Richard Hamming. „Das nicht existierende Kapitel“: Wie wissen wir, dass wir wissen (volle Version)

[Hemming spricht an manchen Stellen sehr unklar, daher schreibt mir bitte direkt, wenn ihr Verbesserungsvorschläge für die Übersetzung bestimmter Abschnitte habt.]

Diese Vorlesung stand nicht im Stundenplan, wurde aber ergänzt, um Leerzeiten zwischen den Kursen zu vermeiden. Die Vorlesung beschäftigt sich im Wesentlichen damit, wie wir wissen, was wir wissen, sofern wir das tatsächlich wissen. Dieses Thema ist so alt wie die Menschheit – es wird seit 4000 Jahren oder sogar länger diskutiert. In der Philosophie gibt es dafür einen speziellen Begriff – Epistemologie, oder die Wissenschaft des Wissens.

Ich möchte mit den urzeitlichen Stämmen der fernen Vergangenheit beginnen. Es ist erwähnenswert, dass in jedem von ihnen ein Mythos über die Schöpfung der Welt existierte. Nach einem alten japanischen Glauben rührte jemand den Schlamm um, aus dem dann die Inseln entstanden. Ähnliche Mythen gab es auch bei anderen Völkern: Die Israeliten glaubten zum Beispiel, dass Gott die Welt sechs Tage lang erschuf und dann müde wurde und die Schöpfung vollendete. All diese Mythen sind ähnlich – obwohl ihre Geschichten recht vielfältig sind, versuchen sie alle zu erklären, warum diese Welt existiert. Ich werde diesen Ansatz theologisch nennen, da er keine Erklärungen außer ‚Es geschah durch den Willen der Götter; sie taten, was sie für richtig hielten, und so entstand die Welt‘ vorgibt.

Im VI. Jahrhundert v. Chr. begannen die Philosophen des antiken Griechenlands, konkretere Fragen zu stellen – woraus besteht diese Welt, was sind ihre Teile, und sie versuchten, ihr Verständnis eher rational als theologischen Argumenten annähern. Wie bekannt ist, unterschieden sie die Elemente: Erde, Feuer, Wasser und Luft; zudem hatten sie viele andere Konzepte und Überzeugungen, und all dies verwandelte sich langsam, aber unaufhaltsam in unser modernes Verständnis dessen, was wir wissen. Dennoch beschäftigte dieses Thema die Menschen zu allen Zeiten, und sogar die alten Griechen fragten sich, wie sie wussten, was sie wussten.

Wie Sie sich aus unserer Diskussion über Mathematik erinnern, glaubten die alten Griechen, dass die Geometrie, auf die sich ihre Mathematik beschränkte, ein zuverlässiges und absolut unbestreitbares Wissen war. Dennoch, wie Maurice Klein, der Autor des Buches "Mathematik. Der Verlust der Eindeutigkeit", gezeigt hat – dem die meisten Mathematiker zustimmen würden – enthält die Mathematik keine Wahrheit. Mathematik bietet lediglich Widerspruchsfreiheit innerhalb eines festgelegten Satzes von Denkvorgaben. Wenn man diese Regeln oder die verwendeten Annahmen ändert, wird die Mathematik eine ganz andere sein. Es gibt keine absolute Wahrheit, abgesehen von den zehn Geboten (wenn Sie Christ sind), aber bedauerlicherweise nichts in Bezug auf unser Diskussionsthema. Das ist unangenehm.

Es gibt jedoch Ansätze, die zu unterschiedlichen Schlüssen führen können. Descartes betrachtete die Annahmen vieler ihn vorausgehender Philosophen, machte einen Schritt zurück und stellte die Frage: „Wie wenig kann ich sicher sein?“ Als Antwort wählte er die Aussage: „Ich denke, also bin ich.“ Aus dieser Aussage versuchte er, eine Philosophie abzuleiten und eine Vielzahl von Wissen zu erlangen. Diese Philosophie war jedoch nicht ausreichend begründet, sodass wir letztendlich kein Wissen erlangten. Kant behauptete, dass jeder mit festem Wissen der euklidischen Geometrie und vielen anderen Dingen geboren wird, was bedeutet, dass es angeborenes Wissen gibt, das, wenn man so möchte, von Gott gegeben wird. Leider genau zu dem Zeitpunkt, als Kant seine Gedanken beschrieb, entwickelten Mathematiker die nicht-euklidischen Geometrien, die ebenso widerspruchsfrei waren wie ihr Prototyp. Somit war Kants Argumentation umsonst, genauso wie die vieler anderer, die versuchten zu erörtern, wie sie wissen, was sie wissen.

Dies ist ein wichtiges Thema, da die Wissenschaft oft als Beweis herangezogen wird: Man hört häufig, dass die Wissenschaft dies oder jenes gezeigt hat, bewiesen hat, dass es so sein wird; wir wissen das, wir wissen dies – wissen wir wirklich? Sind Sie sicher? Ich werde diese Fragen näher betrachten. Erinnern wir uns an eine Regel aus der Biologie: Ontogenese wiederholt die Phylogenese. Das bedeutet, dass die Entwicklung eines Individuums, von der befruchteten Eizelle bis zum Studenten, schematisch den gesamten vorhergehenden Evolutionsprozess nachzeichnet. Wissenschaftler behaupten, dass während der Entwicklung des Embryos Kiemenspalten erscheinen und wieder verschwinden, und daher nehmen sie an, dass unsere entfernten Vorfahren Fische waren.

Das klingt nicht schlecht, wenn man nicht zu ernst darüber nachdenkt. Es vermittelt durchaus ein gutes Verständnis davon, wie Evolution funktioniert, wenn man daran glaubt. Aber ich gehe noch einen Schritt weiter und frage: Wie lernen Kinder? Wie erlangen sie Wissen? Vielleicht werden sie mit vorbestimmtem Wissen geboren, aber das klingt ein bisschen unüberzeugend. Ehrlich gesagt ist es äußerst unüberzeugend.

