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アンリアル·ユニバース — 科学と精神の光を見て

私たちは、私たちの宇宙は少し非現実的であることを知っている. 私たちは夜空で見つ星, 例えば, 実際に存在しない. 彼らは、私たちがそれらを見ることを得る時間で移動、あるいは死亡した可能性があり. この遅延は、それが私たちに到達するために遠くの星や銀河からの光のにかかる時間に起因している. 私たちは、この遅延を知っている.

見て同じ遅延は、我々は、オブジェクトを移動する知覚する方法で、あまり知られていない兆候がある. それは中に速く来ているかのように、私たちに向かってくる何かが見えるだろうと私たちの知覚はそのような歪め. それが聞こえるかもしれストレンジ, この効果は、天体物理学の研究において観察されている. 彼らは数回光の速度を移動しているかのように天体の一部が見えない, 彼らの間に “リアル” スピードはおそらくたくさん低くなる.

今, この効果は興味深い問題を提起–何か “リアル” スピード? シーイングは信じるされている場合は, 私たちが見る速度は実際の速度であるべき. その後、再び, 私たちは光の進行時間効果を知っている. だから我々はそれを信じる前に、私たちが見る速度を修正しなければなりません. 何が次に行う “見ること” 意味する? 私たちが何かを見ると言うとき, 私たちは本当に何を意味するのですか?

物理学のライト

見ることは、光を必要とする, 明らかに. 光の影響の有限の速度と私たちは物事を見る方法を歪め. 私たちはそれらを見るようなものではないことを知っているので、この事実はほとんど驚きとして来るべきではない. 私たちが見る太陽は、我々はそれを見る時までにすでに8分古いです. この遅延はたいしたものではありません; 私たちは今、太陽で何が起こっているかを知りたい場合は、, 私たちがしなければならないすべては8分間待つことです. 私たちは, それにもかかわらず, しなければならない “正しい” 光の有限速度のために私たちの知覚の歪みを私たちが見るものを信頼することができます前に、.

何驚くべきことである (そしてめったに強調表示しない) それが来るときの動きを感知することである, 私たちは逆算することはできません私たちは太陽を見ての遅れを取ると同じように. 私たちは本当とは思えないほど高速で移動する天体が表示された場合, 私たちはそれがどのように迅速かつどのような方向に把握することはできません “本当に” さらに仮定をせずに移動する. この困難を処理する一つの方法は、物理学のアリーナの基本的な特性のために私たちの知覚の歪みを帰することです — 空間と時間. アクションのもう一つのコースは、私たちの知覚と下層の間の切断を受け入れることです “現実のもの” そして、何らかの形でそれに対処.

アインシュタインは最初のルートを選んだ. 百年以上前に彼の画期的な論文で, 彼は特殊相対性理論を発表し, その中で彼は、空間と時間の基本的な特性のために光の有限速度の症状を帰せ. 特殊相対性理論における一つの核となるアイデア (SR) それは私たちに到達するために離れた場所でのイベントからの光のためのいくつかの時間がかかるため、同時性の概念が再定義される必要があるということです, そして我々は、イベントに気付く. のコンセプト “今” あまり意味がありません, 私たちは見たように, 私たちは太陽の下で何が起こったイベントについて話すとき、, 例えば. 同時性は相対的で.

アインシュタインは、私たちがイベントを検出時に瞬間を使用して同時性を定義した. 検出, 彼はそれを定義されている, レーダー検出と同様の光の往復旅行が関与. 私たちは、光を送る, と反射を見て. 二つの事象からの反射光は同じ瞬間に私たちに到達した場合, 彼らは同時である.
同時性を定義する別の方法は、検出を使用している — それらからの光が同じ瞬間に私たちに到達した場合、我々は同時2つのイベントを呼び出すことができます. 言い換えると, 私たちはむしろ彼らに光を送信し、反射を見ても、観察中のオブジェクトによって生成された光を使用することができます.

この違いは、髪分割専門性のように聞こえるかもしれない, しかし、それは我々が作ることができるの予測で大きな違いを生むん. アインシュタインの選択は、多くの望ましい特性を有している数学的な画像になり, それによって、さらなる発展がエレガント作る.

