1. Введение
В последние годы мы наблюдаем возникновение высокого уровня социальных протестов во всем мире [ 1 , с. 2]:
За пять коротких лет между «Захвати Уолл-Стрит» и «Захвати Крым» Владимира Путина мы стали свидетелями взрыва протестов по всему миру — «арабская весна», «русская зима», «турецкое лето» и расчленение Украины — все это было частью протестного момента. . Каждая из этих демонстраций — и многие менее монументальные — были по-своему гневными, но протесты также являются всемирным явлением.
Структура и причины этой волны социальной активизации широко обсуждались в ряде публикаций в области социальных и политических наук [ 1 – 5 ]. Отметим, что разнообразие мнений и выводов действительно поражает. На данный момент не существует последовательной и общепризнанной теории этих явлений. В данной статье мы представляем модель социальных взрывов, основанную на новом подходе, используемом в описании социальных процессов, а именно на квантовоподобном подходе (см., например, монографии [ 6 – 10 ] и ссылки в них). Здесь рассматривается квантовая теория [ 6 , 11] просто как операционный формализм — без прямого отношения к физике. В этой статье мы исследуем квантовоподобную лазерную модель, чтобы математически описать возможность усиления действия за счет стимулированного излучения социальной энергии (ASE). Это модель социального лазера .
В физике открытие лазера (усиление света за счет вынужденного излучения) было основано на теории Эйнштейна о вынужденном излучении [ 12 ].]. Однако только в 1950-х годах это теоретическое исследование привело к созданию лазеров (Нобелевская премия 1964 г. присуждена Чарльзу Харду Таунсу, Николаю Геннадьевичу Басову и Александру Михайловичу Прохорову). В настоящее время лазерам найдено множество применений, и их можно рассматривать как один из основных технологических результатов квантовой физики. Не исключено, что модель социального лазера, описывающая АСЭ, также будет играть важную роль в прояснении и описании социальных процессов и социальных технологий. Это пионерское исследование в этом направлении, но целый ряд вопросов требует более подробного выяснения, обсуждение см., например, в § 7 .
Отметим, что современное представление квантовой теории основано на развитом математическом формализме теории операторов в комплексном гильбертовом пространстве. Однако, как известно, пионерские исследования Планка, Эйнштейна и Бора были выполнены до создания этого математического аппарата (Гейзенбергом, Шрёдингером, фон Нейманом, Дираком). Эти новаторские исследования известны как «старая квантовая механика». Удивительно, но важнейшие черты квантовой механики, приведшие к лазерной теории, были получены уже в старой квантовой механике: т. е. дискретная структура энергетических уровней атомов и квантовая структура электромагнитного излучения; спонтанное и вынужденное испускание и поглощение. Здесь дискретная структура энергетических уровней атомов была просто постулирована Бором для получения стабильности атомов. Затем Эйнштейн (по инициативе Планка) исследование излучения черного тела) постулировал квантовую структуру излучения. Используя квантовые структуры атомов и излучения и термодинамические соображения, он получил спонтанное и вынужденное излучение и поглощение, которые являются фундаментальными в теории лазеров. В нашем социальном моделировании такой подход (т.е. социально-информационная версия старой квантовой механики) предпочтительнее. Конечно, как и в современном квантовом формализме, процессы спонтанного и вынужденного излучения можно вывести, используя современную теорию открытых квантовых систем. Однако «старомодные соображения» в духе Бора и Эйнштейна проясняют основные положения, ведущие к функционированию лазера, более интуитивным и менее формальным образом. Используя квантовые структуры атомов и излучения и термодинамические соображения, он получил спонтанное и вынужденное излучение и поглощение, которые являются фундаментальными в теории лазеров. В нашем социальном моделировании такой подход (т.е. социально-информационная версия старой квантовой механики) предпочтительнее. Конечно, как и в современном квантовом формализме, процессы спонтанного и вынужденного излучения можно вывести, используя современную теорию открытых квантовых систем. Однако «старомодные соображения» в духе Бора и Эйнштейна проясняют основные положения, ведущие к функционированию лазера, более интуитивным и менее формальным образом. Используя квантовые структуры атомов и излучения и термодинамические соображения, он получил спонтанное и вынужденное излучение и поглощение, которые являются фундаментальными в теории лазеров. В нашем социальном моделировании такой подход (т.е. социально-информационная версия старой квантовой механики) предпочтительнее. Конечно, как и в современном квантовом формализме, процессы спонтанного и вынужденного излучения можно вывести, используя современную теорию открытых квантовых систем. Однако «старомодные соображения» в духе Бора и Эйнштейна проясняют основные положения, ведущие к функционированию лазера, более интуитивным и менее формальным образом. такой подход (т.е. социально-информационная версия старой квантовой механики) предпочтительнее. Конечно, как и в современном квантовом формализме, процессы спонтанного и вынужденного излучения можно вывести, используя современную теорию открытых квантовых систем. Однако «старомодные соображения» в духе Бора и Эйнштейна проясняют основные положения, ведущие к функционированию лазера, более интуитивным и менее формальным образом. такой подход (т.е. социально-информационная версия старой квантовой механики) предпочтительнее. Конечно, как и в современном квантовом формализме, процессы спонтанного и вынужденного излучения можно вывести, используя современную теорию открытых квантовых систем. Однако «старомодные соображения» в духе Бора и Эйнштейна проясняют основные положения, ведущие к функционированию лазера, более интуитивным и менее формальным образом.