Was machen also Kinder? Sie haben bestimmte Instinkte, die dazu führen, dass sie anfangen, Laute von sich zu geben. Diese Laute, die wir oft als Lallen bezeichnen, scheinen unabhängig vom Geburtsort des Kindes zu sein – in China, Russland, England oder Amerika werden Kinder hauptsächlich ähnlich lallen. Dennoch entwickelt sich das Lallen je nach Land unterschiedlich. Zum Beispiel wird ein russisches Kind, das das Wort „Mama“ ein paar Mal sagt, eine positive Rückmeldung erhalten und diese Laute daher wiederholen. Durch Erfahrung findet es heraus, welche Laute helfen, das Gewünschte zu erreichen und welche nicht, und lernt so viele Dinge.

Ich erinnere an das, was ich schon mehrmals gesagt habe – im Wörterbuch gibt es kein erstes Wort; jedes Wort ist durch andere definiert, was bedeutet, dass das Wörterbuch zirkulär ist. Ähnlich hat ein Kind Schwierigkeiten, eine kohärente Abfolge von Dingen zu bilden, wenn es auf Inkonsistenzen stößt, die es lösen muss, da es kein erstes Ding gibt, das das Kind lernen könnte, und "Mama" nicht immer funktioniert. Es entsteht Verwirrung, wie ich gleich zeigen werde. Vor Ihnen liegt ein bekannter amerikanischer Witz:

Die Worte eines beliebten Liedes (gladly the cross I’d bear, mit Freude meinen Kreuz zu tragen)
und wie Kinder es hören (gladly the cross-eyed bear, mit Freude der schielende Bär)

(Auf Russisch: Geige-Fuchs/Scheibenrad, ich bin ein saftiger Smaragd/Kern – ein reiner Smaragd, wenn du willst, Rindpflaumen/happy sein, Rückwärts mit dem Mistarsch – hundert Schritte zurück.)

Auch ich hatte solche Schwierigkeiten, nicht in diesem speziellen Fall, aber es gibt einige Momente in meinem Leben, an die ich mich erinnern kann, als ich dachte, ich lese und spreche wahrscheinlich richtig, aber die Menschen um mich herum, besonders meine Eltern, verstanden etwas ganz anderes.

Hier können ernsthafte Fehler beobachtet werden, sowie deren Entstehungsprozess. Ein Kind steht vor der Herausforderung, Vermutungen darüber anzustellen, was die Wörter einer Sprache bedeuten, und lernt allmählich die richtigen Varianten. Dennoch kann die Korrektur solcher Fehler viel Zeit in Anspruch nehmen. Man kann sich nicht sicher sein, dass sie selbst jetzt vollständig behoben sind.

Man kann sehr weit kommen, ohne zu verstehen, was man tut. Ich habe bereits von meinem Freund berichtet, einem Doktor der Mathematik von der Harvard-Universität. Als er Harvard abschloss, sagte er, dass er in der Lage sei, die Ableitung nach Definition zu berechnen, aber er finde das nicht wirklich verständlich; er wisse einfach, wie man es ausführt. Das gilt für viele Dinge, die wir tun. Um Fahrrad zu fahren, Skateboard zu fahren, zu schwimmen und viele andere Aktivitäten müssen wir nicht unbedingt wissen, wie man sie ausführt. Es scheint, dass Wissen mehr ist als das, was man mit Worten ausdrücken kann. Ich würde nicht behaupten, dass Sie nicht Fahrrad fahren können, selbst wenn Sie mir nicht sagen können, wie das geht, während Sie auf einem Rad an mir vorbeifahren. So kann Wissen sehr unterschiedlich sein.

Lassen Sie uns einen kurzen Überblick über das geben, was ich gesagt habe. Es gibt Menschen, die glauben, dass wir ein angeborenes Wissen haben; betrachtet man die Situation im Ganzen, könnten Sie dem zustimmen, insbesondere wenn man bedenkt, dass Kinder eine natürliche Neigung zur Lauteerzeugung haben. Wenn ein Kind in China geboren wird, lernt es eine Vielzahl von Lauten, um sich auszudrücken. Wird es in Russland geboren, wird es ebenfalls viele Laute produzieren. Wenn es in Amerika geboren wird, wird es weiterhin viele Laute hervorrufen. Die Sprache selbst ist hier nicht so entscheidend.

Andererseits hat das Kind die angeborene Fähigkeit, jede Sprache zu lernen, genau wie jede andere. Es merkt sich Klangfolgen und versteht, was sie bedeuten. Es muss selbst Bedeutung in diese Töne einbringen, da es keinen ersten Teil gibt, den es sich merken könnte. Zeigen Sie dem Kind ein Pferd und fragen Sie es: "Ist das Wort 'Pferd' der Name für das Pferd? Oder bedeutet es, dass es vierbeinig ist? Vielleicht beschreibt es seine Farbe?" Wenn Sie versuchen, dem Kind zu erklären, was ein Pferd ist, indem Sie es zeigen, kann das Kind diese Frage nicht beantworten, aber das ist es, was Sie meinen. Das Kind wird nicht wissen, in welche Kategorie es dieses Wort einordnen soll. Oder nehmen wir das Verb 'laufen'. Es kann verwendet werden, wenn Sie sich schnell bewegen, aber Sie können auch sagen, dass die Farben nach dem Waschen auf dem Hemd gelaufen sind, oder sich über die schnell vergehende Zeit beschweren.

Ein Kind hat große Schwierigkeiten, aber irgendwann wird es seine Fehler korrigieren, indem es anerkennt, dass es etwas falsch verstanden hat. Mit den Jahren verlieren Kinder zunehmend die Fähigkeit dazu, und wenn sie alt genug sind, können sie sich nicht mehr ändern. Offensichtlich können Menschen irren. Denken Sie beispielsweise an diejenigen, die glauben, Napoleon zu sein. Egal, wie viele Beweise Sie dieser Person liefern, dass dies nicht der Fall ist – sie wird weiter daran glauben. Es gibt viele Menschen mit festen Überzeugungen, die Sie nicht teilen. Auch wenn Sie denken, dass deren Überzeugungen verrückt sind, ist es nicht ganz korrekt zu sagen, dass es einen fehlerfreien Weg gibt, neues Wissen zu erlangen. Sie könnten sagen: „Aber die Wissenschaft ist sehr präzise!“ Lassen Sie uns die wissenschaftliche Methode betrachten und sehen, ob das wirklich der Fall ist.

