Амир Ацель - Почему наука не отрицает существование Бога? О науке, хаосе и пределах человеческого знания
Можно экспериментировать с различным числом испытаний и различной вероятностью попасть под машину при одной из попыток перейти улицу. Здесь важно другое: возведение в бесконечную степень любого числа меньше единицы дает в результате ноль, а при вычитании нуля из единицы мы получим единицу, то есть стопроцентную вероятность события. Если повторять испытание бесконечное число раз, то не важно, насколько маловероятным является событие – оно должно в конце концов произойти.
В популярном примере об обезьяне, печатающей «Гамлета», можно с помощью приведенного выше метода математически строго доказать, что обезьяна, сидящая перед пишущей машинкой или клавиатурой компьютера и случайно нажимающая на клавиши, при бесконечном числе нажатий в конце концов перепечатает Гамлета, сонеты Шекспира и все книги самой большой библиотеки мира. В реальной жизни этого не произойдет никогда, потому что вероятность расстановки букв в порядке текста «Гамлета» при случайном выборе клавиш исчезающе мала. Но я хочу этим примером показать невероятную мощь бесконечности.
Если в спор вмешивается бесконечность, то произойти может все что угодно, даже написание обезьяной «Гамлета». В этой пьесе 30 тысяч слов, и если мы примем, что средняя длина слова составляет пять букв, то получается, что обезьяне надо в надлежащем порядке расставить сто пятьдесят тысяч знаков. Таким образом, вероятность справиться с задачей с первого раза (оставив в стороне вопрос о пробелах и знаках пунктуации, что лишь усложняет проблему) равна единице, деленной на 26 в степени 150 000, а это число весьма близко к нулю, но не равно тождественно нулю. Если же число попыток доведено до бесконечности, то вероятность события неизбежно становится равной единице. Это просто математический факт, не имеющий никакого смысла за пределами царства чистой математики и никоим образом не описывающий реальный мир. Поэтому игра в «обезьяну, печатающую “Гамлета”» – это не самый лучший подход к исследованию реальных жизненных ситуаций и вселенных, из которых нам доподлинно известна лишь одна.
В этом заключается проблема с бесконечной мультивселенной, которой увлечены Брайан Грин, Лоуренс Краусс, Ричард Докинз и многие другие. Все упирается в непонимание математической идеи бесконечности. Как только вы допускаете бесконечность в свои расчеты, то получаете возможность «доказать» практически все что угодно. Если вы допускаете бесчисленное множество других вселенных, то, пользуясь мощными свойствами бесконечности, вы можете найти Вселенную, отвечающую всем параметрам, необходимым для зарождения и существования жизни: нужными массами и зарядами элементарных частиц, балансом всех природных сил (силы притяжения и электромагнитного поля), а также всех химических элементов, необходимых для существования живых существ. Имея бесконечный набор возможностей, вы можете выбрать из него те, что идеально подходят для получения нужных результатов. Вам нужна мультивселенная, в которой присутствуют все величины континуума величин, и вы, без сомнения, найдете Вселенную, в которой, например, отношение массы протона к массе электрона будет в точности равно 1 836 153 (это совершенно точное число), что требуется для существования материи. То же самое касается и всех других физических и биологических параметров. Итак, мы снова убеждаемся в том, насколько расточительной является модель бесконечной мультивселенной.
Это не наука, ибо она не основана на реальности, на экспериментах или даже на жизнеспособной теории, а всего лишь притянутый за уши аргумент, который позволяет доказывать все, что вам заблагорассудится. Аналогично можно утверждать, будто обезьяна напечатает «Гамлета», несмотря на нереальность самой идеи: единственная причина, по которой эта идея работает, заключается в невероятной мощи концепции бесконечности. Если вы «доходите до бесконечности», то можете делать вид, что способны доказать все на свете. Таким образом, понятие мультивселенной и бесконечного множества копий меня и вас (о чем с такой убежденностью говорит Брайан Грин), которые должны где-то существовать, лишено всякого смысла и не может иметь места в научном споре о природе, жизни нашей Вселенной и ее происхождении.