В настоящее время применение физических моделей за пределами физики хорошо известно и представляет собой быстрорастущую исследовательскую деятельность. В качестве неквантового примера можно привести эконофизику [ 13 ], где методы классической статистической физики были успешно освоены в экономике и финансах. См., например, [ 14 – 16 ] для квантовоподобных финансовых моделей. Отметим также, что в последнее время методы, разработанные для неархимедовых физических моделей, которые широко используются в теории струн, космологии, спиновых стеклах, например [ 17 , 18 ], стали активно применяться в когнитивной психологии [ 19 , 20 ].
2. Элементы квантовой теории, исследуемые в модели ASE
Мы планируем изучить модель квантового лазера для математического описания возможности ASE. Нам не нужно углубляться в детали квантового формализма, чтобы представить его особенности, которые будут исследованы в этой статье (например, [ 21 ] для недружественного для физиков введения в квантовый формализм). Главная особенность — дискретность («квантовость»): наличие стационарных состояний атома, соответствующих дискретным уровням энергии, затем спонтанных и особенно вынужденных испусканий излучения атомами. Основы этой теории были изложены Эйнштейном [ 12 ].
Рассмотрим для простоты двухуровневый атом, он имеет основное состояние ψ 0 и возбужденное состояние ψ ex , соответствующие уровням энергии E 0 и E 1 соответственно. Главное в том, что атом достаточно резко удерживает одно из этих двух состояний (по крайней мере, в идеале 1 ).
Атом не может вечно находиться в состоянии ψ ex ; он имеет тенденцию излучать фотон и переходить в основное состояние ψ 0 . Этот процесс называется самопроизвольным испусканием излучения. Важнейшей характеристикой этого процесса является то, что энергия испущенного кванта (известного сегодня как фотон) равна разнице между энергиями уровней:
Однако разные атомы в популяции спонтанно излучают фотоны в разных направлениях и в случайные моменты времени. Такой тип излучения характерен для флуоресценции и теплового излучения, например [ 22 ]. Нет согласованности в излучении. Это же соотношение ( 2.1 ) играет ключевую роль при поглощении энергии атомами. Атом в основном состоянии может поглотить только фотон с энергией Δ E. Фотоны с энергиями, отличными от этой величины, "игнорируются" атомами этого типа. Даже в отсутствие внешних источников излучения атом не может ни вечно находиться в основном состоянии: он перескакивает в возбужденное состояние (с некоторой вероятностью). Это следствие флуктуаций вакуума или в квазиклассических моделях наличия случайного фонового поля. Как было замечено, атом реагирует только на фоновые фотоны с энергией Δ E .
Эта история была о спонтанных квантовых процессах. Их аналоги не будут играть существенной роли в грядущей квантовоподобной социальной модели. Основную роль будут играть вынужденное излучение и поглощение. Взаимосвязь ( 2.1 ) дает намек на то, что если популяция атомов в основном состоянии подвергается излучению, состоящему из фотонов с энергией E ph , то эти атомы способны поглощать фотоны (с некоторой вероятностью) только при E ph =∆E , где последняя определяется по ( 2.1 ). Это подтверждается квантовой теорией. Это называется стимулированным поглощением.Точно так же, если совокупность атомов в возбужденном состоянии подвергается излучению, состоящему из фотонов с энергией E ph , то эти атомы излучают фотоны (с некоторой вероятностью), если
Главной отличительной чертой этого процесса, который будет играть фундаментальную роль в грядущем социальном моделировании, является то, что это излучение (в отличие от спонтанного излучения) порождает когерентный пучок фотонов. Испускаемый фотон является копией фотона, испустившего стимулированное излучение. В частности, атом излучает фотон в том же направлении, что и проходящий свет. Он обеспечивает луч, который резко сконцентрирован в одном фиксированном направлении.
Когерентность в луче не сводится к пространственному измерению: в этом луче может быть много синхронизации. В наших приложениях для социального моделирования мы исследуем возможность такой синхронизации. В волновой картине основное проявление когерентности заключается в конструктивной и деструктивной интерференции . Таким образом, вклады разных фотонов могут усиливаться (и очень сильно) или гаситься (практически полностью).
Мы завершаем обсуждение следующим списком квантовых функций:
1. Дискретные уровни энергии (для атомов и полей)
2. Статистика Бозе–Эйнштейна квантов поля.
3. Самопроизвольное излучение
4. Стимулированное поглощение и излучение
5. Когерентное излучение
3. Лазер: усиление света за счет вынужденного излучения.
