo,, Tiene que “correcta” las distorsiones en la percepción debido a la velocidad finita de la luz antes de que podamos confiar en lo que vemos.

Lo que es sorprendente (y rara vez resaltado) es que cuando se trata de detectar el movimiento, no podemos respaldar a calcular de la misma manera sacamos la demora en ver el sol. Si vemos un cuerpo celeste que se mueve a una improbablemente alta velocidad, no podemos averiguar qué velocidad y en qué dirección es “realmente” moviéndose sin hacer supuestos adicionales. Una forma de manejar esta dificultad es atribuir las distorsiones en la percepción de las propiedades fundamentales de la arena de la física — espacio y el tiempo. Otra línea de acción es la de aceptar la desconexión entre nuestra percepción y la subyacente “realidad” y tratar con él de alguna manera.

Einstein eligió la primera ruta. Hace En su papel pionero más de cien años, introdujo la teoría especial de la relatividad, en lo que atribuyó las manifestaciones de la velocidad finita de la luz a las propiedades fundamentales de espacio y tiempo. Una idea central en la relatividad especial (SR) es que la noción de simultaneidad debe redefinirse porque toma algún tiempo para que la luz de un evento en un lugar lejano para llegar hasta nosotros, y nos hacemos conscientes del evento. El concepto de “Ahora” no tiene mucho sentido, como vimos, cuando hablamos de que ocurra un evento en el sol, por ejemplo. La simultaneidad es relativa.

Einstein definió simultaneidad utilizando los instantes en el tiempo que detectamos el evento. Detección, como él lo definió, implica un viaje de ida y vuelta de la luz similar a la detección por radar. Enviamos luz, y mirar la reflexión. Si la luz reflejada por dos acontecimientos que nos llega en el mismo instante, que son simultáneos.
Otra manera de definir la simultaneidad es usando sensores — podemos llamar a dos eventos simultáneos si la luz de ellos nos llega en el mismo instante. En otras palabras, podemos utilizar la luz generada por los objetos bajo observación en lugar de enviar la luz a ellos y mirando a la reflexión.

Esta diferencia puede sonar como un tecnicismo argucia, pero sí hacer una enorme diferencia en las predicciones que podemos hacer. Elección de Einstein resulta en una imagen matemática que tiene muchas propiedades deseables, lo que permitirá seguir el desarrollo elegante.

La otra posibilidad tiene una ventaja cuando se trata de describir los objetos en movimiento, ya que se corresponde mejor con la forma en que medimos. No utilizamos radar para ver las estrellas en movimiento; nos sentimos más que la luz (u otra radiación) viniendo de ellos. Pero esta opción de usar un paradigma sensorial, en lugar de detección de radar como, para describir los resultados del universo en una imagen matemática ligeramente más feo.

La diferencia matemática genera diferentes posturas filosóficas, que a su vez filtrarse a la comprensión de nuestra imagen física de la realidad. Como una ilustración, Veamos un ejemplo de la astrofísica. Supongamos que observamos (a través de un telescopio de radio, por ejemplo) dos objetos en el cielo, más o menos de la misma forma y propiedades. Lo único que sabemos con certeza es que las ondas de radio de dos puntos diferentes en el cielo alcanzan el radiotelescopio en el mismo instante en el tiempo. Podemos suponer que las olas comenzaron su viaje bastante hace un tiempo.

Para objetos simétricos, si suponemos (ya que rutinariamente hacemos) que las ondas comenzaron el viaje más o menos en el mismo instante en el tiempo, terminamos con una foto de dos “reales” lóbulos simétricos más o menos la forma de verlos.

Pero no es diferente posibilidad de que las olas se originó desde el mismo objeto (que está en movimiento) en dos instantes diferentes en el tiempo, alcanzando el telescopio en el mismo instante. Esta posibilidad explica algunas propiedades espectrales y temporales de dichas fuentes de radio simétricas, que es lo que matemáticamente describí en un artículo reciente de la física. Ahora, ¿cuál de estos dos cuadros debemos tomar como real? Dos objetos simétricos como los vemos o un objeto que se mueve de tal manera que nos dé esa impresión? ¿Realmente importa cuál es “reales”? ¿Tiene “reales” significa nada en este contexto?

La postura filosófica en implícita en la relatividad especial responde a esta pregunta de manera inequívoca. Hay una realidad física inequívoca de la cual obtenemos las dos fuentes de radio simétricas, aunque se necesita un poco de trabajo matemático para llegar a ella. Las matemáticas descarta la posibilidad de un único objeto que se mueve de una manera tal como para imitar dos objetos. Esencialmente, lo que vemos es lo que está ahí fuera.

Por otra parte, si definimos la simultaneidad mediante la llegada simultánea de luz, nos veremos obligados a admitir lo contrario. Lo que vemos es bastante lejos de lo que está ahí fuera. Vamos a confesar que no podemos desvincular de forma inequívoca las distorsiones debido a las limitaciones en la percepción (la velocidad finita de la luz siendo la restricción de interés aquí) de lo que vemos. Existen múltiples realidades físicas que pueden resultar en la misma imagen perceptual. La única postura filosófica que tiene sentido es la que se desconecta de la realidad detectada y las causas de lo que está siendo detectada.

Esta desconexión no es infrecuente en las escuelas filosóficas del pensamiento. Fenomenalismo, por ejemplo, sostiene la opinión de que el espacio y el tiempo no son realidades objetivas. Ellos no son más que el medio de nuestra percepción. Todos los fenómenos que ocurren en el espacio y el tiempo no son más que haces de nuestra percepción. En otras palabras, espacio y el tiempo son construcciones cognitivas surgen de la percepción. Así, todas las propiedades físicas que atribuimos al espacio y el tiempo sólo se pueden aplicar a la realidad fenoménica (la realidad tal como la percibimos). La realidad noumenal (que mantiene las causas físicas de nuestra percepción), por el contrario, queda fuera de nuestro alcance cognitivo.