それはそれは我々がそれらを測定する方法とのより良い対応しているため、動きのオブジェクトを記述することになると、他の可能性は利点があります. 私たちは運動の星を見るためにレーダーを使用しないでください; 私たちは、単に光を感知 (または他の放射線) それらから来る. しかし、感覚パラダイムを使用してのこの選択, むしろレーダーのような検出よりも, 少し醜い数学写真の中の宇宙結果を記述するために.

数学的な違いは、異なる哲学的スタンスを生成します, 今度は現実の私たちの物理的な画像の理解に浸透. 実例として, 私たちは、天体物理学からの例を見てみましょう. 私たちが観察したとし (電波望遠鏡を通して, 例えば) 空に浮かぶ二つのオブジェクト, ほぼ同じ形状とプロパティの. 我々は確かに知って唯一のことは、空には異なる2点からの電波が時間内に同じ瞬間に電波望遠鏡に達するということです. 私たちは、波がかなりしばらく前に彼らの旅を始めたことを推測することができます.

対称オブジェクトの場合, 我々は仮定した場合 (私たちは日常的にそうであるように) 波は時間的に同じ瞬間に大体の旅を開始したことを, 我々は2つ​​の絵になってしまう “リアル” 対称ローブは、多かれ少なかれ方法は、それらを参照してください.

しかし波が同じオブジェクトから発信された異なる可能性がある (その運動している) 時間内の2つの異なる瞬間で, 同じ瞬間に望遠鏡に到達する. この可能性は、そのような対称的な電波源のいくつかのスペクトルおよび時間的な性質を説明して, 私は数学的に最近の物理学の資料に記載さ何である. 今, 私たちは本物のように、これら二つの絵のどちらを取る必要があります? 私たちはそれらを見るように、2つの対称的なオブジェクトや私たちにそのような印象を与えるような方法で1つの動画オブジェクト? それは実際にあるかは重要ではない “リアル”? か “リアル” このコンテキストでは何の意味?

特殊相対性理論で暗示で哲学的スタンスは明確にこの質問に答える. 我々は2つ​​の対称電波源を得る、そこから明確な物理的な現実があります, それはそれを取得するために数学的な作業のビットがかかりますが. 二つの物体を模倣するように数学は、このような方法で移動する単一のオブジェクトの可能性を除外. 本質的に, 私たちが見ることはそこにあるものです.

一方, 我々は、光の同時到着を使用して同時性を定義した場合, 我々は正反対を認めることを余儀なくされます. 私たちが見ることはかなり遠くに何がそこにあるからです。. 我々は明確に認識の制約により歪みを切り離すことができないことを告白します (ここで興味のある制約される光の有限速度) 私たちが見るものから. 同じ知覚絵になることができ、複数の物理的現実があります。. 理にかなっている唯一の哲学的スタンスは感知された現実を切断一つであり、感知されているものの背後にある原因.

この切断は、思想の哲学学校では珍しいことではありません. 現象論, 例えば, 空間と時間は客観的な現実ではないという見解を保持している. 彼らは単に、私たちの知覚の広さ. 空間と時間で起こるすべての現象は、単に私たちの知覚のバンドルです. 言い換えると, 空間と時間知覚から生じる認知構築物である. このようにして, 私たちは、空間と時間に帰する全ての物理的特性は、驚異的な現実に適用することができます (現実私達がそれを感知するように). 実体の現実 (その私たちの知覚の物理的な原因を保持している), 一方, 私たちの認知届かないまま.

上記の2つの異なる哲学的スタンスの波及効果は絶大である. 現代物理学は、空間と時間の非現象論ビューを包含するようなので, それは哲学のその枝と対立して自分自身を見つける. 哲学と物理学の間のこの隔たりは、ノーベル賞は物理学者を受賞程度に成長しています, スティーブン·ワインバーグ, 疑問に思いました (彼の本の中で “ファイナル理論の夢”) 物理学の哲学からの寄与はそう驚くほど小さかった理由. それはまたのような文を作るために哲学者に促す, “「実体の現実は驚異的な現実を引き起こすかどうか’ または「実体の現実は私たちがそれを感知するとは独立しているかどうか’ または私達は実体の現実を感じる」かどうか,’ 問題は、実体の現実の概念は科学の分析のための完全に冗長な概念であることに変わりはない。”

One, ほとんど偶然の, 空間と時間の特性のような光の有限速度の影響を再定義の難しさは、私たちが理解しても効果は即座に錯視の領域に追いやられますということです. 例えば, 太陽を見ることに8分間の遅延, 私たちは容易に単純な算術を使用してそれを理解し、私たちの知覚から解離するので、, 単なる目の錯覚と考えられている. しかしながら, 高速移動オブジェクトの私たちの知覚の歪み, 同じソースから発生するものの、彼らはより複雑であるため、空間と時間の財産と考えられている.