Квантовые эффекты вынужденного излучения и поглощения были установлены в самом начале квантовой теории. Однако только в 1950-х годах эти эффекты были реализованы в устройствах, известных сегодня как лазеры. Схематически лазер имеет простую конструкцию. Активной средой является совокупность атомов (с одинаковой структурой энергетических уровней) 2которые возбуждаются внешним источником энергии (насосом). Насос, основанный на источнике света или электрическом поле, снабжает атомы энергией для поглощения и преобразования в возбужденное состояние. Первоначально большинство атомов в популяции находятся в основном состоянии, минимальном энергетическом состоянии. Когда количество частиц в возбужденном состоянии превышает количество частиц в основном состоянии (в результате накачки), говорят, что достигается инверсия населенностей . Тогда для такой популяции количество вынужденного излучения из-за проходящего света больше, чем количество поглощения.
Следовательно, свет, посылаемый такому населению, будет усиливаться , а выходной сигнал будет когерентным. Этот процесс состоит всего из двух компонентов:
- накачка энергии в усиливающую среду, населенность атомов, чтобы приблизиться к инверсии населенностей
— вынужденное излучение света.
Для некоторых типов лазеров этот двухкомпонентный процесс приводит к необходимому усилению света. И на мгновение ограничимся рассмотрением таких лазеров. В других типах лазеров пучок, полученный в результате вынужденного излучения, отражается от зеркала ( М 1) и направляется обратно через усиливающую среду, снова усиливается и отражается от другого зеркала ( М 2) и т. д. Этот процесс усиления можно повторить несколько раз, генерируя более высокое усиление. Однако, как мы указывали, мы исходим из простейшего типа лазеров, сочетающих накачку с вынужденным излучением.
Отметим также, что двухуровневые атомы не являются лучшей усиливающей средой: атомы с более сложной структурой уровней используются для создания лучших лазеров. В рамках квантовой оптики к инверсии населенностей можно приблизиться только в усиливающей среде, состоящей из атомов, имеющих по крайней мере три уровня и со специальной структурой переходных вероятностей. Для наших дальнейших исследований важно отметить, что это является следствием совпадения B -коэффициентов Эйнштейна, описывающих переходные вероятности вынужденного поглощения и излучения, B 12 = B 21. Это совпадение сомнительно в наших квантовоподобных социальных исследованиях. Поле социальных информационных возбуждений является бозонным полем, т.е. его кванты удовлетворяют статистике Бозе–Эйнштейна. Однако нет оснований отождествлять его математическую структуру именно с электромагнитным полем (хотя последнее удобно для построения простейшей модели). Более того, стандартный вывод о совпадении эйнштейновского B-коэффициентов (для квантового электромагнитного поля) основан на предположении о приближении к термодинамическому равновесию и распределении вероятности для энергии поля, описываемом законом Планка для излучения черного тела. Даже доступность такого равновесия в социальном моделировании может быть поставлена под сомнение. Таким образом, в принципе возможны социальные аналоги лазеров на основе двухуровневых систем. Однако мы игнорируем эти технические детали (которые на самом деле очень важны даже в социальной инженерии АСЭ): мы хотим представить лишь базовую схему усиления когерентных социально-информационных возбуждений.
Вот и все: от квантовой физики нам больше ничего не нужно. Теперь установим соответствие между элементами квантовой физической и квантовоподобной социальной модели.
4. От «этого из бита» к квантовоподобной формализации социальных информационных возбуждений.
В современной физике важную роль играет чисто информационная интерпретация физических законов, апофеозированная в «это из бита» Уилера [ 23 ]. Чалмерс [ 24 , с. 26] резюмировал взгляды Уиллера следующим образом:
Уилер (1990) предположил, что информация имеет фундаментальное значение для физики Вселенной. В соответствии с этой доктриной «это из битов» законы физики могут быть выражены в терминах информации, постулируя различные состояния, которые приводят к различным эффектам, но на самом деле не говоря, что это за состояния. Значение имеет только их положение в информационном пространстве.
Информационный подход в физике очень способствует применению физических формализмов в когнитивных и социальных науках. В частности, Чалмерс продолжил:
Если это так, то информация является естественным кандидатом на роль в фундаментальной теории сознания. Мы приходим к такому представлению о мире, информация о котором действительно фундаментальна и имеет два основных аспекта, соответствующих физическим и феноменальным свойствам мира [ 2 , с. 26].
В последнее время информационный подход к физике завершился разнообразием информационных интерпретаций квантовой теории. Упомянем лишь некоторые из них:
1. Цайлингер–Брукнер: квантовое состояние как представление (частной) информации о возможных результатах измерений системы [ 25–27 ] ;
2. Фукс (в сотрудничестве с Мермином, Кейвсом и Шаком), Квантизм, квантовое байсианство: квантовое состояние как представление субъективных вероятностей возможных результатов измерений в системе [ 28 – 30 ];
3. д'Ариано (в сотрудничестве с Чирибеллой и Перинотти): вывод квантового формализма из набора информационно-теоретических постулатов [ 31 – 33 ].