Danke an Sergey Klimov für die Übersetzung.

10-43: Jemand hat einmal gesagt: „Ein Wissenschaftler kennt die Wissenschaft, wie ein Fisch die Hydrodynamik.“ Hier gibt es keine feste Definition von Wissenschaft. Ich habe entdeckt (ich denke, ich hatte Ihnen das schon einmal erzählt), dass mir in der Oberstufe verschiedene Lehrer über unterschiedliche Fächer berichteten, und ich konnte sehen, dass verschiedene Lehrer über dieselben Themen ganz unterschiedlich sprachen. Darüber hinaus habe ich gleichzeitig beobachtet, was wir taten, und das war wieder etwas ganz anderes.

Vielleicht haben Sie jetzt gesagt: „Wir führen Experimente durch, Sie betrachten die Daten und formulieren Theorien.“ Das ist wahrscheinlich Unsinn. Bevor Sie die benötigten Daten sammeln können, müssen Sie eine Theorie haben. Sie können nicht einfach eine zufällige Datensammlung erstellen: die Farben in diesem Raum, die Art des nächsten Vogels, den Sie sehen, usw., in der Erwartung, dass sie irgendeine Bedeutung tragen. Sie müssen eine Theorie haben, bevor Sie Daten sammeln. Darüber hinaus können Sie die Ergebnisse von Experimenten, die Sie durchführen können, nicht interpretieren, wenn Sie keine Theorie haben. Experimente sind Theorien, die den gesamten Prozess von Anfang bis Ende durchlaufen haben. Sie haben voreingenommene Vorstellungen und müssen die Ereignisse unter Berücksichtigung dieser interpretieren.

Sie erwerben eine Fülle an vorgefassten Meinungen aus der Kosmologie. Primitive Stämme erzählen am Lagerfeuer unterschiedliche Geschichten, und die Kinder hören zu, lernen die Sitten und Bräuche (Ethos). Wenn Sie in einer großen Organisation sind, lernen Sie Verhaltensregeln maßgeblich, indem Sie das Verhalten anderer beobachten. Mit zunehmendem Alter können Sie sich nicht immer davon abhalten. Ich neige dazu zu denken, dass ich, wenn ich Frauen in meinem Alter anschaue, den Glanz der Kleider erkenne, die in den Tagen in Mode waren, als diese Frauen im College waren. Vielleicht täusche ich mich selbst, aber ich neige dazu, so zu denken. Sie alle haben alte Hippies gesehen, die sich immer noch so kleiden und verhalten, wie es zur Zeit ihrer Persönlichkeitsentwicklung üblich war. Es ist erstaunlich, wie viel Sie auf diese Weise erwerben, ohne es zu bemerken, und wie schwer es für alte Damen ist, sich zu entspannen und ihre Gewohnheiten abzulegen, indem sie anerkennen, dass diese längst nicht mehr allgemein anerkanntes Verhalten sind.

Wissen ist eine gefährliche Sache. Es kommt mit all den Vorurteilen, die Sie zuvor gehört haben. Zum Beispiel haben Sie die Vorurteile, dass A vor B kommt und A die Ursache für B ist. Gut. Der Tag folgt unweigerlich der Nacht. Ist die Nacht die Ursache für den Tag? Oder ist der Tag die Ursache für die Nacht? Nein. Und ein weiteres Beispiel, das ich sehr mag. Der Wasserstand des Potomac korreliert sehr gut mit der Anzahl der Telefonanrufe. Telefonanrufe verursachen einen Anstieg des Wasserstands, und darum sind wir besorgt. Telefonanrufe verursachen jedoch nicht den Anstieg des Wasserstands. Es regnet, und aus diesem Grund rufen die Menschen häufiger beim Taxi-Service an und aus anderen verwandten Gründen, zum Beispiel um ihren Angehörigen mitzuteilen, dass sie wegen des Regens verspätet sind oder so etwas, und der Regen führt zum Anstieg des Wasserstands.

Die Vorstellung, dass Sie Ursache und Wirkung nur deshalb benennen können, weil das eine dem anderen vorausgeht, kann irreführend sein. Dies erfordert Vorsicht in Ihrer Analyse und Ihrem Denken und kann Sie auf den falschen Weg führen.

In der prähistorischen Zeit scheinen die Menschen Bäume, Flüsse und Steine beseelt zu haben, weil sie die Geschehnisse nicht erklären konnten. Die Geister, wie Sie sehen, besitzen jedoch freien Willen, was die Ereignisse erklärte. Mit der Zeit versuchten wir jedoch, die Geister zu kontrollieren. Wenn Sie die richtigen Handbewegungen machten, hielten die Geister sich an bestimmte Regeln. Wenn Sie die richtigen Beschwörungen aussprachen, würde der Baumgeist etwas Bestimmtes tun, und alles würde sich wiederholen. Oder, wenn Sie bei Vollmond Pflanzen setzten, wäre die Ernte besser oder so etwas in der Art.

Vielleicht hängen diese Vorstellungen bis heute wie ein Gewicht an unseren Religionen. Wir haben ziemlich viele davon. Wir verhalten uns richtig gegenüber den Göttern oder die Götter gewähren uns die Wohltaten, die wir erbitten, vorausgesetzt, wir verhalten uns auch richtig gegenüber unseren Nächsten. So sind viele alte Götter zu einem einzigen Gott verschmolzen, trotz der Existenz des christlichen Gottes, Allah und des einen Buddha, obwohl es jetzt eine Reihe von Buddhas gibt. Ein größerer oder kleinerer Teil ist zu einem einzigen Gott geworden, aber wir haben immer noch eine ganze Menge schwarzer Magie um uns herum. Wir haben viel schwarze Magie in Form von Worten. Zum Beispiel haben Sie einen Sohn namens Charles. Sie wissen, wenn Sie innehalten und darüber nachdenken, dass Charles nicht das Kind selbst ist. Charles ist der Name des Kindes, aber das ist nicht dasselbe. Dennoch ist schwarze Magie oft mit der Verwendung des Namens verbunden. Ich schreibe den Namen von jemandem auf und verbrenne ihn oder tue etwas anderes, und das sollte irgendwie Einfluss auf die Person haben.