Но оставим в стороне чистую математику и рассмотрим главную проблему «научного атеизма». Наука в том виде, в каком мы ее сегодня знаем, все больше и больше сдвигается в царство теории информации. Многие вещи мы сегодня рассматриваем как чистую информацию. Для того чтобы разобраться, как это работает, давайте рассмотрим абстракцию, связанную с биологической жизнью: если существует правило, которое говорит нам, как создать человеческий организм, то оно представляет собой чистую информацию – человеческий геном, состоящий из трех миллиардов бит информации, выраженной буквами генетического кода А, Т, Г и Ц, упорядоченными в пары. Таким образом, спор о Боге и науке сводится к вопросу: кто создал информационный набор, необходимый для жизни? Определенную роль в этом сыграла эволюция, но она сама по себе тоже является кодом, то есть набором информации. Для того чтобы «развиваться», нечто должно для начала иметь исходную конструкцию плюс правило, согласно которому эта конструкция изменяется во времени. Таким образом, перед нами неизбежно встает вопрос о начале процесса жизни с помощью действенного набора команд, этакого первобытного компьютерного кода. Как можем мы доказать, что такой набор команд не создан какой-то внешней силой?
Тот же аргумент сохраняет свою силу и в ситуации создания неодушевленного мира и Вселенной в целом. Физика и космология тоже состоят из набора правил создания Вселенной. Существуют физические законы и начальные параметры, дифференциальные уравнения, описывающие начало и протекание любого процесса. Коды должны предусматривать массы и заряды частиц, как и все силы, существующие в природе. Представляется вполне жизнеспособной гипотеза, согласно которой нечто (какая-то внешняя сила) должна была создать первоначальную информацию, запустившую рождение Вселенной и, в конечном счете, приведшую к возникновению жизни, разума и людей, задающих вопросы о том, откуда они появились. Но, как мы увидим в следующей главе, математика не всегда может помочь нам в полноценном объяснении механизмов работы Вселенной на уровне, достаточном для формирования предсказаний о событиях и явлениях.
Глава 10
Катастрофы, хаос и пределы человеческого знания
Землетрясение и цунами, обрушившиеся на Японию в марте 2011 года и повредившие ядерный реактор атомной электростанции Фукусима, в результате чего в окружающую среду попало большое количество радиоактивных материалов, являют собой пример катастрофы. Катастрофы – это непредсказуемые события с нежелательными последствиями, которые часто постигают нас, причиняя разрушения и опустошения. Катастрофы неожиданны, в математическом смысле дискретны и часто представляют собой нелинейные процессы. Если события протекают ожидаемо, упорядоченно переходя от одной стадии к другой, то это не катастрофа. По определению, катастрофа – это разрыв системы, нарушение протекающих в ней последовательных процессов.
В 60-е годы ХХ века французский математик Рене Том разработал теорию внезапных непредвиденных изменений. Теория катастроф, как ее стали называть, является частью геометрии и описывает динамику прерывистых процессов: резких сдвигов, разрывов или скачков. Эта теория представляет собой попытку моделирования катастроф – неожиданных скачков в какой-либо системе, как это случилось в Японии во время землетрясения и цунами 2011 года. Собака может долгое время вести себя спокойно и миролюбиво, но затем внезапно без всякой видимой причины бросается и кусает прохожего. Снег, неподвижно лежащий на склонах альпийских скал, может вдруг прийти в движение и превратиться в сокрушительную снежную лавину. Землетрясения, смерчи, ураганы и природные пожары – все это непредсказуемые катастрофические события. Тектонические силы постоянно вызывают небольшие подвижки плит земной коры, но затем без всякого предупреждения может случиться разрушительное землетрясение. Стоит чудесная тихая погода, которая спустя час неожиданно сменяется сильнейшим смерчем, сносящим простоявшие столетия каменные здания.
Теория катастроф является попыткой объяснить динамику подобных систем, но факт остается фактом – очень часто мы не в состоянии предсказать катастрофу. Очень легко понять и предсказать континуальные изменения – те, которые легко моделируются с помощью дифференциального и интегрального исчисления Ньютона и Лейбница; это исчисление хорошо объясняет слаженно работающую Вселенную Ньютона. Если переменная непрерывна, как, например, расстояние, которое вы проезжаете на автомобиле (являющееся функцией времени), то никаких больших неожиданных изменений в пути, как правило, не происходит. Но если процесс разрывный, то предсказания становятся невозможными. Катастрофы показывают нам, что, несмотря на технический прогресс, в нашей жизни и в физической Вселенной остаются аспекты, которые мы не понимаем и не можем контролировать.
