Евгений Седов - Одна формула и весь мир
Понадобились века, чтобы взамен мира богов и детерминированного движения атомов демокритовского мира наука начала постигать основанный на многих случайностях реальный диалектический мир.
В том, что в науке прошлого века возродились детерминистские взгляды Демокрита, больше всех виноват.. Исаак Ньютон.
Открытые им законы механики создали у современников иллюзию, что только этим законам подчиняется весь окружающий мир. Серия сделанных им блестящих открытий буквально потрясала умы. Закон всемирного тяготения, которому подчиняются все тела Земли и Вселенной! Законы небесной механики, по которым можно предсказы вать путь планет и светил! В конце XVII века английский ученый Галлей предсказал по законам небесной механики, что в 1759 году рядом с Землей должна пролетать комета . И вот в тот самый предсказанный Галлеем час комета прочертила ночное небо своим феерически пышным хвостом!
Почти сто лет спустя, осенним утром 1846 года, немецкий астроном Галле получил письмо от французского астронома Леверье. Леверье сообщал результат проделанных им сложных расчетов. Было давно замечено, что наблюдаемая траектория планеты Уран отличается от рассчитанной по законам Ньютона. Леверье показал, что причиной различий может служить другая планета, которой никто пока не наблюдал.
Галле с нетерпением ждал наступления вечера, приготовив для наблюдений свой телескоп. И — о, чудо! — в тот же вечер была открыта планета, впоследствии названная Нептуном, именно там, где предсказывали расчеты, проделанные Леверье!
Спустя 16 лет был обнаружен спутник звезды Сириус, предсказанный на основании законов Ньютона немецким астрономом Бесселем в 1842 году. Ну как тут не уверовать во всемогущество законов Ньютона? Раз они действуют не только в масштабах Солнечной системы, но и в пределах Вселенной, можно ли сомневаться в том, что им подчиняется все, что есть на Земле!
И вот стали распространять их действие не только на физические тела, но и на живые организмы. Так возник механицизм. Вплоть до середины прошлого века, в сущности, редко кто задумывался о различиях между законами развития и механического движения — ученые, если можно так выразиться, на все вопросы развития попросту закрывали глаза.
Казалось вполне очевидным, что законы небесной механики утверждают неизменность движения светил и планет по одним и тем же орбитам. С живой природой получалось сложнее: ведь для всех очевидно, что организмы в течение жизни не сохраняют свои неизменные формы, а, напротив, меняются если не ежедневно, то уж во всяком случае из года в год. «Ну что ж,— рассуждали апологеты неизменного метафизического мира,— отдельные организмы действительно рождаются, развиваются, стареют и умирают. А вся живая природа? Ничуть не бывало! Из года в год она повторяет свои неизменные циклы: весной — пробуждение и зачатия, летом — рождение и созревание, осенью — увядание, зимой — накопление новых сил. И так год за годом. Ну чем не часовой (или, вернее, не годовой) механизм?!»
Карл Линней сделал важнейший шаг в изучении животного и растительного мира — разложил все виды живого «по полочкам» и ввел понятия видов, родов и т. д. Это была почти революция в биологии, но... сам же Линней сделал все, чтобы избежать революционных последствий, заявив, что новых видов в природе возникнуть не может, что виды эти всегда сохраняются постоянными, а потому предложенные Линнеем «полочки» классификации видов закреплены за этими видами от века и во веки веков. «Видов столько, сколько различных форм произвело вначале Бесконечное Существо»,— констатировал Карл Линней.
Но вот на смену теориям, в основе которых лежит незыблемость и неизменность, приходят теории, объясняющие, как развивается мир.
За неизменным движением светил и их спутников Кант усматривает возможность рождения новых космических образований и новых миров .[11]
*В 1755 году вышла в свет книга И Канта «Всеобщая естественная история и теория неба», в которой была выдвинута «небулярная гипотеза» о происхождении небесных тел из раскаленных туманностей.
Неизменность циклов живой природы не помешала Дарвину выявить тенденцию эволюционного совершенствования видов, расширив для этого рамки научных представлений о животном и растительном мирах за пределы жизненного опыта не только одного человека, но и всех поколений людей.