Las ramificaciones de las dos posturas filosóficas diferentes descritos anteriormente son enormes. Desde la física moderna parece abrazar una visión no phenomenalistic de espacio y tiempo, que se encuentra en desacuerdo con esa rama de la filosofía. Este abismo entre la filosofía y la física ha crecido a tal grado que el premio Nobel físico ganador, Steven Weinberg, preguntado (en su libro “Sueños de una Teoría Final de”) ¿por qué la contribución de la filosofía a la física han sido tan sorprendentemente pequeño. También pide a los filósofos a hacer declaraciones como, “La realidad noumenal Ya sea 'provoca la realidad fenoménica’ o si la "realidad noumenal es independiente de nuestra sintiéndola’ o si "percibimos la realidad noumenal,’ el problema es que el concepto de la realidad noumenal es un concepto totalmente redundante para el análisis de la ciencia.”

Uno, casi accidental, dificultad en la redefinición de los efectos de la velocidad finita de la luz, como las propiedades del espacio y el tiempo es que cualquier efecto que nosotros entendemos consigue al instante relegado al reino de las ilusiones ópticas. Por ejemplo, el retraso de ocho minutos en ver el sol, porque fácilmente entendemos y distanciamos de nuestra percepción usando aritmética simple, se considera una mera ilusión óptica. Sin embargo, las distorsiones en la percepción de objetos en movimiento rápido, aunque originario de la misma fuente se considera una propiedad del espacio y el tiempo, ya que son más complejos.

Tenemos que llegar a un acuerdo con el hecho de que cuando se trata de ver el universo, no hay tal cosa como una ilusión óptica, que es probablemente lo que Goethe señaló cuando dijo, “Ilusión óptica es verdad óptica.”

La distinción (o falta de ella) entre la ilusión óptica y la verdad es uno de los debates más antiguos de la filosofía. Después de todo, se trata de la distinción entre el conocimiento y la realidad. El conocimiento es considerado nuestro punto de vista sobre algo que, en la realidad, es “realmente el caso.” En otras palabras, el conocimiento es un reflejo, o una imagen mental de algo externo, como se muestra en la siguiente figura.
Commonsense view of reality
En esta foto, la flecha negro representa el proceso de creación de conocimiento, que incluye la percepción, actividades cognitivas, y el ejercicio de la razón pura. Esta es la imagen que la física ha llegado a aceptar.
Alternate view of reality
Si bien reconoce que nuestra percepción puede ser imperfecta, la física supone que podemos conseguir más y más a la realidad externa a través de la experimentación cada vez más fino, y, más importante, mediante una mejor teorización. Las teorías especial y general de la relatividad son ejemplos de brillantes aplicaciones de esta visión de la realidad donde los principios físicos simples son implacablemente perseguidos usando formidable máquina de la razón pura a sus conclusiones lógicamente inevitables.

Pero hay otra, visión alternativa del conocimiento y de la realidad que ha existido durante mucho tiempo. Esta es la opinión de que se refiere a la realidad percibida como una representación cognitiva interna de nuestras entradas sensoriales, como se ilustra a continuación.

En este punto de vista, conocimiento y la realidad percibida son dos constructos cognitivos internos, aunque hemos llegado a pensar en ellos como algo separado. Lo que es externo no es la realidad tal como la percibimos, sino una entidad incognoscible dando origen a las causas físicas detrás de los estímulos sensoriales. En la ilustración, la primera flecha representa el proceso de detección, y la segunda flecha representa los pasos de razonamiento cognitivo y lógicas. Para la aplicación de esta visión de la realidad y el conocimiento, tenemos que adivinar la naturaleza de la realidad absoluta, incognoscible, ya que es. Un posible candidato para la realidad absoluta es la mecánica newtoniana, que da una predicción razonable para nuestra realidad percibida.

En resumen, cuando tratamos de manejar las distorsiones debidas a la percepción, tenemos dos opciones, o dos posibles posturas filosóficas. Una es aceptar las distorsiones como parte de nuestro espacio y el tiempo, como SR hace. La otra opción es asumir que existe una “mayor” realidad distinta de nuestra realidad detectada, cuyas propiedades sólo podemos conjeturar. En otras palabras, una opción es vivir con la distorsión, mientras que la otra es la de proponer conjeturas de la realidad superior. Ninguna de estas opciones es particularmente atractivo. Pero el camino adivinar es similar a la vista aceptado en phenomenalism. También conduce naturalmente a la forma de ver la realidad de la neurociencia cognitiva, que estudia los mecanismos biológicos detrás de la cognición.

En mi opinión, las dos opciones no son intrínsecamente distinta. La postura filosófica de SR puede ser pensado como proveniente de una comprensión profunda de que el espacio no es más que una construcción fenomenal. Si la modalidad sensorial introduce distorsiones en la imagen fenomenal, podemos argumentar que una forma sensata de manejarlo es redefinir las propiedades de la realidad fenoménica.

Papel de la Luz en nuestra realidad

Desde la perspectiva de la neurociencia cognitiva, todo lo que vemos, sentido, sentir y pensar es el resultado de las interconexiones neuronales en nuestro cerebro y las pequeñas señales eléctricas en ellos. Esta visión debe ser correcto. ¿Qué más hay? Todos nuestros pensamientos y preocupaciones, conocimientos y creencias, ego y la realidad, vida y la muerte — todo está despidos meramente neuronales en el medio y kilogramos de empalagoso, materia gris, que es nuestro cerebro. No hay nada más. Nada!

