Šta je to konstruktor teorija?

Konstruktor teorija je prijedlog novog načina objašnjavanja u fundamentalnoj fizici prvi put predložen od Davida Deutscha, kvantnog fizičara sa Univerziteta u Oxfordu, 2012. godine. Konstruktor teorija fizikalne zakone izražava preko termina koje fizikalne transformacije, zadaci, su mogući, a koji nisu, i zašto. Dopuštajući takve tvrdnje u fundamentalnu fiziku, dopušta se da se novi fizikalni zakoni izraze, npr. oni iz konstruktor teorije informacija.

Fundamentalni elementi teorije su zadaci, apstrakte specifikacije transformacija u terminima input/output parova atributa. Zadatak je nemoguć, ako postoji zakon fizike koji zabranjuje da se on izvede s određenom preciznošću, i moguć u suprotnom slučaju. Kad je zadatak moguć, onda konstruktor za njega se može izgraditi, opet sa određenom tačnošću i pouzdanošću. Konstruktor je entitet koji može uzrokovati da se zadatak izvede zadržavajući mogućnost da taj zadatk izvede ponovo. Primjeri konstruktora su toplotna mašina (termodinamički konstruktor), katalizator (hemijski konstruktor) ili kompjuterski program koji kontroliše automatiziranu fabriku (primjer programibilnog konstruktora).

Teorija je razvijena od fizičara David Deutscha i Chiara Marletto. Ova teorija donosi zajedno ideje iz raznih područja fizike uključujući termodinamiku, statističku mehaniku, teoriju informacija i kvantne kompjutacije.

Kvantna mehanika i sve druge fizikalne teorije bi prema ovoj teoriji bile pod teorije konstruktor teorije, a kvantna informacija bi bila poseban slučaj superinformacije.

Chiara Marletto konstruktor teorija života ja građena na osnovu konstruktor teorije.

Motivi za ovu teoriju

Prema Deutsch-u, sadašnje teorije iz fizike bazirane na kvantnoj mehanici ne objašanjavju na adekvatan način zašto neke transformacije između stanja su moguće, a neke nisu. Npr. kap boje se može raspasti u vodu, ali termodinamika pokazuje da je obrnuti proces nemoguć. Mi ne znamo na kvantnoj razini zašto to mora biti tako. Konstruktor teorija daje okvir za objašnjavanje izgrađen na samim transformacijama, umjesto na komponentama.

Informacija ima osobinu da data izjava može da kaže nešto drugo, i jedna od tih alternativa ne bi bila tačna. Neistinita alternativa se kaže da je protučinjenična. Konvencionalne fizikalne teorije ne modeliraju takve protučinjenice.  Ipak veza između informacija i takvih fizikalnih ideja kao što su entropija u termodinamičkim sistemima je tako jaka da se ponekad poistovjećuju. Npr. površina horizonta događanja crne rupe je mjera i entropije rupe i informacija koje ona sadrži. Konstruktor teorija je pokušaj da se premosti taj jaz, dajući fizikalni model koji može izraziti protučinjenice, dopuštajući da se zakoni informacija i kompjutacija gledaju kao zakoni fizike.

Sažetak

U konstrukor teoriji, transformacija ili promjena se opisuju kao zadatak. Konstruktor je fizikalni entitet koji može da izvodi određeni zadatak. Zadatak je jedino moguć ako postoji kontruktor koji ga može izvesti, u suprotnom je nemoguć. U konstruktor teoriji sve se izražava preko zadataka. Osobine informacije se onda izražavaju kao veze između mogućih i nemogućih zadataka. Protučinjenice su onda fundamentalne tvrdnje i osobine informacija se mogu izraziti preko fizikalnih zakona. Ako sistem ima set atributa, set permutacija nad tim atributima se gleda kao set zadataka. Medij za kompjutaciju je sistem čiji se atributi mijenjaju da bi uvijek proizveli mogući zadatak. Set permutacija, pa time i zadataka, je kompjtacioni set. Ako je moguće da se kopiraju atributi u setu kompjutacija, kompjutacioni medij je i informacioni medij.

Informacija, ili dati zadatak, ne oslanjaju se na specifični kontruktor. Svaki odgovarajući konstuktor može poslužiti. Ta osobina informacije da ju razni fizikalni sistemi mogu nositi u sebi se opisuje interoperabilnošću, i proizlazi iz principa da kombinacija dva informaciona medija je također informacioni medij. Mediji koji mogu da prenose kvantne kompjutacije se nazivaju superinformacioni mediji, i karakterizirani su odgovarajućim osobinama. Određeni zadaci na njihova stanja su nemogući zadaci. To se tvrdi da daje sve poznate razlike između kvantne i klasične informacije.  

Bibliografija

• Deutsch, D. (December 2013). “Constructor theory”. Synthese. 190 (18): 4331–4359. doi:10.1007/s11229-013-0279-z.

Reference