我々は、それが宇宙を見に来るという事実と折り合いをつけるする必要が, 目の錯覚のようなものは存在しない, 彼が言ったときゲーテの指摘おそらく何である, “目の錯覚は、光学真実です。”

区別 (またはその欠如) 目の錯覚と真実の間に哲学の最も古い論争の一つである. 結局, それは知識と現実の区別についてです. 知識は何かについて私たちの見解であると考えられていること, 実際には, です “実際にケース。” 言い換えると, 知識は反映しています, または外部何かの精神的なイメージ, 次の図に示すように、.
Commonsense view of reality
この図で, 黒い矢印は、知識を作成するプロセスを表す, その認識を含み, 認知活動, そして純粋理性の行使. これは物理学が受け入れるようになってきた写真です.
Alternate view of reality
私たちの知覚は不完全であり得ることを認めつつ, 物理学は、私たちがますます微細化実験を通して外部の現実に近づく得ることができることを前提としてい, そして, さらに重要なことには, より良い理論化を通じて. 相対性理論の特殊および一般理論は、単純な物理的原理は執拗に彼らの論理的に必然的な結論を純粋理性の恐るべき機械を用いて追求している現実を、このビューの華麗なアプリケーションの例です.

しかし、もう一つあります, 長い間の周りされている知識と現実の代替ビュー. これは私たちの感覚入力の内部認知表現と知覚の現実に関してである, 下図のように.

このビューでは、, 知識と知覚の現実は、内部認知構築物である, 私達は独立したと考えることになってきているものの、. 私たちはそれを知覚としては何の外部にあることは現実ではない, しかし不可知エンティティは、感覚入力の背後にある物理的な原因を生じさせる. 図では, 最初の矢印は、センシングのプロセスを表し, 第二の矢印は、認知と論理的な推論のステップを表している. 現実のこのビューを適用するためには、知識, 私たちは絶対的な現実の性質を推測する必要が, そのまま不可知. 絶対現実のための1つの可能な候補者はニュートン力学である, 私たちの知覚の現実のための合理的な予測を与える.

要約する, 私たちは知覚による歪みを処理しようとすると、, 私たちは2つのオプションがあります, または二つの可能な哲学的スタンス. 一つは、私たちの空間と時間の一環として、歪みを受け入れることです, SRは、同じように. 他のオプションが存在することを仮定することである “高い” 私達の感知された現実とは異なる現実, その特性が私たちが唯一の推測をすることができます. 言い換えると, 一つの選択肢は、歪みと一緒に暮らすことです, もう一つは、より高いリアリティのための教育を受けた推測を提案することであるが. これらのオプションのいずれも、特に魅力的である. しかし、推測パスは現象論で受け入れビューに似ています. また、現実には、認知神経科学で見え方に自然につながる, その認知の背後にある生物学的メカニズムを研究する.

私の見解では、, 2つのオプションは、本質的に異なるではありません. SRの哲学的スタンスはスペースが単に驚異的な構築物であることを深く理解から来たと考えることができます. 感覚モダリティは、驚異的な画像の歪みを導入した場合, 我々はそれを処理する1賢明な方法は、驚異的な現実の性質を再定義することであると主張すること.

私たちの現実の光の役割

認知神経科学の観点から, 私たちが見るすべてのもの, 感覚, 感じ、考えることは私たちの脳におけるニューロンの相互接続し、それらの小さな電気信号の結果である. このビューは、右でなければならない. 他に何がいる? すべての私たちの考えや悩み, 知識と信念, 自我と現実, 生死 — すべてがねばねばの1.5キログラムで、単にニューロンの発火である, 私たちは私たちの脳を呼び出すグレー素材. 他には何もありません. 無!