De hecho, esta visión de la realidad en la neurociencia es un eco exacto de fenomenalismo, que considera todo un haz de percepción o mentales construcciones. El espacio y el tiempo también son construcciones cognitivas en el cerebro, como todo lo demás. Son imágenes mentales que nuestros cerebros se inventan de los estímulos sensoriales que nuestros sentidos reciben. Generado a partir de nuestra percepción sensorial y fabricado por nuestro proceso cognitivo, el continuo espacio-tiempo es el ámbito de la física. De todos nuestros sentidos, la vista es, con mucho, el dominante. La información sensorial a la vista es la luz. En un espacio creado por el cerebro de la luz que cae sobre nuestras retinas (o en los fotosensores del telescopio Hubble), ¿es una sorpresa que nada puede viajar más rápido que la luz?

Esta postura filosófica es la base de mi libro, El universo Unreal, que explora los elementos comunes de la física y la filosofía de unión. Tales reflexiones filosóficas generalmente tienen una mala reputación desde nosotros los físicos. Para los físicos, la filosofía es un campo totalmente diferente, otro silo de conocimientos. Tenemos que cambiar esta creencia y apreciamos el solapamiento entre los diferentes silos de conocimiento. Es en esta superposición que podemos esperar encontrar avances en el pensamiento humano.

Este filosófica grand-pie puede sonar presuntuoso y la auto-admonición velada de físicos comprensiblemente no deseados; pero yo tengo en la mano una carta de triunfo. Basándose en esta postura filosófica, Yo he venido para arriba con un modelo radicalmente nuevo por dos fenómenos astrofísicos, y lo publicó en un artículo titulado, “Son fuentes de radio y explosiones de rayos gamma Luminal Plumas?” en la conocida revista International Journal of Modern Physics D en junio 2007. Este artículo, que pronto se convirtió en uno de los mejores artículos que se accede de la revista de Jan 2008, es una aplicación directa de la opinión de que la velocidad finita de la luz distorsiona la forma en que percibimos el movimiento. Debido a estas distorsiones, la forma de ver las cosas es muy lejos de la forma en que son.

Podemos estar tentados a pensar que podemos escapar de esas limitaciones perceptivas utilizando extensiones tecnológicas a nuestros sentidos como radiotelescopios, microscopios electrónicos o mediciones de velocidad espectroscópica. Después de todo, estos instrumentos no tienen “percepción” per se y debe ser inmune a las debilidades humanas que sufrimos desde. Pero estos instrumentos sin alma también miden nuestro universo utilizando soportes de información se limita a la velocidad de la luz. Nosotros, por lo tanto,, no puede escapar de las limitaciones básicas de nuestra percepción incluso cuando usamos instrumentos modernos. En otras palabras, el telescopio Hubble puede ver de mil millones de años luz más lejos que nuestros ojos desnudos, pero lo que ve es todavía un billón de años más que lo que ven nuestros ojos.

Nuestra realidad, si tecnológicamente mejorado o construido sobre las entradas sensoriales directos, es el resultado final de nuestro proceso perceptual. En la medida en que nuestra percepción de largo alcance se basa en la luz (Por lo tanto, y se limita a su velocidad), obtenemos sólo una imagen distorsionada del universo.

Luz en Filosofía y Espiritualidad

El giro a esta historia de la luz y la realidad es que parece que hemos sabido todo esto por un largo tiempo. Escuelas filosóficas clásicas parecen haber pensado de forma muy similar al experimento mental de Einstein.

Una vez que apreciamos el lugar especial concedido a la luz de la ciencia moderna, tenemos que preguntarnos cómo nuestro universo diferente hubiera sido en ausencia de luz. Por supuesto, la luz es sólo una etiqueta que atribuimos a una experiencia sensorial. Por lo tanto, para ser más exactos, tenemos que hacer una pregunta diferente: si no tenemos sentidos que respondieron a lo que llamamos luz, afectaría eso a la forma del universo?

La respuesta inmediata de cualquier normales (es decir, no filosófica) persona es que es obvio. Si todo el mundo es ciego, todo el mundo es ciego. Pero la existencia del universo es independiente de que podemos ver o no. Es sin embargo? ¿Qué significa decir que el universo existe si no podemos sentirlo? De… el enigma milenario de la caída del árbol en un bosque desierto. Recordar, el universo es un constructo cognitivo o una representación mental de la entrada de luz a nuestros ojos. No lo es “por ahí,” pero en las neuronas de nuestro cerebro, como todo lo demás es. En ausencia de la luz en nuestros ojos, no hay entrada de estar representados, ergo hay universo.

Si hubiéramos sentido el universo utilizando modalidades que operaban a otras velocidades (ecolocalización, por ejemplo), es esas velocidades que habrían figurado en las propiedades fundamentales de espacio y tiempo. Esta es la conclusión ineludible de fenomenalismo.

El papel de la luz en la creación de nuestra realidad o universo está en el centro del pensamiento religioso occidental. Un universo desprovisto de luz no es simplemente un mundo donde usted ha apagado las luces. De hecho, es un universo carente de sí mismo, un universo que no existe. Es en este contexto que tenemos que entender la sabiduría detrás de la afirmación de que “la tierra estaba desordenada, y sin efecto” hasta que Dios hizo la luz para ser, diciendo “Hágase la luz.”

El Corán también dice, “Allah es la luz de los cielos y la tierra,” que se refleja en una de las antiguas escrituras hindúes: “Llévame de la oscuridad a la luz, me llevan de lo irreal a lo real.” El papel de la luz en la que nos lleva desde el vacío irreal (la nada) a una realidad de hecho se entiende por un largo, mucho tiempo. ¿Es posible que los antiguos santos y profetas sabían cosas que sólo ahora estamos empezando a descubrir con todos nuestros supuestos avances en el conocimiento?