Oder gibt es bei uns wirklich einen charmanten Zauber, bei dem etwas einem anderen ähnelt, und wenn ich es nehme und esse, treten bestimmte Ereignisse ein. Ein erheblicher Teil der Medikamente war in den frühen Tagen tatsächlich Homöopathie. Wenn etwas wie etwas anderes aussieht, verhält es sich anders. Nun, Sie wissen, dass das nicht wirklich gut funktioniert.

Ich erwähnte Kant, der ein ganzes Buch namens „Kritik der reinen Vernunft“ schrieb, das er in einem dicken Band in einer schwer verständlichen Sprache verfasste, über die Frage, woher wir wissen, was wir wissen, und was wir in Bezug auf das Thema ignorieren. Ich glaube nicht, dass dies eine sehr beliebte Theorie darüber ist, wie Sie sich in etwas sicher sein können. Ich gebe ein Beispiel für einen Dialog, den ich mehrmals verwendet habe, als jemand sagte, er sei sich in etwas sicher:

— Ich sehe, dass Sie absolut sicher sind?
— Keine Zweifel.
— Keine Zweifel, gut. Wir können aufschreiben, dass, wenn Sie sich irren, Sie zunächst Ihr gesamtes Geld verlieren und zweitens Selbstmord begehen werden.

Unerwartet wollen sie das nicht tun. Ich sage: Aber Sie waren sich doch sicher! Sie beginnen, Unsinn zu reden, und ich denke, Sie sehen, warum. Wenn ich nach etwas frage, von dessen Richtigkeit Sie absolut überzeugt waren, sagen Sie dann: 'Okay, okay, vielleicht bin ich mir nicht zu 100 % sicher.'
Sind Ihnen einige religiöse Sekten bekannt, die glauben, dass das Ende nahe ist? Sie verkaufen ihr ganzes Vermögen und ziehen in die Berge, während die Welt weiter besteht, und wenn sie zurückkommen, fangen sie wieder von vorne an. Das ist viele Male passiert, mehrfach in meinem Leben. Verschiedene Gruppen, die das getan haben, waren sich sicher, dass die Welt zu Ende geht, und das ist nicht passiert. Ich versuche, Sie davon zu überzeugen, dass absolutes Wissen nicht existiert.

Lassen Sie uns genauer betrachten, was die Wissenschaft tut. Ich habe Ihnen gesagt, dass man tatsächlich eine Theorie formulieren muss, bevor man Messungen vornimmt. Lassen Sie uns sehen, wie das funktioniert. Es werden einige Experimente durchgeführt und es ergeben sich bestimmte Ergebnisse. Die Wissenschaft versucht, eine Theorie zu formulieren, normalerweise in Form einer Formel, die diese Fälle umfasst. Aber kein Ergebnis kann garantieren, dass das nächste ebenfalls so sein wird.

In der Mathematik gibt es die sogenannte mathematische Induktion, die es ermöglicht, durch eine Vielzahl von Annahmen zu beweisen, dass ein bestimmtes Ereignis immer eintreten wird. Zuvor müssen jedoch zahlreiche logische und andere Annahmen getroffen werden. Ja, Mathematiker können in dieser extrem künstlichen Situation die Richtigkeit für alle natürlichen Zahlen beweisen, aber Sie können nicht erwarten, dass ein Physiker ebenfalls beweisen kann, dass dies immer so sein wird. Egal, wie oft Sie den Ball fallen lassen, es gibt keine Garantie, dass das nächste physikalische Objekt, das Sie fallen lassen, sich genauso verhält wie das vorherige. Wenn ich einen Luftballon halte und ihn loslasse, wird er nach oben fliegen. Aber sofort haben Sie ein Alibi: "Oh, aber alles fällt, außer diesem. Und Sie müssen eine Ausnahme für dieses Objekt machen."

In der Wissenschaft gibt es zahlreiche solcher Beispiele. Und das ist ein Problem, dessen Grenzen schwer zu definieren sind.

Jetzt, da wir versucht haben, zu prüfen, was Sie wissen, stehen wir vor der Notwendigkeit, Worte zu verwenden, um zu beschreiben. Und diese Worte können Bedeutungen haben, die sich von denen unterscheiden, die Sie ihnen zuschreiben. Verschiedene Menschen können die gleichen Wörter in unterschiedlichen Bedeutungen verwenden. Eine Möglichkeit, solches Missverständnis zu vermeiden, besteht darin, wenn in einem Labor zwei Personen über ein Thema streiten. Missverständnisse halten sie auf und zwingen sie, mehr oder weniger klarzustellen, was sie meinen, wenn sie über verschiedene Dinge sprechen. Oft stellen Sie fest, dass sie nicht dasselbe meinen.

Sie streiten über unterschiedliche Interpretationen. Dann verschieben sich die Argumente darauf, was das bedeutet. Nachdem die Bedeutungen der Wörter geklärt sind, verstehen Sie sich viel besser und können über den Sinn streiten – ja, das Experiment sagt das eine, wenn Sie es so verstehen, oder das Experiment sagt etwas anderes, wenn Sie es anders verstehen.

Aber dann haben Sie nur zwei Wörter verstanden. Worte leisten uns sehr schlechte Dienste.

Danke für die Übersetzung an Artem Nikitin

20:10… Unsere Sprachen betonen, soweit ich weiß, in der Regel "ja" und "nein", "schwarz" und "weiß", "Wahrheit" und "Lüge". Aber es gibt auch einen Mittelweg. Einige Menschen sind groß, einige klein, und einige haben eine durchschnittliche Körpergröße zwischen groß und klein, d.h. für manche können sie hoch sein, und umgekehrt. Sie sind durchschnittlich. Unsere Sprachen sind so unhandlich, dass wir dazu neigen, über die Bedeutungen von Wörtern zu streiten. Das führt zu einem Denkschema-Problematik.
Es gab Philosophen, die behaupteten, dass wir nur in den Begriffen von Wörtern denken. Daher gibt es die verständlichen Wörterbücher, die uns seit der Kindheit bekannt sind, mit vielfältigen Bedeutungen derselben Wörter. Und ich vermute, dass jeder die Erfahrung gemacht hat, dass man beim Erlernen neuer Kenntnisse nicht in der Lage war, etwas in Worte zu fassen (man konnte die passenden Wörter nicht finden, um sich auszudrücken). Wir denken tatsächlich nicht in Worten, wir versuchen einfach zu handeln, und tatsächlich geschieht, was geschieht.

