Гельголанд. Красивая и странная квантовая физика - Карло Ровелли
Здесь, в последней главе перед заключительной, я пытаюсь ненавязчиво высказать несколько соображений в этом трудном направлении.
2. Что такое «смысл»?
Мы, человеческие существа, живем в мире смыслов. Слова языка что-то «означают». Смысл слова «кот» – это кот. У наших мыслей есть «означаемое»: они возникают у нас в мозгу, но когда думаем о тигре, то имеем в виду нечто, находящееся за пределами нашего мозга: тигр может существовать в мире. Если ты, читатель, читаешь эту книгу, то видишь черно-белые линии на бумаге или на экране. Сам процесс «видения» происходит в твоем мозгу, но видишь ты линии, которые находятся «вне» тебя. В мозгу происходит процесс, связанный с линиями на бумаге, у которых, свою очередь, есть свой смысл: они связаны с мыслями, которые возникают у меня при написании этих строк, а мысли эти связаны с воображаемым тобой, который читает…
В контексте психических процессов понятие «быть связанным с чем-либо» стали по-научному называть «интенциональность» – вслед за немецким философом и психологом Францем Бернардо. Интенциональность – это важный аспект понятия смысла и в значительной части нашей психической жизни. Это непосредственная связь между тем, что происходит в мыслях, и тем, что эти мысли могут означать. Это связь между словом «кот» и собственно котом, между дорожным указателем и тем, что он означает, его смыслом.
Кажется, что ничего такого в естественном мире нет. Физическое явление ничего не означает. Комета движется в соответствии с законами Ньютона, при этом никак не сверяясь с дорожными указателями…
Если мы часть природы, то весь этот мир смыслов должен как-то возникать из мира физического. Каким образом? Что такое мир смыслов в чисто физических терминах?
К ответу нас приблизят два понятия – информация и эволюция. Но каждого из них по отдельности недостаточно для понимания того, что такое смысл с точки зрения физики.
* * *В шенноновской теории информация – это всего лишь подсчет количества возможных состояний чего-либо. USB-флешка содержит количество информации, выраженное в битах или гигабайтах и означающее количество возможных конфигураций ее памяти. Количество бит не только не дает никакого представления о смысле содержимого памяти, но и ничего не говорит о том, осмысленно ли это содержимое или это просто шум.
Шеннон также дает определение понятия «относительной информации», которое я использовал в предыдущих главах, – это мера физической корреляции между двумя величинами. Напомню, что две величины обладают «относительной информацией», если число их возможных состояний меньше произведения числа возможных состояний каждой из них по отдельности. Выпавшие стороны двух приклеенных к твердому пластмассовому листу монет скоррелированы: монеты «обладают информацией о сторонах друг друга».
Понятие «относительной информации» чисто физическое. И оно играет важнейшую роль в описании физического мира при учете его квантовой структуры: относительная информация – это прямое следствие пронизывающих мир взаимодействий. Относительная информация соединяет подобно смыслу две разные вещи. Но недостаточно понимать, что такое смысл в физических терминах, – мир кишит корреляциями, но большая их часть никакого смысла не имеет. Для понимания того, что такое смысл, чего-то не хватает.
С другой стороны, открытие биологической эволюции позволило навести мосты между понятиями, используемыми для описания одушевленных сущностей, и теми, что применяются для описания остальной природы. В частности, это прояснило биологические и в конечном счете физические корни таких понятий, как «полезность» и «релевантность».
Биосфера состоит из структур и процессов, полезных для выживания: у нас есть легкие, чтобы дышать, и глаза, чтобы видеть. Открытие Дарвина состояло в том, чтобы поменять местами причину и следствие (выживание и полезность) и тем самым понять, почему такие структуры существуют: функции (зрение, питание, дыхание, пищеварение… способствование жизни) не являются целью структур. Наоборот, благодаря этим структурам живые существа выживают. Мы любим не для того, чтобы жить, а живем, потому что любим.
Жизнь – это биохимический процесс, разворачивающийся на поверхности Земли, в ходе которого рассеивается большое количество свободной энергии (и уменьшается энтропия), поступающей на нашу планету с солнечным светом. Жизнь состоит из отдельных организмов, взаимодействующих со своим окружением и образованных из саморегулирующихся структур и из процессов, в ходе которых поддерживается длительное химическое равновесие. Но структуры и процессы существуют не для того, чтобы обеспечивать выживание и размножение организмов. Наоборот: живые организмы выживают и размножаются потому, что постепенно возникли эти структуры, которые оказались способны к выживанию и размножению. Они плодятся и заселяют Землю потому, что они функциональны.
Как Дарвин отметил в своей великолепной книге122, эта идея восходит еще к Эмпедоклу. Аристотель в «Физике» упоминает гипотезу Эмпедокла, согласно которой жизнь есть результат случайного образования структур, вызванного обычным сочетанием вещей. Большинство этих структур быстро погибают, за исключением тех, чьи свойства оказываются подходящими для выживания – и именно это и есть живые организмы123. Аристотель на это возражает, что телята рождаются уже хорошо структурированными – нам не попадаются телята разных форм, из которых выживали бы только правильно сформированные124. Но сейчас стало понятно, что, будучи перенесенной с отдельных организмов на виды и дополненной приобретенными нами знаниями о генетике и наследственности, идея Эмпедокла в сущности правильна.
Дарвин понял чрезвычайную важность как разнообразия биологических структур, которое обеспечивает возможность дальнейшего поиска всевозможных реализаций в неограниченном пространстве возможностей, так и естественного отбора, позволяющего охватывать все более обширные области этого пространства, в которых встречаются структуры и процессы, которые совместно еще лучше приспособлены для выживания. Молекулярная биология дает нам описание конкретного механизма, посредством которого это происходит.
Для меня же важно, что осознание всего этого не лишает смысла таких понятий, как «полезность» и «релевантность». Наоборот, оно проясняет их происхождение, их связь с физическим миром – это свойства тех природных явлений, что фактически обеспечивают выживание.
Это прекрасные идеи, но и они не объясняют, каким образом в природе могло возникнуть понятие «смысла». «Смысл» имеет интенциональные коннотации, которые не представляются связанными с изменчивостью и отбором. В основе смысла «смысла», по-видимому, лежит нечто иное.
* * *Но сочетание двух идей – информации и эволюции – рождает маленькое чудо.
Информация выполняет в биологии много разных функций. Структуры и процессы воспроизводят подобных себе на протяжении сотен миллионов или даже нескольких миллиардов лет, лишь постепенно меняясь по ходу неспешной эволюции. Главная основа этой устойчивости – молекулы ДНК, которые остаются в значительной степени похожими на их прародителей. Отсюда следует наличие корреляций, то есть относительной