Sé que puedo pensaré en donde los ángeles temen pisar, para reinterpretar las Escrituras es un juego peligroso. Tales interpretaciones extranjeros rara vez son bienvenidos en los círculos teológicos. Pero me refugio en el hecho de que estoy en busca de concurrencia en los puntos de vista metafísicos de las filosofías espirituales, sin disminuir su valor místico o teológica.

Los paralelismos entre la distinción nouménico fenomenal en el fenomenalismo y la distinción Brahman-Maya en Advaita son difíciles de ignorar. Esta sabiduría probada por el tiempo en la naturaleza de la realidad del repertorio de la espiritualidad está reinventado en la neurociencia moderna, que trata la realidad como una representación cognitiva creada por el cerebro. El cerebro utiliza los estímulos sensoriales, memoria, conciencia, e incluso el lenguaje como ingredientes en inventar nuestro sentido de la realidad. Esta visión de la realidad, sin embargo, es algo que la física está aún por llegar a un acuerdo con. Pero en la medida en que su ámbito (espacio y el tiempo) es una parte de la realidad, la física no es inmune a la filosofía.

A medida que empujamos los límites de nuestro conocimiento cada vez más, estamos empezando a descubrir las interconexiones insospechadas ya menudo sorprendentes entre las diferentes ramas de los esfuerzos humanos. En el análisis final, ¿cómo pueden los diversos ámbitos de nuestro conocimiento ser independientes entre sí cuando todo nuestro conocimiento reside en nuestro cerebro? El conocimiento es una representación cognitiva de nuestras experiencias. Pero a continuación,, así es la realidad; es una representación cognitiva de nuestras entradas sensoriales. Es una falacia pensar que el conocimiento es la representación interna de una realidad externa, y por lo tanto distinta de ella. El conocimiento y la realidad son dos constructos cognitivos internos, aunque hemos llegado a pensar en ellos como algo separado.

Reconociendo y haciendo uso de las interconexiones entre los distintos ámbitos de la actividad humana puede ser el catalizador para el próximo gran avance en nuestra sabiduría colectiva que hemos estado esperando.

Principio Inciertamente

El principio de incertidumbre es la segunda cosa en la física que ha capturado la imaginación del público. (La primera de ellas es E=mc^2.) Dice algo aparentemente sencillo — usted puede medir dos propiedades complementarias de un sistema sólo en cierta precisión. Por ejemplo, si se intenta averiguar dónde está un electrón (medir su posición, es decir) más y más precisamente, su velocidad se hace cada vez más incierto (o, la medición se convierte en un impulso imprecisa).

¿De dónde viene este principio provienen de? Antes de que podamos hacer esa pregunta, tenemos que examinar lo que realmente dice el principio. Aquí hay algunas posibles interpretaciones:

  1. Posición y el momento de una partícula son intrínsecamente interconectada. A medida que medimos el momento con mayor precisión, el tipo de partícula “esparce,” como el personaje de George Gamow, Sr.. Tompkins, pone. En otras palabras, es sólo una de esas cosas; la forma en que funciona el mundo.
  2. Cuando medimos la posición, que perturben el impulso. Nuestras sondas de medición son “demasiado gordo,” por decirlo así. A medida que aumenta la precisión de la posición (por el resplandor de la luz de longitudes de onda más cortas, por ejemplo), que perturben el impulso cada vez más (debido a la longitud de onda más corta la luz tiene mayor energía / momento).
  3. Estrechamente relacionado con esta interpretación es una vista de que el principio de incertidumbre es un límite de percepción.
  4. También podemos pensar en el principio de incertidumbre como un límite cognitiva, si tenemos en cuenta que una teoría futura podría superar dichos límites.

Bien, las dos últimas interpretaciones son mi propia, por lo que no vamos a discutir en detalle aquí.

La primera vista es actualmente popular y se relaciona con la denominada interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica. Es algo así como los estados cerrados del hinduismo — “Tal es la naturaleza del Absoluto,” por ejemplo. Preciso, puede ser. Pero de poco uso práctico. Vamos a ignorarlo porque no es demasiado abierto a las discusiones.

La segunda interpretación se entiende generalmente como una dificultad experimental. Pero si la idea de la configuración experimental se amplía para incluir el observador humano inevitable, llegamos al tercer punto de vista de la limitación perceptual. En este punto de vista, en realidad es posible “derivar” el principio de incertidumbre.

Vamos a suponer que estamos utilizando un haz de luz de longitud de onda de \lambda para observar la partícula. La precisión en la posición que podemos esperar alcanzar es del orden de \lambda. En otras palabras, \Delta x \approx \lambda. En la mecánica cuántica, el impulso de cada fotón en el haz de luz es inversamente proporcional a la longitud de onda. Al menos un fotón es reflejado por la partícula para que podamos verla. Así, por la ley de conservación clásica, el impulso de la partícula tiene que cambiar por lo menos \Delta p \approx constante\lambda de lo que era antes de la medición. Así, a través de argumentos de percepción, obtenemos algo similar al principio de incertidumbre de Heisenberg \Delta x \Delta p = constante.

Podemos hacer este argumento más riguroso, y obtener una estimación del valor de la constante. La resolución de un microscopio está dado por la fórmula empírica 0.61\lambda/NA, where NA es la apertura numérica, que tiene un valor máximo de una. Así, la mejor resolución espacial es 0.61\lambda. Cada fotón en el haz de luz tiene un impulso 2\pi\hbar/\lambda, que es la incertidumbre en el momento de la partícula. Por lo que tenemos \Delta x \Delta p = (0.61\lambda)(2\pi\hbar) \approx 4\hbar, aproximadamente un orden de magnitud mayor que el límite de la mecánica cuántica. A través de argumentos estadísticos más rigurosos, relacionado con la resolución espacial y el impulso esperado transferido, puede posible derivar el principio de incertidumbre de Heisenberg a través de esta línea de razonamiento.