Nehmen wir an, Sie waren im Urlaub. Sie kommen nach Hause und erzählen jemandem davon. Allmählich wird der Urlaub, den Sie verbracht haben, zu dem, worüber Sie mit jemandem sprechen. Wörter ersetzen in der Regel das Ereignis und verharren.
Eines Tages, während einer Auszeit, sprach ich mit zwei Personen, denen ich meinen Namen und meine Adresse nannte, und wir gingen mit unseren Frauen einkaufen. Dann gingen wir nach Hause, und ohne mit jemandem darüber zu sprechen, schrieb ich auf, was mir über die Ereignisse des heutigen Tages in den Sinn kam. Ich schrieb alles auf, was ich dachte, und betrachtete die Worte, die zu einem Ereignis wurden. Ich gab mein Bestes, damit das Ereignis Worte annahm. Denn ich kenne diesen Moment gut, wenn Sie etwas sagen wollen, aber die richtigen Worte nicht finden. Es scheint, als geschähe alles so, wie ich gesagt habe, dass Ihr Urlaub genau so wird, wie es die Worte beschrieben haben. In weitaus größerem Maße, als Sie vielleicht sicher waren. Manchmal sollten Sie einfach über das Gespräch selbst plaudern.

Eine weitere Erkenntnis aus der Quantenmechanik ist, dass selbst wenn ich eine Menge wissenschaftlicher Daten habe, diese ganz verschiedene Erklärungen haben können. Es gibt drei oder vier verschiedene Theorien der Quantenmechanik, die mehr oder weniger dasselbe Phänomen erklären. Ähnlich wie die nicht-euklidische Geometrie und die euklidische Geometrie dieselben Dinge untersuchen, aber unterschiedlich verwendet werden. Es gibt keinen Weg, eine einzigartige Theorie aus einem Datensatz zu entwickeln. Und da die Daten endlich sind, sind Sie darauf beschränkt. Sie werden diese einzigartige Theorie nie haben. Wenn für alle 1+1=2 gilt, dann wird derselbe Ausdruck im Hamming-Code (der bekannteste der ersten selbstüberwachenden und selbstkorrigierenden Codes) 1+1=0 sein. Es gibt kein definitives Wissen, das vorhanden wäre, wenn Sie es haben möchten.

Lassen Sie uns über Galileo sprechen (den italienischen Physiker, Mechaniker und Astronomen des 17. Jahrhunderts), von dem die Quantenmechanik ihren Anfang nahm. Er stellte die Hypothese auf, dass fallende Körper unabhängig von der konstanten Beschleunigung, der konstanten Reibung und dem Einfluss der Luft gleich fallen. Ideal betrachtet fallen im Vakuum alle mit der gleichen Geschwindigkeit. Was passiert, wenn ein Körper beim Fallen einen anderen berührt? Fallen sie mit der gleichen Geschwindigkeit, weil sie eins geworden sind? Wenn Berührung nicht zählt, was geschieht, wenn die Körper durch eine Schnur verbunden sind? Werden zwei durch eine Schnur verbundene Körper als eine Masse fallen oder weiterhin als zwei verschiedene Massen? Und wenn wir sie nicht mit einer Schnur, sondern mit einem Seil verbinden? Und wenn wir sie miteinander verkleben? Wann können zwei Körper als ein einziger Körper betrachtet werden? Und mit welcher Geschwindigkeit würde dieser Körper fallen? Je mehr wir darüber nachdenken, desto mehr 'dumme' Fragen entstehen. Galileo sagte: 'Alle Körper fallen mit der gleichen Geschwindigkeit, andernfalls stelle ich die 'dumme' Frage, wie wissen diese Körper, wie schwer sie sind?' Vor ihm wurde angenommen, dass schwere Körper schneller fallen, er jedoch vertrat die Auffassung, dass die Fallgeschwindigkeit nicht von der Masse oder dem Material abhängt. Später werden wir experimentell bestätigen, dass er recht hatte, aber wir wissen nicht warum. Dieses Gesetz von Galileo könnte in Wirklichkeit weniger ein physikalisches Gesetz sein, sondern eher ein verbal-logisches. Es basiert auf der Tatsache, dass man sich nicht fragen möchte: 'Wann sind zwei Körper ein Einziger?' Es spielt keine Rolle, wie schwer die Körper sind, wenn sie als ein einziges Ganzes betrachtet werden können. Folglich fallen sie mit der gleichen Geschwindigkeit.

Wenn Sie klassische Werke zur Relativitätstheorie lesen, werden Sie feststellen, dass darin viel dem Theologischen gewidmet ist und wenig dem, was man als funktionierende Wissenschaft bezeichnet. Leider ist das so. Wissenschaft ist eine sehr seltsame Angelegenheit, das lässt sich nicht leugnen!