実際には, 神経科学の現実のこのビューは、現象論の正確なエコーです, これは、すべての感覚や精神的な構造物の束を考慮し. 空間と時間は私たちの脳の認知構築物である, 他のすべてのような. 彼らは私たちの脳は私たちの感覚が受け取る感覚入力からでっち上げる精神的写真です. 私たちの知覚から生成され、私たちの認知プロセスで製造, 時空連続体は、物理学のアリーナである. すべての私たちの感覚の中で, 光景は圧倒的に支配的である. 視力への感覚入力は光であり、. 私たちの網膜に当たる光のうち、脳によって作成された空間には (あるいはハッブル望遠鏡の光センサ上), それは何も、光よりも速く移動することができないことは驚きである?

この哲学的スタンスは私の本の基礎である, アンリアル·ユニバース, その物理学と哲学を結合共通スレッドを探る. このような哲学的な黙想は通常、私たち物理学者からのいわれのない非難を取得. 物理学者へ, 哲学は全く異なる分野である, 知識の別のサイロ. 私たちは、この信念を変更する必要があり、さまざまな知識サイロ間での重複を認める. それは我々が人間の思考でブレークスルーを見つけることを期待することができ、この重複している.

この哲学的壮大な自立に聞こえるかもしれおこがましいと当然歓迎されない物理学者のベールで覆われた自己訓戒; 私は切り札を保持しています. この哲学的スタンスに基づき、, 私は2つの天体物理現象を根本的に新しいモデルが出ている, と題した記事で、それを公表, “電波源とガンマ線バースト管腔ブームですか?” 6月中に現代物理学のDの有名な国際ジャーナルで 2007. この記事, すぐにヤンによるジャーナルの上でアクセスのいずれかの記事をとなった 2008, 光の有限の速度は、我々は運動を知覚する方法を歪めるという見解を直接適用される. そのためこれらの歪みの, 私たちは物事を見る方法は、彼らが道からは程遠いです.

私たちはそのような電波望遠鏡としての感覚に、技術の拡張機能を使用して、このような知覚的な制約から逃れることができると思いたくなるかもしれません, 電子顕微鏡または分光高速測定. 結局, これらの機器は持っていない “認知” それ自体が、我々は苦しむ人間の弱さに対する免疫であるべき. しかし、これらの魂の器具は、光の速度に限定された情報担体を用いて、宇宙を測定. 私たちは, 従って, 私たちは現代の楽器を使用しても、私たちの知覚の基本的な制約を免れることはできない. 言い換えると, ハッブル望遠鏡は十億光年離れた私たちの肉眼よりも表示されることがあります, しかしそれは何を見ていると、まだ私たちの目が見るものより億歳年上である.

私たちの現実, 技術的に強化された、または直接感覚入力に基づいて構築するかどうか, 我々の知覚プロセスの最終結果である. 我々の長距離知覚は光に基づいている程度に (従って、その速度に制限される), 私たちは宇宙の唯一の歪んだ画像を取得.

哲学と精神の光

光と現実のこの物語のねじれは私たちが長い間、このすべてを知っているように見えるということです. 古典哲学の学校はアインシュタインの思考実験と非常によく似て線に沿って考えているように見える.

私たちは、現代科学の光にaccorded特別な場所に感謝したら, 我々の宇宙は、光のない状態であったであろうどのように異なる自問する必要が. もちろん, 光は、私たちが感覚的経験に添付ラベルのみです. 従って, より正確には, 私たちは別の質問をする必要が: 私たちは光と呼んでいるものに応えすべての感覚を持っていなかった場合、, それは宇宙の形に影響を与える?

いずれの正常からの即時の答え (すなわち, 非哲学的) 人は、それが明らかであるということである. 誰もが盲目である場合, 誰もが盲目である. しかし、宇宙の存在は、我々はそれを見ることができるかどうかとは無関係です. これは、しかしです? 我々はそれを感知できない場合、それは宇宙が存在していると言って何を意味する? ああ… さびれた森の中に落下する木の昔からの難問. 覚えている, 宇宙は私たちの目に認知構築物または光入力の精神的な表現です. これではありません “そこに,” しかし私たちの脳の神経細胞で, 他のすべては、そのまま. 私たちの目には光の非存在下で, 表現すべき入力がない, エルゴない宇宙ません.

我々は他の速度で動作モダリティを使用して、宇宙を感じていた場合 (エコーロケーション, 例えば), それは空間と時間の基本的な性質で考え出したであろうものの速度である. これは現象論から避けられない結論である.