Si tenemos en cuenta el punto de vista filosófico de que nuestra realidad es un modelo cognitivo de nuestros estímulos perceptivos (que es la única visión que tiene sentido para mí), mi cuarta interpretación del principio de incertidumbre de ser una limitación cognitiva también tiene un poco de agua.

Referencia

La última parte de este artículo es un extracto de mi libro, El universo Unreal.

Zen y el arte del mantenimiento de la motocicleta

Una vez, Yo tenía algunas dudas sobre mi salud mental. Después de todo, si usted se encuentra cuestionando el carácter real de la realidad, usted tiene que preguntarse — es la realidad de que es irreal, o su cordura?

Cuando compartí mis preocupaciones con este amigo con inclinaciones filosóficas de la mina, ella me tranquilizó, “La cordura está sobrevalorada.” Después de leer Zen y el arte del mantenimiento de la motocicleta, Creo que tenía razón. Tal vez ella no va lo suficientemente lejos — puede ser la locura es manera subestimado.

Zen y el arte del mantenimiento de la motocicleta define la locura como el proceso de dar un paso fuera de mythos; mythos siendo la suma total de nuestro conocimiento combinado pasan de generación en generación, la “sentido común” que precede lógica. Si la realidad no es de sentido común, lo que es? Y dudar de lo real de la realidad, casi por definición, es salirse de los límites del mito. Por lo que cabe; mis preocupaciones eran fundadas de hecho.

Pero un buen ajuste no es garantía de la “rectitud” de una hipótesis, como Zen y el arte del mantenimiento de la motocicleta nos enseña. Dado el tiempo suficiente, siempre podemos llegar a una hipótesis que se ajuste a nuestras observaciones. El proceso de la hipótesis a partir de observaciones y experiencias, es como tratar de adivinar la naturaleza de un objeto a partir de la sombra que proyecta. Y una proyección es precisamente lo que nuestra realidad es — una proyección de formas desconocidas y procesos en nuestro espacio sensorial y cognitivo, en nuestros mitos y logos. Pero aquí, I may be pushing my own agenda rather than the theme of the book. Pero encaja, no lo hace? Es por eso que me encontré murmurando “Exactamente!” una y otra vez durante mis tres lecturas del libro, y por qué lo voy a leer muchas veces más en el futuro. Recordemos de nuevo, un buen ajuste no dice nada acerca de la rectitud de una hipótesis.

One such reasonable hypothesis of ours is about continuity We all assume the continuity of our personality or selfhood, which is a bit strange. I know that I am the same person I was twenty years ago — older certainly, wiser perhaps, but still the same person. But from science, I also know for a fact that every cell, every atom and every little fundamental particle in my body now is different from what constituted my body then. The potassium in the banana I ate two weeks ago is, for instance, what may be controlling the neuronal firing behind the thought process helping me write this essay. But it is still me, not the banana. We all assume this continuity because it fits.

Losing this continuity of personality is a scary thought. How scary it is is what Zen and the Art of Motorcycle Maintenance tells you. As usual, I’m getting a bit ahead of myself. Let’s start at the beginning.

In order to write a decent review of this book, it is necessary to summarize the “story” (which is believed to be based on the author’s life). Like most great works of literature, the story flows inwards and outwards. Outwardly, it is a story of a father and son (Pirsig and Chris) across the vast open spaces of America on a motorbike. Inwardly, it is a spiritual journey of self-discovery and surprising realizations. At an even deeper level, it is a journey towards possible enlightenment rediscovered.

The story begins with Pirsig and Chris riding with John and Sylvia. Right at the first unpretentious sentence, “I can see by my watch, without taking my hand from the left grip of the cycle, that it is eight-thirty in the morning,” it hit me that this was no ordinary book — the story is happening in the present tense. It is here and now — the underlying Zen-ness flows from the first short opening line and never stops.

The story slowly develops into the alienation between Chris and his father. The “father” comes across as a “selfish bastard,” as one of my friends observed.

The explanation for this disconnect between the father and the son soon follows. The narrator is not the father. He has the father’s body all right, but the real father had his personality erased through involuntary shock treatments. The doctor had reassured him that he had a new personality — not that he was a new personality.

The subtle difference makes ample sense once we realize that “he” and his “personality” are not two. And, to those of us how believe in the continuity of things like self-hood, it is a very scary statement. Personality is not something you have and wear, like a suit or a dress; it is what you are. If it can change, and you can get a new one, what does it say about what you think you are?

In Pirsig’s case, the annihilation of the old personality was not perfect. Besides, Chris was tagging along waiting for that personality to wake up. But awakening a personality is very different from waking a person up. It means waking up all the associated thoughts and ideas, insights and enlightenment. And wake up it does in this story — Phaedrus is back by the time we reach the last pages of the book.

What makes this book such a resounding success, (not merely in the market, but as an intellectual endeavor) are the notions and insights from Phaedrus that Pirsig manages to elicit. Zen and the Art of Motorcycle Maintenance is nothing short of a new way of looking at reality. It is a battle for the minds, yours and mine, and those yet to come.

Such a battle was waged and won ages ago, and the victors were not gracious and noble enough to let the defeated worldview survive. They used a deadly dialectical knife and sliced up our worldview into an unwieldy duality. The right schism, according to Phaedrus and/or Pirsig, would have been a trinity.