При информационном подходе квантовая механика имеет дело не с «квантовым миром», а с нашими (наблюдателями) предсказаниями возможных результатов измерений, которые могут быть выполнены на микросистемах. Эта точка зрения близка первоначальным взглядам Бора и особенно Паули, см. [ 34 ].]. Разумеется, чисто информационная интерпретация квантовой механики и физики в целом не отрицает реальности. Например, Бор никогда не отрицал существования атомов как материальных объектов. Однако квантовым формализмом описывается только структура состояний атомов (возможность более глубокого описания до сих пор является предметом бурных дискуссий в квантовых основаниях). С этой точки зрения любой объект, структура состояния которого может быть отображена на структуру состояний атомов, в принципе может быть описан одним и тем же квантовым формализмом. Используя информационную интерпретацию квантовой теории поля, мы можем рассматривать квантовые поля как квантованные информационные поля .. Их кванты, возбуждения квантовых полей, можно интерпретировать как кванты информации. В частности, квантовое электромагнитное поле можно рассматривать как особое информационное поле с квантами, известными как фотоны. Заметим, что пространственная волновая функция фотона определена нечетко. Поэтому его нельзя интерпретировать как локализованную физическую частицу и нельзя интерпретировать как физическую волну. Таким образом, наиболее последовательный способ - рассматривать его как квант информации, заданный векторами импульса и поляризации.
Теперь мы исследуем информационную точку зрения на физические формализмы и заимствуем их для нашего социального моделирования. Индивидуумы отображаются на атомы: мы можем говорить о социальных атомах , s -атомах . Человеческие популяции, общества сопоставляются с атомными популяциями. В частности, в нашей модели человеческие общества играют роль средств получения дохода. Обмен информацией между s-атомов формально моделируется с помощью квантованного информационного поля. Его кванты интерпретируются как социально-информационные возбуждения. Информационное поле естественно моделировать как поле бозонов (см. энергетические соображения ниже). Как было отмечено выше, простейшим (с математической точки зрения) бозонным полем является электромагнитное поле. Поэтому мы приступаем к информационному полю (передающему информацию к s - атомам и от него), которое описывается как квантовое электромагнитное поле (это просто заимствование из физики конкретной модели информационного обмена, не более того). Таким образом, кванты информации, несущие социальные возбуждения, моделируются как социальные аналоги фотонов, s -фотонов ( дальнейшее обсуждение см. в § 7 а).
Одно из основных предположений нашей модели состоит в том, что состояния s - атомов и фотонов можно характеризовать величиной, которая может быть переведена в социальную активность («работу») индивидов или групп индивидов. Мы называем это социальной энергией . Как и в физике, социальная энергия является первичной величиной, которая не может быть выведена из более элементарных. Опять же, как и в физике, это просто инструмент для количественной характеристики возможной деятельности индивидов. 3На операциональном уровне в квантовоподобных моделях социальная энергия представлена оператором (гамильтонианом), порождающим динамику психического состояния, аналогично квантовой механике. Эта величина была успешно использована в квантовоподобных финансовых моделях, представляющих энергию ожиданий трейдеров [ 9 ]. Заметим, что значение социальной энергии не определяет конкретной структуры возбуждения и возможного вызываемого им действия (так же, как в физике значение энергии возбужденного состояния не определяет направление, в котором движется фотон). можно излучать). Мы хорошо понимали, что проблема интерпретации социальной энергии нуждается в более детальном анализе. Мы не можем сделать это в настоящей статье, но см. § 7 .б для краткого сравнения понятий квантовой и социальной энергии.
Следующее фундаментальное предположение заключается в том, что для некоторых обществ уровни социальной энергии для s - атомов квантуются , резко концентрируются. Например, основное состояние (минимум социальной энергии в данном обществе) и состояние социального возбуждения. В простейшей модели, как и в предыдущих разделах, мы характеризуем эти состояния всего двумя числами E 0 и E 1 . В действительности могут существовать наборы параметров, характеризующих состояния. Заметим, что резкость уровней социальной энергии тускнеет: она гауссового типа, ср. § 2 . Мы также предполагаем, что информационные поля квантованы.
Теперь мы обосновываем, что основное соотношение поглощения-испускания энергии ( 2.1 ) выполняется даже для социальной энергии. Мы исходим из предположения о дискретности энергетических уровней индивидуумов (в изучаемой популяции) и о квантовании информационных полей, а именно о передаче социальных возбуждений квантами информации, см. § 7 а для фундаментального обсуждения. Поскольку несколько квантов информационного поля (реализованных, например, в виде телекоммуникаций) могут нести одинаковую социальную энергию, их распределения должны подчиняться законам статистики Бозе-Эйнштейна, т.е. информационные поля являются бозонными полями. И в качестве модели выберем простейшую из них, а именно квантовое электромагнитное поле.
В наших рамках социальный аналог следующего свойства физического фотона имеет решающее значение: атом не может «съесть» часть фотона: он либо съедает всю энергию, переносимую фотоном, либо просто игнорирует эту часть, если его энергия слишком мала или слишком велика, чтобы соответствовать энергетической структуре атома. Это свойство хорошо сочетается с поглощением информации человеком: человек обычно не пытается разбивать сообщение, например, в телевизионных новостях, на части, а учитывает какую-то конкретную часть. Вся коммуникация либо «съедена», либо нет.