Wie ich in den Vorlesungen über digitale Filter sagte, sehen wir Dinge immer durch ein „Fenster“. Das Fenster ist nicht nur ein materielles Konzept, sondern auch ein intellektuelles, durch das wir bestimmte Bedeutungen „sehen“. Wir sind beschränkt darin, bestimmte Ideen wahrzunehmen, und deshalb geraten wir in eine Sackgasse. Dennoch verstehen wir gut, wie es sein könnte. Ich vermute, dass der Prozess des Glaubens an das, was die Wissenschaft leisten kann, in vielerlei Hinsicht mit dem Lernen eines Kindes einer Sprache vergleichbar ist. Ein Kind macht Vermutungen über das Gehörte, korrigiert später diese und zieht andere Schlüsse (Schrift an der Tafel: „Gladly the cross I’d bear / Gladly, cross eyed bear.“ Wortspiel: „Ich bin froh, mein Kreuz zu tragen / Ich bin froh, ein schielender Bär zu sein.“). Wir versuchen einige Experimente, und wenn sie nicht funktionieren, interpretieren wir das, was wir sehen, anders. Genau wie ein Kind in das vernünftige Leben und die erlernte Sprache eintaucht. Ebenso hielten es Experimentatoren, die in Theorien und Physik hervorragend sind, mit einer bestimmten Sichtweise, die etwas erklärt, aber nicht garantiert, dass es wahr ist. Ich präsentiere Ihnen eine sehr offensichtliche Tatsache: Alle vorherigen Theorien, die wir in der Wissenschaft hatten, waren fehlerhaft. Wir haben sie durch die gegenwärtigen Theorien ersetzt. Es ist rational zu denken, dass wir nun dazu kommen, die gesamte Wissenschaft zu überdenken. Es ist schwer vorstellbar, dass fast alle Theorien, die wir derzeit haben, in gewissem Sinne falsch sein werden. In dem Sinne, dass die klassische Mechanik im Vergleich zur Quantenmechanik falsch war, aber auf dem mittleren Niveau, das wir getestet haben, war sie wahrscheinlich immer noch das beste Werkzeug, das wir hatten. Aber unsere philosophische Sichtweise auf die Dinge ist völlig anders. So machen wir seltsame Fortschritte. Aber es gibt noch eine andere Sache, über die nicht nachgedacht wird, nämlich die Logik, weil Ihnen nicht viel Logik gegeben wird.

Ich denke, ich habe Ihnen gesagt, dass ein durchschnittlicher Mathematiker, der frühzeitig promoviert, bald feststellt, dass er seine Dissertationsbeweise nacharbeiten muss. So war es zum Beispiel bei Gauss und seinem Beweis für die Wurzel eines Polynoms. Und Gauss war ein großer Mathematiker. Wir erhöhen den Standard für die Strenge der Beweise. Unser Verhältnis zur Strenge ändert sich. Wir beginnen zu erkennen, dass Logik nicht so sicher ist, wie wir dachten. Sie hat ebenso viele Fallstricke wie alles andere. Die Gesetze der Logik sind das, wie Sie tendenziell denken möchten: „ja“ oder „nein“, „entweder das oder jenes“. Wir sind nicht auf steinernen Tafeln, die Mose vom Berg Sinai herabgebracht hat. Es sind Annahmen, die viele Male recht gut funktionieren, aber nicht immer. Und in der Quantenmechanik können Sie nicht mit Sicherheit sagen, dass Teilchen auch Teilchen sind, oder dass Teilchen Wellen sind. Gleichzeitig ist es das eine und das andere, oder weder das eine noch das andere?

Wir müssten uns stark von dem entfernen, was wir anstreben, und dennoch fortfahren, das zu tun, was wir müssen. Momentan sollte die Wissenschaft eher solchen Theorien Glauben schenken als den bestätigten. Doch solche Umwege sind ziemlich langwierig und ermüdend. Die Menschen, die sich mit dem Thema auskennen, verstehen ziemlich gut, dass wir das nicht tun und niemals tun werden, aber wir können, wie ein Kind, immer besser werden. Mit der Zeit immer mehr Widersprüche beseitigen. Aber wird dieses Kind alles, was es hört, klar verstehen und keine Verwirrung darüber haben? Nein. Angesichts der Vielzahl an Annahmen, die sehr unterschiedlich interpretiert werden können, ist das nicht verwunderlich.

Wir leben jetzt in einer Zeit, in der die Wissenschaft nominal dominiert, in Wirklichkeit jedoch nicht. Die meisten Zeitungen und Magazine, insbesondere das Magazin „Vogue“ (ein Frauenmagazin über Mode), veröffentlichen jeden Monat astrologische Vorhersagen für die Sternzeichen. Ich denke, dass fast alle Wissenschaftler die Astrologie ablehnen, obwohl wir alle wissen, wie der Mond die Erde beeinflusst und die Gezeiten verursacht.

30:20
Dabei sind wir uns unsicher, ob das Neugeborene Rechts- oder Linkshänder sein wird, abhängig von der Position am Himmel des Sterns, der sich 25 Lichtjahre von uns entfernt befindet. Obwohl wir oft beobachtet haben, dass Menschen, die unter demselben Stern geboren werden, unterschiedlich aufwachsen und verschiedene Schicksale haben. Ob die Sterne also Einfluss auf die Menschen haben, wissen wir nicht.

Wir leben in einer Gesellschaft, die stark von Wissenschaft und Technik abhängt. Und vielleicht gab es zu viel Vertrauen in diese Abhängigkeit, als Kennedy (der 35. Präsident der USA) verkündete, dass wir in zehn Jahren auf dem Mond sein würden. Es gab viele hervorragende Strategien, um dies zu erreichen. Man hätte Geld für die Kirche spenden und beten können. Oder das Geld für Wahrsager ausgeben können. Die Menschen konnten sich viele andere Wege zum Mond vorstellen, wie zum Beispiel durch Pyramidenwissenschaft (Pseudowissenschaft). Die Idee war, Pyramiden zu bauen, um deren Energie zu nutzen und das Ziel zu erreichen. Aber nein. Wir sind auf das gute alte Ingenieurwesen angewiesen. Wir wussten nicht, dass das Wissen, von dem wir dachten, dass wir es hätten, eigentlich nur ein Glaube war. Aber verdammte Axt, wir haben es bis zum Mond geschafft und sind zurückgekehrt. Wir sind in viel stärkerem Maße auf den Erfolg als auf die Wissenschaft selbst angewiesen. Aber das spielt alles keine Rolle. Es gibt bedeutendere Dinge als Ingenieurwesen. Das ist das Wohlergehen der Menschheit.

Und heute haben wir eine Vielzahl von Themen zu diskutieren, wie UFOs und Ähnliches. Ich behaupte nicht, dass die CIA das Attentat auf Kennedy inszeniert hat oder dass die Regierung eine Bombe in Oklahoma gezündet hat, um Panik zu erzeugen. Aber die Menschen halten trotz erdrückender Beweise an ihren Überzeugungen fest. Das sehen wir immer wieder. Es ist auch nicht so einfach zu entscheiden, wen man als Betrüger betrachten möchte und wen nicht.