The trinity managed to survive, albeit feebly, as a vanquished hero, timid and self-effacing. We see it in the Bible, for instance, as the Father, the Son and the Holy Spirit. We see it Hinduism, as its three main gods, and in Vedanta, a line of thought I am more at home with, as Satyam, Shivam, Sundaram — the Truth, ???, the Beauty. The reason why I don’t know what exactly Shivam means indicates how the battle for the future minds was won by the dualists.

It matters little that the experts in Vedanta and the Indian philosophical schools may know precisely what Shivam signifies. I for one, and the countless millions like me, will never know it with the clarity with which we know the other two terms — Sundaram and Satyam, beauty and truth, Maya and Brahman, aesthetics and metaphysics, mind and matter. The dualists have so completely annihilated the third entity that it does not even make sense now to ask what it is. They have won.

Phaedrus did ask the question, and found the answer to be Quality — something that sits in between mind and matter, between a romantic and a classical understanding of the world. Something that we have to and do experience before our intellect has a chance to process and analyze it. Zen.

However, in doing so, Phaedrus steps outside our mythos, and is hence insane.

If insanity is Zen, then my old friend was right. Sanity is way overrated.

Photo by MonsieurLui

Perception, Physics and the Role of Light in Philosophy

Reality, as we sense it, is not quite real. The stars we see in the night sky, for instance, are not really there. They may have moved or even died by the time we get to see them. This unreality is due to the time it takes for light from the distant stars and galaxies to reach us. We know of this delay.

Even the sun that we know so well is already eight minutes old by the time we see it. This fact does not seem to present particularly grave epistemological problems – if we want to know what is going on at the sun now, all we have to do is to wait for eight minutes. We only have to ‘correct’ for the distortions in our perception due to the finite speed of light before we can trust what we see. The same phenomenon in seeing has a lesser-known manifestation in the way we perceive moving objects. Some heavenly bodies appear as though they are moving several times the speed of light, whereas their ‘real’ speed must be a lot less than that.

What is surprising (and seldom highlighted) is that when it comes to sensing motion, we cannot back-calculate in the same kind of way as we can to correct for the delay in observation of the sun. If we see a celestial body moving at an improbably high speed, we cannot calculate how fast or even in what direction it is ‘really’ moving without first having to make certain further assumptions.

Einstein chose to resolve the problem by treating perception as distorted and inventing new fundamental properties in the arena of physics – in the description of space and time. One core idea of the Special Theory of Relativity is that the human notion of an orderly sequence of events in time needs to be abandoned. In fact, since it takes time for light from an event at a distant place to reach us, and for us to become aware of it, the concept of ‘now’ no longer makes any sense, for example, when we speak of a sunspot appearing on the surface of the sun just at the moment that the astronomer was trying to photograph it. Simultaneity is relative.

Einstein instead redefined simultaneity by using the instants in time we detect the event. Detection, as he defined it, involves a round-trip travel of light similar to radar detection. We send out a signal travelling at the speed of light, and wait for the reflection. If the reflected pulse from two events reaches us at the same instant, then they are simultaneous. But another way of looking at it is simply to call two events ‘simultaneous’ if the light from them reaches us at the same instant. In other words, we can use the light generated by the objects under observation rather than sending signals to them and looking at the reflection.

This difference may sound like a hair-splitting technicality, but it does make an enormous difference to the predictions we can make. Einstein’s choice results in a mathematical picture that has many desirable properties, including that of making further theoretical development more elegant. But then, Einstein believed, as a matter of faith it would seem, that the rules governing the universe must be ‘elegant.’ However, the other approach has an advantage when it comes to describing objects in motion. Because, of course, we don’t use radar to see the stars in motion; we merely sense the light (or other radiation) coming from them. Yet using this kind of sensory paradigm, rather than ‘radar-like detection,’ to describe the universe results in an uglier mathematical picture. Einstein would not approve!

The mathematical difference spawns different philosophical stances, which in turn percolate to the understanding of our physical picture of reality. As an illustration, suppose we observe, through a radio telescope, two objects in the sky, with roughly the same shape, size and properties. The only thing we know for sure is that the radio waves from these two different points in the sky reach us at the same instant in time. We can only guess when the waves started their journeys.

If we assume (as we routinely do) that the waves started the journey roughly at the same instant in time, we end up with a picture of two ‘real’ symmetric lobes more or less the way see them. But there is another, different possibility and that is that the waves originated from the same object (which is in motion) at two different instants in time, reaching the telescope at the same instant. This possibility would additionally explain some spectral and temporal properties of such symmetric radio sources. So which of these two pictures should we take as real? Two symmetric objects as we see them or one object moving in such a way as to give us that impression? Does it really matter which one is ‘real’? Does ‘real’ mean anything in this context?

Special Relativity gives an unambiguous answer to this question. The mathematics rules out the possibility of a single object moving in such a fashion as to mimic two objects. Essentially, what we see is what is out there. Yet, if we define events by what we perceive, the only philosophical stance that makes sense is the one that disconnects the sensed reality from the causes lying behind what is being sensed.

This disconnect is not uncommon in philosophical schools of thought. Phenomenalism, for instance, holds the view that space and time are not objective realities. They are merely the medium of our perception. All the phenomena that happen in space and time are merely bundles of our perception. In other words, space and time are cognitive constructs arising from perception. Thus, all the physical properties that we ascribe to space and time can only apply to the phenomenal reality (the reality of ‘things-in-the-world’ as we sense it. The underlying reality (which holds the physical causes of our perception), by contrast, remains beyond our cognitive reach.

Yet there is a chasm between the views of philosophy and modern physics. Not for nothing did the Nobel Prize winning physicist, Steven Weinberg, wonder, in his book Dreams of a Final Theory, why the contribution from philosophy to physics had been so surprisingly small. Perhaps it is because physics has yet to come to terms with the fact that when it comes to seeing the universe, there is no such thing as an optical illusion – which is probably what Goethe meant when he said, ‘Optical illusion is optical truth.’