Если s - атом имеет только одно возбужденное состояние, то автоматически он может «съесть» только сообщение, несущее социальную энергию, заданную социальным аналогом формулы ( 2.1 ). Таким образом, справедливость этой формулы в социальных процессах является следствием дискретности энергетических уровней структурированных человеческих сред: дискретности энергии, переносимой информационными коммуникациями; склонность людей воспринимать сообщения как неделимые сущности, кванты. А дискретность означает, что индивидами могут быть поглощены только информационные кванты конкретной энергии. 4
Представлена модель поглощения социального излучения. Теперь, если E 1 -возбужденный индивидуум расслабляется, приближаясь к основному состоянию, он/она может излучать только социально-информационное возбуждение, потенциально ведущее к социальному действию, имеющему энергию, заданную ( 2.1 ), так как он/она не может расслабиться до некоторого уровень между E 0 и E 1. Это излучение может быть самопроизвольным: человек не может вечно находиться в возбужденном состоянии: он/она релаксирует в основное состояние. Спонтанный, поскольку в физике означает апричинный. Она/он расслабляется без какой-либо определенной причины для падения в основное состояние. Невозможно предсказать, когда и каким образом человек выходит из состояния возбуждения и «излучает социально-информационное возбуждение». Последнее может привести к социальному действию соответствующей социальной энергии. Однако даже в физике многие фотоны исчезают в среде и шумовом фоновом излучении, как и многие социальные информационные возбуждения, являющиеся возбуждениями в информационном пространстве, не приводят к реальным действиям. Они исчезают в шумном информационном фоне. Такое спонтанное умственное расслабление определенно соответствует человеческому поведению.
Однако нас больше интересует социальный аналог вынужденного излучения. Это самая сложная часть модели. В квантовой физике для получения стимулированного излучения необходимо исследовать волновую картину фотона и связь между частотой фотона и энергией. Для возбуждений социального квантовоподобного поля правильная частотная интерпретация не так проста, как для фотонов (см . обсуждение в § 7d) . Кратко обсудим стимулированную эмиссию социальных информационных возбуждений с эвристической точки зрения (ср. с выводом Эйнштейна в пионерской работе [ 12 ]). An s -атом Aв возбужденном состоянии взаимодействует с информационным полем. Последнее квантуется: оно составлено из возбуждений различной энергии и направлено на различные социальные действия. Вынужденное излучение означает, что А игнорирует все кванты информации, связи, имеющие энергию, отличную от Δ E = E 1 − E 0 (опять же в действительности мы имеем гауссово распределение со средним значением Δ E ). Однако если сообщение имеет ту же энергию 5 , что и Δ E , то вероятность релаксации A существенно возрастает, и если Aрасслабляется, то ее возможное действие идентично потенциальному действию, которое несет раздражающее возбуждение. 6
5. Структурирование социальной энергии
Первичным предположением о возможности ASE является дискретная структура социальной энергии для индивидуумов в некоторых человеческих обществах. В обществе, где индивидуумы обладают непрерывным спектром социальной энергии, АСЭ невозможен.
В любом обществе индивидуум может в той или иной степени (с некоторой вероятностью) прийти в умственное возбуждение. Например, рассмотрим различные степени состояния социального протеста: от несения оппозиционной ментальности до участия в демонстрациях, баррикадах и революциях. Если общество сгруппировано в множество групп разной степени возбуждения, то в нашем моделировании это не так. Рассмотрим общество, где, например, один индивидуум готов просто к демонстрации, а другой индивидуум хочет только высказать оппозиционные взгляды перед своей женой или другом, а другой индивидуум готов пойти протестовать против системы, но мирным путем. . Могут быть и группы, планирующие акции разной степени жестокости. Такой тип общества трудно поддается стимулируемомукогерентное возбуждение .
Степень возбуждения должна быть однородной, т. е. устроена таким образом, чтобы «естественно» было принадлежать к одному уровню возбуждения или находиться в основном состоянии (напомним, что простейшая двухуровневая модель находится на рассмотрении).
В современном западном обществе естественно и общепринято иметь социальное возбуждение на конкретном уровне: например, протестовать против сокращения образования или социальных потребностей (энергетический уровень E 1 ), но не воодушевляться революцией против системы. Напоминаем себе, что мы говорим не о резких уровнях, а о гауссовских распределениях, сосредоточенных вокруг уровней. Количество людей с социальной энергией E ≫ E 1 пренебрежимо мало. Людей, готовых бороться за разрушение системы, практически нет. В то же время не так много людей имеют энергию, распределенную в зазоре Δ E = E 1 − E 0. Люди либо «социально активны», того же уровня Е1 , либо просто социально пассивны, того же уровня Е0 . Это общество хорошо структурировано и может служить основой для АСЭ (см. § 8 ).
В начале ХХ века российское общество было хорошо структурировано, но с существенно более высокой энергетикой Е 1 . Было очень модно (даже для интеллигенции и части буржуазии) находиться в состоянии революционного возбуждения. Людей не интересовала социальная деятельность с энергиями, распределенными в зазоре Δ E = E 1 − E 0 . Конечно, такие группы существовали, как, например, последователи Льва Толстого, толстовского движения, но они были ничтожно малы по сравнению с общей численностью социально активного населения. С квантовой точки зрения это просто примеси в активной среде.