Ich habe einige Bücher über die Unterscheidung zwischen echter Wissenschaft und Pseudowissenschaft. Wir haben mehrere moderne pseudowissenschaftliche Theorien überlebt. Wir erlebten das Phänomen des 'Poli-Wassers' (eine hypothetische polymere Form von Wasser, die aufgrund von Oberflächeneffekten entstehen könnte und einzigartige physikalische Eigenschaften besitzen soll). Wir erlebten kalte Kernfusion (die vermutete Möglichkeit, eine Fusionsreaktion in chemischen Systemen ohne signifikante Erwärmung des Arbeitsmediums zu erzielen). In der Wissenschaft werden große Behauptungen aufgestellt, und nur ein kleiner Teil davon ist wahr. Ein Beispiel dafür ist die künstliche Intelligenz. Man hört ständig, was Maschinen mit künstlicher Intelligenz leisten können, aber die Ergebnisse sieht man nicht. Doch niemand kann garantieren, dass dies nicht morgen geschieht. Da ich behauptet habe, dass niemand etwas in der Wissenschaft beweisen kann, muss ich zugeben, dass ich selbst nichts beweisen kann. Ich kann nicht einmal beweisen, dass ich nichts beweisen kann. Ein Teufelskreis, nicht wahr?

Es gibt sehr große Einschränkungen, die es uns schwer machen, an irgendetwas zu glauben, aber wir müssen uns damit abfinden. Insbesondere mit dem, was ich Ihnen bereits mehrfach gesagt habe und was ich anhand des Beispiels der schnellen Fourier-Transformation veranschaulicht habe (ein Algorithmus zur Berechnung der diskreten Fourier-Transformation, der häufig zur Signalverarbeitung und Datenanalyse verwendet wird). Entschuldigen Sie die Unbescheidenheit, aber ich war der Erste, der diese Ideen formulierte. Ich kam zu dem Schluss, dass es mit der Hardware, die ich hatte (programmierbare Taschenrechner), unpraktisch sein wird, den „Butterfly“-Schritt (einen elementaren Schritt im Algorithmus der schnellen Fourier-Transformation) zu realisieren. Später erinnerte ich mich daran, dass sich die Technologien geändert hatten und es spezielle Computer gibt, mit denen ich die Implementierung des Algorithmus abschließen kann. Unsere Möglichkeiten und unser Wissen verändern sich ständig. Was wir heute nicht können, werden wir morgen können, aber gleichzeitig, wenn man genau hinschaut, existiert das „morgen“ nicht. Eine zwiespältige Situation.

Kehren wir zur Wissenschaft zurück. Etwa dreihundert Jahre, beginnend im Jahr 1700 bis heute, hat die Wissenschaft begonnen, in vielen Bereichen zu dominieren und sich zu entwickeln. Heute basiert die Wissenschaft auf dem, was als Reduktionismus bezeichnet wird (ein methodologisches Prinzip, wonach komplexe Phänomene vollständig durch Gesetze erklärt werden können, die für einfachere Phänomene typisch sind). Ich kann den Körper in Teile zerlegen, die Teile analysieren und Schlussfolgerungen über das Ganze ziehen. Früher erwähnte ich, dass die meisten religiösen Menschen sagten: „Man kann Gott nicht in Teile zerlegen, seine Teile studieren und Gott verstehen“. Die Anhänger der Gestaltpsychologie sagten: „Man muss das Ganze als Ganzes betrachten. Man kann das Ganze nicht in Teile zerlegen, ohne es dabei zu zerstören. Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile.“

Wenn in einem Bereich der Wissenschaft ein Gesetz anwendbar ist, dann könnte dasselbe Gesetz in einem Unterbereich dieses Bereichs nicht funktionieren. Die Dreiradtechnik ist in vielen Bereichen nicht anwendbar.

Daher müssen wir die Frage stellen: „Kann man die gesamte Wissenschaft in erheblichem Maße als umfassend betrachten, indem man sich auf die Ergebnisse stützt, die aus den grundlegenden Bereichen gewonnen wurden?“

Die alten Griechen dachten über Konzepte wie Wahrheit, Schönheit und Gerechtigkeit nach. Hat die Wissenschaft in all der Zeit etwas zu diesen Ideen hinzugefügt? Nein. Heute haben wir nicht mehr Wissen über diese Konzepte als die alten Griechen.

Der König von Babylon, Hammurabi (regierte ungefähr von 1793 bis 1750 v. Chr.), hinterließ den Gesetzescode, der beispielsweise das Gesetz "Auge um Auge, Zahn um Zahn" enthielt. Dies war ein Versuch, die Gerechtigkeit in Worte zu fassen. Im Vergleich zu dem, was heutzutage in Los Angeles passiert (gemeint sind die Rassenunruhen von 1992), ist das keine Gerechtigkeit, sondern Legalität. Wir sind unfähig, Gerechtigkeit in Worte zu fassen, und der Versuch, dies zu tun, führt nur zur Legalität. Auch die Wahrheit können wir nicht in Worte fassen. Ich versuche in diesen Vorlesungen mein Bestes, aber tatsächlich kann ich es nicht. Dasselbe gilt für die Schönheit. John Keats (ein Dichter der jüngeren Generation der englischen Romantiker) sagte: "Schönheit ist Wahrheit, Wahrheit ist Schönheit, und das ist alles, was Sie wissen können und was Sie wissen müssen." Der Dichter identifizierte Wahrheit und Schönheit als dasselbe. Aus wissenschaftlicher Sicht ist diese Definition unzureichend. Doch auch die Wissenschaft bietet keine klare Antwort.

Ich möchte die Vorlesung zusammenfassen, bevor wir uns auflösen. Wissenschaft produziert nicht einfach bestimmte Erkenntnisse, die wir gerne hätten. Unser zentrales Problem besteht darin, dass wir bestimmte Wahrheiten haben möchten, weshalb wir annehmen, dass wir sie besitzen. Das Wünschen von Gewünschtem ist ein großes Fluch für die Menschheit. Ich habe Ähnliches beobachtet, als ich bei Bell Labs arbeitete. Die Theorie scheint plausibel, die Forschungen liefern einige Beweise, aber weitere Untersuchungen erbringen keine neuen Bestätigungen dafür. Wissenschaftler beginnen zu denken, dass sie ohne neue Beweise für die Theorie auskommen können. Und ihnen wird geglaubt. Im Grunde genommen reden sie einfach immer mehr, und das Verlangen zwingt sie, mit aller Kraft zu glauben, dass es so wahr ist, wie sie sagen. Diese Eigenschaft haben alle Menschen. Man gibt sich dem Verlangen hin, zu glauben. Da Sie glauben möchten, dass Sie die Wahrheit erhalten, bekommen Sie sie schließlich ständig.