В начале прошлого века мир представлялся устойчивым и неизменным. К концу века он во всех своих сферах представился цепью нескончаемых перемен. Одних только законов механики было далеко не достаточно для исследований этих процессов. Вновь на повестку дня стал вопрос о роли случайностей в процессах развития мира: о случайной изменчивости в эволюции биологических видов, об участии энтропии в процессах образования из хаотически распыленных частиц космической пыли новых светил и новых планет.
Современная наука находит все новые и новые подтверждения того, что случайности неизбежны, что вероятностные описания многих явлений полностью адекватны их объективной вероятностной природе и никакими другими методами исследовать и описать их нельзя. Мы с вами много раз убеждались в том, что текст имеет объективно стохастический, вероятностный, случайный характер. Тем же свойством непредсказуемой стохастичности обладают изменения наследственных признаков, обусловленные случайными изменениями (мутациями) генов. Принципиально случайным является поведение всех элементарных частиц.
И вместе с тем, несмотря на многократное подтверждение объективности существования случайных явлений, в сознании многих современных ученых до сих пор не изжит лапласовский детерминизм. До чего же он оказался живучим! Нет-нет да и появится в слегка обновленном виде под покровом новых естественнонаучных, кибернетических и философских идей. Детерминированный лапласовский мир по-прежнему привлекателен для многих ученых: он оставляет надежду найти формулы, позволяющие предсказывать абсолютно точно, как потечет тот или иной процесс. Теория на то и теория, чтобы предсказывать однозначно и точно, а эксперимент должен предсказания подтвердить. Со времен Возрождения подобная психология воспитывалась и укоренялась в сознании естествоиспытателей. И вдруг оказывается, что в ряде случаев теория вообще не может давать однозначных ответов.
— Какая буква появится следом?
Теория информации отвечает:
— Может быть, «А» (с вероятностью 8 процентов), может быть, «Б» (с вероятностью 3 процента), а может быть, «В» (с вероятностью 5 процентов).
— Попадет ли электрон в данную точку пространства?
Квантовая физика отвечает:
— Может быть, да, а может быть, нет. Вероятность пребывания электрона в заданной точке пространства пропорциональна квадрату амплитуды шредингеровской пси-волны.
Вот и весь сказ. Никаких однозначных точных прогнозов, и никаких надежд когда-либо получить подобный прогноз. А мы-то думали, что наука хотя бы в принципе всемогуща, что если не сегодня, то завтра она сможет точно все предсказать!
Нет, не сможет. Невозможно, например, предсказать, кто погибнет в автомобильных катастрофах в ближайший месяц на дорогах Европы: мосье В., мосье М. или мосье Р. Можно лишь утверждать, основываясь на статистических данных, что в автомобильных катастрофах в течение месяца погибнет, вероятно, около N человек. Таков «статистический фатализм», но как бы он ни был печален, от фатализма Лапласа он отличается тем, что ни при каком количестве исходных данных не позволяет обрекать мосье В., мосье М. и мосье Р на гибель. Это уже событие случайное, а случай на то и случай, что предвидеть его нельзя. Этим определяется ограниченность применимости статистических методов, непригодных, в частности, для истории, которой вовсе не безразлично, кто именно окажется в числе N пострадавших и какие последствия повлечет за собой его смерть.
Вместе с тем недалекая от исторической науки область — социология охотно и успешно прибегает к помощи вероятностных, статистических методов для выявления особенностей и тенденций общественного развития (спрос и предложение по различным профессиям; предпочтительная форма отдыха, посещаемость зрелищных или торговых организаций и т п.)
Казалось бы, отдано кесарю кесарево и богу богово: ясно, в каких случаях можно ожидать от теории однозначных предсказаний, а в каких возможен лишь предположительный, вероятностный прогноз. И все-таки очень трудно расстаться навсегда с заманчиво детерминированным, полностью предсказуемым миром.
«Система Вселенной как единое целое такова, что смещение одного электрона на одну миллиардную долю сантиметра в некоторый момент времени может явиться причиной того, что через год человек будет убит обвалом в горах». Это сказал Тьюринг, один из творцов кибернетики — науки, появление которой в немалой степени было подготовлено теорией вероятностей! Не правда ли, его высказывание очень перекликается с тем, что утверждал Лаплас? Гибель человека предрешена смещением электрона, недостает лишь «обширного ума», который мог бы учесть это ничтожное смещение и предсказать по уравнениям, кого персонально ожидает неминуемая смерть от обвала в горах.