Энергетическая структура общества определяется социальным контекстом, объединяющим культурные, исторические, экономические, финансовые, политические и даже погодные условия. 7 Поскольку социальная энергия является информационной величиной, указанные компоненты контекста также носят чисто информационный характер. Грубо говоря, это не реальная политическая ситуация, а важно ее представление различными источниками информации. В настоящее время средства массовой информации и Интернет являются основными источниками дискретизации социальной энергии. Индивид чувствует себя комфортно, принадлежащим либо к «социально активной части общества» (тот же уровень Е 1) или жить «обычной жизнью». Интернет-сообщества играют важную роль в энергетическом структурировании среды человеческого восприятия и в гомогенизации силы возбуждения. Однако в данной статье у нас нет возможности подробно проанализировать этот психологический феномен.
6. Усиление действия за счет стимулированного выброса социальной энергии.
В основе социального лазера лежит человеческая среда приобретения, популяция с дискретной структурой уровней социальной энергии. Мы исходим из самой простой модели: популяции с двухуровневой структурой. 8Обычно большинство людей находятся в основном состоянии, в состоянии минимальной социальной энергии. Однако, накачивая социальную энергию в население, можно приблизиться к ее инверсии, так что большинство людей будет возбуждено. В физике накачка обычно имеет форму коротких импульсов. Сильный импульс передает много энергии в усиливающую среду, но он должен быть коротким, иначе он может разрушить усиливающую среду. Прокачка социальной энергии должна иметь аналогичную структуру: короткий импульс новостей. Когда достигается инверсия населенностей, пора начинать стимулированное излучение. Среда восприятия человека подвергается воздействию потока связных новостей, имеющих энергию, заданную ( 2.1). Начинается стимулированная эмиссия, вызывающая каскад когерентных социально-информационных возбуждений (экспоненциально нарастающей силы), приводящих к когерентным действиям этой популяции, например, в форме социального протеста. Последнее может подразумевать реализацию огромной социальной энергии.
7. Вопросы интерпретации
(а) Квантование человеческих возбуждений
Основная проблема интерпретации при использовании метафоры фотона для математического моделирования возбуждения человека заключается в том, что даже в квантовой физике понятие фотона является предметом интенсивных споров (с момента изобретения кванта света Эйнштейном в 1905 году). Грубо говоря, последние 100 лет дискутируется следующая проблема: квантуется ли электромагнитное поле в вакууме? «Существует» ли фотон в отсутствие материи? Имеет ли смысл понятие фотона только для описания процесса взаимодействия электромагнитного поля с веществом? Современная квантовая физика основана на точке зрения Эйнштейна: да, фотон существует даже в отсутствие материи. 9В наших рамках вопрос о «существовании ментальных фотонов» можно сформулировать так: можно ли трактовать человеческие действия (точнее, побуждения к совершению действий) независимо от индивидов? Живут ли человеческие возбуждения собственной жизнью? Это интересный философско-методологический вопрос. Однако на данный момент мы полностью его игнорируем (чтобы не втягиваться в дебаты, подобные дебатам о существовании фотонов).
(б) Социальная энергия против квантовой
Теперь мы кратко обсудим и сравним понятия энергии в квантовой физике и квантовоподобной социологии. Читателю может показаться, что понятие социальной энергии, введенное в § 4 , размыто и менее интуитивно понятно, чем понятие физической энергии. Он/она прав относительно сравнения классической физической энергии с социальной энергией. Однако понятие энергии в квантовой механике менее интуитивно понятно, чем в классической физике. Нельзя просто приписать конкретное значение энергии квантовой системе, если она не находится в стационарном состоянии (например, атом может находиться в суперпозиции основного и возбужденного состояний, т. е. его энергия не равна ни E 0 , ни E 1 и одновременно оба E 0и Е1 ) . Конкретное значение энергии определяется только в результате ее реализации в процессе обнаружения. Точно так же состояние индивида вообще не может характеризоваться фиксированной величиной социальной энергии. Стационарные состояния (по крайней мере, отличные от основного состояния, состояния минимума социальной энергии) неустойчивы.
(c) Социальность против импульса и поляризации фотона
Состояние фотона можно охарактеризовать вектором импульса p и вектором поляризации s . Первый операционально представляет направление распространения фотона, а второй представляет собой особую внутреннюю степень свободы фотона. Используя ту же математическую модель, мы снабжаем s - фотон (социальным) импульсом и поляризацией. Первая специфицирует общее «направление» возможного социального действия, например, антивоенная деятельность, антиглобалистская активность и т. д. Вторая представляет собой конкретные характеристики социального возбуждения, «направленного» импульсом р . Например, k = 'антивоенная активность во Вьетнаме', s= 25–26 марта (1966 г.). Дни международного протеста. Организован Национальным координационным комитетом по прекращению войны во Вьетнаме». В квантовой механике пространство поляризации имеет два измерения. Однако в принципе мы не связаны жестко с фотонной моделью. Для нас фотон — лишь один из возможных передатчиков действия. Квантовая теория калибровочных полей дает нам множество математических моделей с более сложными пространствами внутренних степеней свободы.
В предыдущих рассуждениях мы обсуждали только интерпретацию направления, закодированного в импульсе, т. е. заданного нормированным вектором p /| р |. В физике его длина пропорциональна энергии фотона. Мы можем поступить таким же образом (здесь это будет определение величины социального импульса).