Die Wissenschaft kann tatsächlich wenig über die Dinge sagen, die Ihnen wichtig sind. Das betrifft nicht nur die Themen Wahrheit, Schönheit und Gerechtigkeit, sondern auch viele andere Dinge. Die Wissenschaft ist in ihren Möglichkeiten begrenzt. Erst gestern las ich, dass einige Genetiker einige Ergebnisse ihrer Forschungen erzielt haben, während gleichzeitig andere Genetiker Ergebnisse präsentiert haben, die die der ersten in Frage stellen.

Nun, ein paar Worte zu diesem Kurs. Die letzte Vorlesung trägt den Titel „Sie und Ihre Forschungen“, aber es wäre besser, sie einfach „Sie und Ihr Leben“ zu nennen. Ich möchte die Vorlesung „Sie und Ihre Forschungen“ halten, weil ich viele Jahre damit verbracht habe, dieses Thema zu studieren. In gewisser Weise wird diese Vorlesung ein Höhepunkt des gesamten Kurses sein. Es ist ein Versuch, das, was Sie in Zukunft tun sollten, bestmöglich darzustellen. Zu diesen Erkenntnissen bin ich selbst gekommen, niemand hat mir davon erzählt. Und am Ende, nachdem ich Ihnen alles erzählt habe, was und wie Sie es tun sollten, werden Sie in der Lage sein, mehr und besser zu tun, als ich es getan habe. Auf Wiedersehen!

Vielen Dank für die Übersetzung an Tilek Samiev.

Wer möchte helfen bei der Übersetzung, dem Layout und der Veröffentlichung des Buches — Schreiben Sie mir privat oder an die E-Mail-Adresse magisterludi2016@yandex.ru

Übrigens haben wir auch die Übersetzung eines weiteren großartigen Buches gestartet — „Die Traummaschine: Geschichte der Computerrevolution“)

Inhalt des Buches und übersetzte KapitelVorwort

1. Einführung in Die Kunst des Wissenschaftlichen Arbeitens und Ingenieurwesens: Lernen zu Lernen (28. März 1995) Übersetzung: Kapitel 1
2. «Fundamente der digitalen (diskreten) Revolution» (30. März 1995) Kapitel 2. Grundlagen der digitalen (diskreten) Revolution
3. «Geschichte der Computer — Hardware» (31. März 1995) Kapitel 3. Geschichte der Computer — Hardware
4. «Geschichte der Computer — Software» (4. April 1995) Kapitel 4. Geschichte der Computer — Software
5. «Geschichte der Computer — Anwendungen» (6. April 1995) Kapitel 5. Geschichte der Computer — praktische Anwendungen
6. «Künstliche Intelligenz — Teil I» (7. April 1995) Kapitel 6. Künstliche Intelligenz — I
7. «Künstliche Intelligenz — Teil II» (11. April 1995) Kapitel 7. Künstliche Intelligenz — II
8. «Künstliche Intelligenz III» (13. April 1995) Kapitel 8. Künstliche Intelligenz — III
9. «n-dimensionaler Raum» (14. April 1995) Kapitel 9. N-dimensionaler Raum
10. «Kodierungstheorie — Die Darstellung von Informationen, Teil I» (18. April 1995) Kapitel 10. Kodierungstheorie — I
11. «Kodierungstheorie — Die Darstellung von Informationen, Teil II» (20. April 1995) Kapitel 11. Kodierungstheorie — II
12. „Fehlerkorrekturcodes“ (21. April 1995) Kapitel 12. Fehlerkorrekturcodes
13. „Informationstheorie“ (25. April 1995) Fertig, jetzt bleibt nur noch die Veröffentlichung
14. „Digitale Filter, Teil I“ (27. April 1995) Kapitel 14. Digitale Filter – 1
15. „Digitale Filter, Teil II“ (28. April 1995) Kapitel 15. Digitale Filter – 2
16. „Digitale Filter, Teil III“ (2. Mai 1995) Kapitel 16. Digitale Filter – 3
17. „Digitale Filter, Teil IV“ (4. Mai 1995) Kapitel 17. Digitale Filter – IV
18. „Simulation, Teil I“ (5. Mai 1995) Kapitel 18. Simulation – I
19. „Simulation, Teil II“ (9. Mai 1995) Kapitel 19. Simulation – II
20. „Simulation, Teil III“ (11. Mai 1995) Kapitel 20. Simulation – III
21. „Glasfaseroptik“ (12. Mai 1995) Kapitel 21. Glasfaseroptik
22. „Computerunterstütztes Lernen“ (16. Mai 1995) Kapitel 22. Computerunterstütztes Lernen (CAI)
23. „Mathematik“ (18. Mai 1995) Kapitel 23. Mathematik
24. „Quantenmechanik“ (19. Mai 1995) Kapitel 24. Quantenmechanik
25. „Kreativität“ (23. Mai 1995). Übersetzung: Kapitel 25. Kreativität
26. „Experten“ (25. Mai 1995) Kapitel 26. Experten
27. „Unzuverlässige Daten“ (26. Mai 1995) Kapitel 27. Unzuverlässige Daten
28. „Systemtechnik“ (30. Mai 1995) Kapitel 28. Systemtechnik
29. „Man kriegt, was man misst“ (1. Juni 1995) Kapitel 29. Man bekommt, was man misst
30. „Wie wissen wir, was wir wissen“ (2. Juni 1995) Wir übersetzen in 10-Minuten-Stücken
31. Hamming, „Sie und Ihre Forschung“ (6. Juni 1995). Übersetzung: Sie und Ihre Arbeit

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Quelle: habr.com