The distinction (or lack thereof) between optical illusion and truth is one of the oldest debates in philosophy. After all, it is about the distinction between knowledge and reality. Knowledge is considered our view about something that, in reality, is ‘actually the case.’ In other words, knowledge is a reflection, or a mental image of something external, as shown in the figure below.

ExternalToBrain

In this picture, the black arrow represents the process of creating knowledge, which includes perception, cognitive activities, and the exercise of pure reason. This is the picture that physics has come to accept. While acknowledging that our perception may be imperfect, physics assumes that we can get closer and closer to the external reality through increasingly finer experimentation, and, more importantly, through better theorization. The Special and General Theories of Relativity are examples of brilliant applications of this view of reality where simple physical principles are relentlessly pursued using formidable machine of pure reason to their logically inevitable conclusions.

But there is another, alternative view of knowledge and reality that has been around for a long time. This is the view that regards perceived reality as an internal cognitive representation of our sensory inputs, as illustrated below.

AbsolutelToBrain

In this view, knowledge and perceived reality are both internal cognitive constructs, although we have come to think of them as separate. What is external is not the reality as we perceive it, but an unknowable entity giving rise to the physical causes behind sensory inputs. In the illustration, the first arrow represents the process of sensing, and the second arrow represents the cognitive and logical reasoning steps. In order to apply this view of reality and knowledge, we have to guess the nature of the absolute reality, unknowable as it is. One possible candidate for the absolute reality is Newtonian mechanics, which gives a reasonable prediction for our perceived reality.

To summarize, when we try to handle the distortions due to perception, we have two options, or two possible philosophical stances. One is to accept the distortions as part of our space and time, as Special Relativity does. The other option is to assume that there is a ‘higher’ reality distinct from our sensed reality, whose properties we can only conjecture. In other words, one option is to live with the distortion, while the other is to propose educated guesses for the higher reality. Neither of these choices is particularly attractive. But the guessing path is similar to the view accepted in phenomenalism. It also leads naturally to how reality is viewed in cognitive neuroscience, which studies the biological mechanisms behind cognition.

The twist to this story of light and reality is that we seem to have known all this for a long time. The role of light in creating our reality or universe is at the heart of Western religious thinking. A universe devoid of light is not simply a world where you have switched off the lights. It is indeed a universe devoid of itself, a universe that doesn’t exist. It is in this context that we have to understand the wisdom behind the statement that ‘the earth was without form, and void’ until God caused light to be, by saying ‘Let there be light.’

The Koran also says, ‘Allah is the light of the heavens and the earth,’ which is mirrored in one of the ancient Hindu writings: ‘Lead me from darkness to light, lead me from the unreal to the real.’ The role of light in taking us from the unreal void (the nothingness) to a reality was indeed understood for a long, long time. Is it possible that the ancient saints and prophets knew things that we are only now beginning to uncover with all our supposed advances in knowledge?

There are parallels between the noumenal-phenomenal distinction of Kant and the phenomenalists later, and the Brahman-Maya distinction in Advaita. Wisdom on the nature of reality from the repertoire of spirituality is reinvented in modern neuroscience, which treats reality as a cognitive representation created by the brain. The brain uses the sensory inputs, memory, consciousness, and even language as ingredients in concocting our sense of reality. This view of reality, however, is something physics is still unable to come to terms with. But to the extent that its arena (space and time) is a part of reality, physics is not immune to philosophy.

In fact, as we push the boundaries of our knowledge further and further, we are discovering hitherto unsuspected and often surprising interconnections between different branches of human efforts. Yet, how can the diverse domains of our knowledge be independent of each other if all knowledge is subjective? If knowledge is merely the cognitive representation of our experiences? But then, it is the modern fallacy to think that knowledge is our internal representation of an external reality, and therefore distinct from it. Instead, recognising and making use of the interconnections among the different domains of human endeavour may be the essential prerequisite for the next stage in developing our collective wisdom.

Box: Einstein’s TrainOne of Einstein’s famous thought experiments illustrates the need to rethink what we mean by simultaneous events. It describes a high-speed train rushing along a straight track past a small station as a man stands on the station platform watching it speed by. To his amazement, as the train passes him, two lightening bolts strike the track next to either end of the train! (Conveniently, for later investigators, they leave burn marks both on the train and on the ground.)

To the man, it seems that the two lightening bolts strike at exactly the same moment. Later, the marks on the ground by the train track reveal that the spots where the lightening struck were exactly equidistant from him. Since then the lightening bolts travelled the same distance towards him, and since they appeared to the man to happen at exactly the same moment, he has no reason not to conclude that the lightening bolts struck at exactly the same moment. They were simultaneous.

However, suppose a little later, the man meets a lady passenger who happened to be sitting in the buffet car, exactly at the centre of the train, and looking out of the window at the time the lightening bolts struck. This passenger tells him that she saw the first lightening bolt hit the ground near the engine at the front of the train slightly ahead of when the second one hit the ground next to the luggage car at the rear of the train.

The effect has nothing to do with the distance the light had to travel, as both the woman and the man were equidistant between the two points that the lightening hit. Yet they observed the sequence of events quite differently.

This disagreement of the timing of the events is inevitable, Einstein says, as the woman is in effect moving towards the point where the flash of lightening hit near the engine -and away from the point where the flash of lightening hit next to the luggage car. In the tiny amount of time it takes for the light rays to reach the lady, because the train moves, the distance the first flash must travel to her shrinks, and the distance the second flash must travel grows.