(d) Частотная интерпретация
Интерпретируя s - фотон как «квант возможного действия» и предполагая (путем распространения идеи Эйнштейна на социальную сферу), что социальная энергия квантуется даже при отсутствии взаимодействия с конкретными индивидами, мы можем трактовать социально-информационное пространство как заполняется квантами возможных действий. Такие s -фотоны являются чисто информационными объектами. Как можно охарактеризовать их энергию (до ее реализации)? Представляется, что для такой чисто информационной величины ее энергия может характеризоваться частотой νпоявления в информационном пространстве (например, в теленовостях, в газетах и Интернете). Таким образом, естественно связать частоту сообщений с энергией социального кванта возбуждения. Какова форма зависимости частота-энергия? В квантовой физике это соотношение задается формулой Эйнштейна:
Читатель уже заметил, что в модели социального лазера мы исходили из частотной интерпретации s - фотона. Понятно почему. Частота связана с волновыми характеристиками фотона. В физике основной закон излучения определяется формулой Планка-Эйнштейна:
Конечно, даже физический фотон (квант электромагнитного поля) нельзя просто представить себе как классическую волну, распространяющуюся в пространстве, моделируемую как
. Однако такая эвристическая картина имеет хоть какую-то иллюстративную силу. Для s - фотона
используется для кодирования «направлений» действия (это просто линейное пространственное представление психических состояний, которое широко используется в когнитивной науке, психологии, социальных и политических науках, например [ 42 ].) Даже эвристически с ним трудно работать с волнами в этом экшн-пространстве. Однако мы не должны забывать, что с практической точки зрения единственным проявлением (физических) характеристик фотонной волны является интерференция вероятностей обнаружения. Подобные интерференционные свойства ментальных образований достаточно хорошо изучены [ 6 , 7 ].
8. Заключительные замечания
Исследуя квантовые принципы работы лазера, мы сформулировали соответствующие принципы работы «социального лазера», генерирующего УСИ. Аналоги фундаментальных квантовых принципов, приводящих к возможности создания социальных лазеров, можно сформулировать следующим образом:
— социальная энергия индивидуумов в некоторых человеческих популяциях, «средах приобретения», может быть структурирована на дискретных уровнях;
— воспринимающая среда человека может поглощать и излучать информационные возбуждения только с энергиями, равными разности энергий дискретных уровней, см. ( 2.1 );
— информационное возбуждение, имеющее энергию, соответствующую дискретным уровням индивидуума, стимулирует выброс возбуждения в состоянии, идентичном состоянию возбуждающего возбуждения.
Структура социального лазера аналогична структуре физического:
- человеческая активная среда;
— накачка в него социальной энергии — приблизить инверсию населения;
— стимулирование излучения из активной среды.
В этой статье мы представили общую квантовоподобную модель ASE. Мы не пытаемся связать его с конкретными социальными протестами, в том числе и с недавними, упомянутыми в § 1. Это не наша задача. Описания особых сред человеческого восприятия, структуры их дискретных уровней социальной энергии и механизмов накачки и вынужденного излучения энергии могут быть выполнены специалистами в области социальных и политических наук.
Наконец, заметим, что выражение «стимулированная эмиссия социальных информационных возбуждений» может ввести в заблуждение. Не нужно представлять себе стимуляцию как процесс сознательно спланированного возбуждения человеческой популяции (после достижения инверсионного состояния популяции) когерентным потоком возбуждений. В физике лазеры просто известны как искусственно созданные устройства. Однако природа создает лазеры сама, без сознательного замысла физиков. «Природные лазеры» хорошо известны в астрономии. 10Точно так же человеческие (и другие биологические) общества способны создавать «естественные социальные лазеры», т. е. АСЭ, самогенерируемые человеческими обществами. Представляется, что большинство АСЭ в последние годы имеют природное происхождение. Современные информационные общества могут производить «естественные социальные лазеры» в результате создания чрезвычайно мощных каналов связи, особенно Интернета. Мы уже говорили о роли СМИ и Интернета в дискретном структурировании социальной энергии. Они также производят периодически сильные информационные импульсы, накачивающие социальную энергию в население. Такая накачка возбуждает расширенные слои населения и приводит к инверсии населения. Даже стимулированная эмиссия социальной информации, возбуждения не должны планироваться и конструироваться сознательно.