私たちの現実や宇宙を作成する際の光の役割は、西洋の宗教思考の中心にあります. 光のない宇宙は、単にあなたがライトをオフにしている世界ではありません. それは確かにそれ自体を欠い宇宙である, 存在しない宇宙. 私たちは声明の背後に知恵を理解する必要がこのコンテキストにあるもの “地は形がなかった, ボイド” 神は光があることが原因とされるまで, 言って “光あれ。”

コー​​ランにも述べてい, “アッラーは天と地の光であり、,” 古代ヒンズー教の著作の一つにミラー化されている: “光に闇から私を導く, 実物に非現実から私を導く。” 非現実的な空洞から私たちを取るの光の役割 (無) 確かに長い間理解されていた現実に, 長い時間. それは古代の聖人や預言者たちは、今だけの知識のすべての私たちの想定進歩と発見し始めている事を知っていた可能性がある?

私は天使が踏むを恐れるところに急いですることができる知っている, 経典を再解釈するために危険なゲームである. このような外国の解釈はめったにありません神学的なサークルで歓迎. しかし、私は精神的な哲学の形而上学的見解に同意を探していますという事実に避難を求める, 彼らの神秘的または神学的価値を損なうことなく、.

アドヴァイタで現象論における実体の-驚異的な区別とブラフマン·マヤの区別の間に類似点は無視するのは難しいです. 精神性のレパートリーから現実の性質上、この時の試練を経た知恵は今現代の神経科学に再発明され, これは、脳が作成した認知表現として現実を扱います. 脳が感覚入力を使用しています, メモリ, 意識, 現実の私達の感覚を紡ぎ上げ中の成分として、さらには言語. 現実のこの見解, しかしながら, 何かの物理学はとの折り合いをつけるためにまだある. しかし、ある程度のこと、そのアリーナ (空間と時間) 現実の一部である, 物理学は哲学の影響を受けていない.

私たちは遠く私たちの知識の限界を広げたように, 私たちは人間の努力の異なるブランチ間で、これまで疑われていないと、多くの場合、意外な相互接続を発見し始めている. 最終的な分析で, すべての私たちの知識は私たちの脳に存在する場合どのように私たちの知識の多様なドメインは、互いに独立してでき? 知識は、私たちの経験の認知表現です. しかし、その後、, そう現実はある; それは私たちの感覚入力の認知表現です. それは、知識は、外部の現実の私達の内部表現であることを考えるの誤謬である, それから、したがって、明確な. 知識と現実は、内部認知構築物である, 私達は独立したと考えることになってきているものの、.

認識と人間の努力の異なるドメイン間での相互接続を利用することは、私たちが待っていた私たちの集団の知恵の次の突破口ための触媒であってもよい.

不確実原理

不確定性原理は、公共の想像力を獲得している物理学の第二のものです. (最初のものである E=mc^2.) それは、一見簡単な何かを言う — あなただけの特定の精度にシステムの2つの無料の特性を測定することができます. 例えば, あなたは電子がどこにある把握しようとした場合 (その位置を測定, すなわち) ますます正確に, その速度は次第に不確実になる (または, 運動量測定が不正確になる).

どここの原則から来ません? 我々はその質問をすることができます前に、, 我々は、原則として、本当に言うことを検討する必要が. ここではいくつかの可能な解釈があります:

  1. 位置、粒子の運動量は、本質的に相互接続されている. 我々はより正確に勢いを対策として, 粒子の種類 “広がる,” ジョージ·ガモフのキャラクターとして, 氏. トンプキンス, それを置く. 言い換えると, それはちょうどそれらのものの一つです; 世界の仕組み.
  2. 私たちは、位置を測定する場合, 我々は勢いを乱す. 当社の測定プローブは、 “太りすぎ,” 言ってみれば. 我々は、位置精度を向上させるように (短い波長の輝く光による, 例えば), 私たちは、勢いますますを乱す (短波長の光は、より高いエネルギー/運動量を有しているため).
  3. この解釈に密接に関連不確定性原理が、知覚限界であることである.
  4. 我々は将来の理論はそのような限界を超える可能性があることを考慮すれば、我々はまた、認知限界と不確実原則と考えることができます.

大丈夫, 最後の二つの解釈は、私自身である, ので、ここではそれらを詳細に説明しません.