This fact may not be noticed in the case of trains and aeroplanes, but when it comes to cosmological distances, simultaneity really doesn’t make any sense. For instance, the explosion of two distant supernovae, seen as simultaneous from our vantage point on the earth, will appear to occur in different time combinations from other perspectives.

In Relativity: The Special and General Theory (1920), Einstein put it this way:

‘Every reference-body (co-ordinate system) has its own particular time; unless we are told the reference-body to which the statement of time refers, there is no meaning in a statement of the time of an event.’

The Story So Far …

In the early sixties, Santa Kumari Amma decided to move to the High Ranges. She had recently started working with KSEB which was building a hydro-electric project there.The place was generically called the High Ranges, even though the ranges weren’t all that high. People told her that the rough and tough High Ranges were no place for a country girl like her, but she wanted to go anyways, prompted mainly by the fact that there was some project allowance involved and she could use any little bit that came her way. Her family was quite poor. She came from a small village called Murani (near a larger village called Mallappalli.)

Around the same time B. Thulasidas (better known as Appu) also came to the High Ranges. His familty wasn’t all that poor and he didn’t really need the extra money. But he thought, hey rowdy place anyway, what the heck? Well, to make a long story short, they fell in love and decided to get married. This was some time in September 1962. A year later Sandya was born in Nov 63. And a little over another year and I came to be! (This whole stroy, by the way, is taking place in the state of Kerala in India. Well, that sentence was added just to put the links there, just in case you are interested.) There is a gorgeous hill resort called Munnar (meaning three rivers) where my parents were employed at that time and that’s where I was born.

 [casual picture] Just before 1970, they (and me, which makes it we I guess) moved to Trivandrum, the capital city of Kerala. I lived in Trivandrum till I was 17. Lots of things happened in those years, but since this post is still (and always will be) work in progress, I can’t tell you all about it now.

In 1983, I moved to Madras, to do my BTech in Electronics and Communication at IIT, Madras. (They call the IITs the MIT of India, only much harder to get in. In my batch, there were about 75,000 students competing for about 2000 places. I was ranked 63 among them. I’m quite smart academically, you see.) And as you can imagine, lots of things happened in those four years as well. But despite all that, I graduated in August 1987 and got my BTech degree.

In 1987, after finishing my BTech, I did what most IITians are supposed to do. I moved to the states. Upstate New York was my destination. I joined the Physics Department of Syracuse University to do my PhD in High Energy Physics. And boy, did a lot of things happen during those 6 years! Half of those 6 years were spent at Cornell University in Ithaca.

That was in Aug. 1987. Then in 1993 Sept, the prestigious French national research organization ( CNRS – “Centre national de la recherche scientifique”) hired me. I moved to France to continue my research work at ALEPH, CERN. My destination in France was the provencal city of Marseilles. My home institute was “Centre de Physique des Particules de Marseille” or CPPM. Of course, I didn’t speak a word of French, but that didn’t bother me much. (Before going to the US in 1987, I didn’t speak much English/Americanese either.)

End of 1995, on the 29th of Dec, I got married to Kavita. In early 1996, Kavita also moved to France. Kavita wasn’t too happy in France because she felt she could do much more in Singapore. She was right. Kavita is now an accomplished entrepreneur with two boutiques in Singapore and more business ideas than is good for her. She has won many awards and is a minor celebrity with the Singapore media. [Wedding picture]

In 1998, I got a good offer from what is now the Institute for Infocomm Research and we decided to move to Singapore. Among the various personal reasons for the move, I should mention that the smell of racisim in the Marseilles air was one. Although every individual I personally met in France was great, I always had a nagging feeling that every one I did not meet wanted me out of there. This feeling was further confirmed by the immigration clerks at the Marignane airport constantly asking me to “Mettez-vous a cote, monsieur” and occassionally murmuring “les francais d’abord.”  [Anita Smiles]

A week after I moved to Singapore, on the 24rth of July 1998, Anita was born. Incredibly cute and happy, Anita rearranged our priorities and put things in perspective. Five years later, on the 2nd of May 2003, Neil was born. He proved to be even more full of smiles.  [Neil Smiles more!]

In Singapore, I worked on a lot of various body-based measurements generating several patents and papers. Towards the end of my career with A-Star, I worked on brain signals, worrying about how to make sense of them and make them talk directly to a computer. This research direction influenced my thinking tremendously, though not in a way my employer would’ve liked. I started thinking about the role of perception in our world view and, consequently, in the theories of physics. I also realized how these ideas were not isolated musings, but were atriculated in various schools of philosophy. This line of thinking eventually ended up in my book, The Unreal Universe.

Towards the second half of 2005, I decided to chuck research and get into quantitative finance, which is an ideal domain for a cash-strapped physicist. It turned out that I had some skills and aptitudes that were mutually lucrative to my employers and myself. My first job was as the head of the quantitative analyst team at OCBC, a regional bank in Singapore. This middle office job, involving risk management and curtailing ebullient traders, gave me a thorough overview of pricing models and, perhaps more importantly, perfect understanding of the conflict-driven implementation of the risk appetite of the bank.

 [Dad] Later on, in 2007, I moved to Standard Chartered Bank, as a senior quantitative professional taking care of their in-house trading platform, which further enhanced my "big picture" outlook and inspired me to write Principles of Quantitative Development. I am rather well recognized in my field, and as a regular columnist for the Wilmott Magazine, I have published several articles on a variety of topics related to quants and quantitative finance, which is probably why John Wiley & Sons Ltd. asked me to write this book.

Despite these professional successes, on the personal front, 2008 has been a year of sadness. I lost my father on the 22nd of October. The death of a parent is a rude wake-up call. It brings about feelings of loss and pain that are hard to understand, and impossible to communicate. And for those of us with little gift of easy self-expression, they linger for longer than they perhaps should.