Укажем, что одной из удивительных особенностей недавних социальных протестов и революций является отсутствие четко сформулированных политических программ и сильных политических лидеров, см. Крастев [ 5 ].]. Эта особенность широко и противоречиво обсуждалась в политических исследованиях, но так и не пришла к единому мнению о ее значении и происхождении. Однако это хорошо сочетается с работой естественных социальных лазеров. Здесь, если социальная группа подошла к состоянию инверсии населенности, то любой связный поток новостей об энергетическом соответствии с энергетическо-уровневой структурой этой группы может генерировать АСЭ. Нет нужды писать, скажем, «Манифест коммунистической партии» (изданный Марксом в 1848 г.); современный АСЭ обходится без таких деятелей, как Мартин Лютер, Карл Маркс, Владимир Ленин. В любом случае, если верна гипотеза о том, что современное информационное общество может самопорождать АСЭ, то в будущем можно ожидать увеличения частоты АСЭ во всем мире — просто как одной из естественных черт современного информационного общества.11
Наконец, при рассмотрении возможности применения АСЭ для моделирования социальных протестов сделаем следующее замечание. Инверсия населенности означает, что возбуждено более половины населенности. На самом деле в реальных действиях, вытекающих из протестов, участвует меньшинство населения. Здесь важно различать излучение когерентной волны s -фотонов и реализацию их энергии в реальных социальных действиях. СИЭ (как и вынужденное излучение энергии в физике) описывает только испускание квантов энергии. Реальные социальные действия можно трактовать как аналоги измерений фотонов, т.е. взаимодействия квантов поля с атомами. В нашей модели социального лазера большинство населения излучает когерентные волны .-фотоны, но только часть из них «детектируется», например, в столкновениях с полицией и армией. Однако наличие сильной целостной волны оппозиции играет решающую роль, по крайней мере, в вышеупомянутых недавних социальных протестах и революциях. Фактически наличие такой информационной волны ограничивает силу реакции государственных органов.
Конкурирующие интересы
Автор заявляет, что у них нет конкурирующих интересов.
Финансирование
Эта статья была частично поддержана грантом «Математическое моделирование сложных иерархических систем» Университета Линнея и стипендией приглашенного профессора в Центре квантовой биоинформатики (QBIC) Токийского научного университета (октябрь 2014 г.). Автор выражает благодарность И. Басиевой за многочисленные обсуждения принципов работы лазера.
Сноски
2Примеси будут способствовать декогерентности излучаемого луча.
3В физике к лучшему пониманию свойств энергии приближаются через описание взаимных превращений различных видов энергии. В термодинамических исследованиях см. [ 35 , 36 ] подобную попытку для «информационной энергии» — энергии ожиданий трейдеров финансового рынка.
4Эвристически эта картина очень естественна. Люди подавляют, например, информационные коммуникации, несущие энергию, существенно превышающую уровень социально приемлемого возбуждения в популяции со структурированной социальной энергией. Мы все игнорируем сообщение о том, что с 1970-х годов с Земли исчезло около 50% живых видов. Это возбуждение несет слишком большую энергию. Индивидуум в энергоструктурированной популяции не готов к обработке такого возбуждения (по крайней мере, неосознанно).
5Например, в современном западном обществе это веб-призыв к антиглобалистской демонстрации, а не призыв к военной операции против правительства.
6Последнее естественно: приняв сообщение об антиглобалистской демонстрации, вы пойдете на такую демонстрацию, а не на демонстрацию против дискриминации женщин, даже если обе они несут социальную энергию в одинаковой степени.
7В общем, понятие контекста играет решающую роль в мотивации приложений операционного квантового формализма к познанию, психологии и социальным наукам. Познание (как на индивидуальном, так и на коллективном уровне) по своей сути контекстуально, как и квантовые явления. Здесь у нас нет возможности более подробно обсуждать вопрос контекстуальности, например [ 6 , 37 – 40 ].
8В действительности, как и в лазерной физике, необходимо исследовать более сложные структуры энергетических уровней. Такие модели мы рассмотрим в следующих публикациях.
9Однако заметим, что некоторые отцы квантовой механики, например Лэмб и Ланде, не соглашались с Эйнштейном (а Лэмб недавно умер, он сохранил свою точку зрения в свете всех успехов квантовой механики), см. [ 4 ].] для деталей и современных попыток двигаться в направлении Лэмба-Ланде. Главный аргумент в пользу интерпретации фотона как просто возбуждения, передатчика действия состоит в том, что присутствие фотонов можно обнаружить только с помощью материальных частиц, в процессе обнаружения. Мы можем обнаружить только их действия, и, как правило, акт обнаружения (реализации действия) приводит к разрушению фотона. Стоит отметить, что позиционное представление фотонов (представление в пространстве-времени) не является корректным, волновая функция фотона не может быть правильно определена (хотя последние 100 лет характеризовались многочисленными попытками двигаться в этом направлении). Вследствие этой проблемы фотон обычно трактуется не как частица, как, например, электрон, а как возбуждение .квантового поля.
10Первый «естественный» лазер в космосе был обнаружен учеными на борту воздушной обсерватории Койпера НАСА, когда они наводили инфракрасный телескоп самолета на молодую, очень горячую, светящуюся звезду в созвездии Лебедя, см. www.nasa.gov/home/hqnews/ 1995/95-148.txt .
11В то же время мы понимаем, что связь последних социальных процессов с «естественным социальным лазером» может быть иллюзией. Если какие-то мощные механизмы могут возникнуть естественным путем, то очень умные люди будут их использовать и оптимизировать. Повторим, что анализ и трактовка этих событий в общественно-политической литературе весьма противоречивы [ 1 – 5 ]. Есть утверждения, что отсутствие политических программ и сильных политических лидеров — это иллюзия; эти программы и лидеры просто скрыты.
Один вклад из 14 в тематический выпуск « Квантовая вероятность и математическое моделирование принятия решений ».