最初のビューは現在、人気があり、量子力学のいわゆるコペンハーゲン解釈に関連している. それは一種のヒンドゥー教の閉じた文のようなものです — “このような絶対の性質がある,” 例えば. 正確な, かもしれ. しかし、少し実用. それは議論にあまりにも開いていないためだが、それを無視してみましょう.

第二の解釈は、一般に、実験の困難として理解される. しかし、実験の概念は不可避人間の観察者を含むように拡張された場合, 我々は知覚限界の3番目のビューに到着. このビューでは、, それはに実際に可能である “導き出す” 不確定性原理.

のは、我々は波長の光のビームを使用していると仮定してみよう \lambda 粒子を観察する. 我々は達成していくことができ、位置精度の順である \lambda. 言い換えると, \Delta x \approx \lambda. 量子力学では、, 光ビーム内の各光子の運動量は、波長に反比例する. 少なくとも一つの我々はそれを見ることができるように、光子は、粒子によって反射され. そう, 古典的な保存則による, 粒子の運動量が少なくともによって変更することがあります \Delta p \approx 定数\lambda それは、測定の前にあったものから. このようにして, 知覚引数を通して, 私たちは、ハイゼンベルグの不確定性原理に似て何かを得る \Delta x \Delta p = 定数.

我々は、この引数は、より厳格なことができます, と定数の値の推定値を得る. 顕微鏡の分解能は、実験式によって与えられる。 0.61\lambda/NA, どこ NA 開口数, 一方の最大値を有する. このようにして, 最高の空間分解能がある 0.61\lambda. 光ビームの各光子は勢いを有する 2\pi\hbar/\lambda, 粒子の運動量の不確実性はある. だから我々は取得 \Delta x \Delta p = (0.61\lambda)(2\pi\hbar) \approx 4\hbar, 量子力学的限界よりも大きな大きさのおよそ順. より厳密な統計的な引数を通じ, 空間分解能に関連すると予想される勢いを転送, それは推論のこのラインを通してハイゼンベルグの不確定性原理を導き出すことが可能かもしれない.

我々の現実は私たちの知覚刺激の認知モデルであることを哲学的見解を考えると (その私には理にかなっているだけである), 不確定性原理は、認知限界であることの私の第四の解釈はまた、水のビットを保持している.

リファレンス

この記事の後半では、私の本からの抜粋です, アンリアル·ユニバース.

禅とオートバイのメンテナンスのアート

一度, 私は私の正気についていくつかの疑問を持っていた. 結局, あなた自身が現実のリアルさに疑問を見つけた場合, あなたは疑問がある — それは非現実的である現実である, またはあなたの正気?

私は私のこの哲学的に傾斜した友人と私の懸念を共有する場合, 彼女は私を安心させた, “正気は過大評価され。” 読んだ後 禅とオートバイのメンテナンスのアート, 私は彼女が正しかったと思う. おそらく、彼女が十分行かなかった — かもしれ狂気は道過小評価されている.

禅とオートバイのメンテナンスのアート 外部の神話ステッピングのプロセスとして狂気を定義する; 世代を超えて受け継がれ、当社の複合知識の総和であること神話, インクルード “常識” そのロジックの前に. 現実は常識的ではない場合, 何です? と現実のリアルさを疑う, ほとんど定義上, 神話の境界の外側に強化している. だから、フィット; 私の懸念は確かによく設立された.

しかし、良いフィット感が保証するものではありません “正義” 仮説の, ように 禅とオートバイのメンテナンスのアート 私たちに教えて. 十分な時間が与えられた, 我々は常に我々の観察に合う仮説を考え出すことができる. 観察や経験から仮定するのプロセスは、シャドウITプロジェクトからオブジェクトの性質を推測しようとしているようなものです. そして、投影は正確に私たちの現実があるものです — 私たちの感覚や認知空間に未知のフォームとプロセスの投影, 私たちの神話や​​ロゴ​​に. しかし、ここで, I may be pushing my own agenda rather than the theme of the book. しかし、それはフィットしない, そうではありません? 私は自分自身がつぶやい見つけ理由です “正確に!” 何度も私の3本の読み込み中に, そしてなぜ私は将来的にはより多くの回もそれを読んでます. それでは、もう一度自分自身を思い出させるしましょう, 良いフィット感は、仮説の正しさについては何も言っていない.

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.