Принцип «существования»

Теперь мы можем посмотреть на проблему, названную нами принципом «существования» с высоты птичьего полета. То есть, как работают три основных закона (далее для сокращения: закон сохранения – 1, возрастания энтропии – 2 и универсальный критерий эволюции – 3) в живой природе.

Пусть в результате какого-то «катастрофического», но благоприятного для нас события возникла живая субстанция. Согласно закону 1, она должна сохраняться, но есть и закон «смерти» 2, и он должен быть уравновешен законом 1. Для живой субстанции движущая сила ее существования уже не только поступающая извне энергия, но и недостаток питания. Значит, для достижения большей устойчивости организмов, стремящихся к сохранению гомеостаза, требуется достижение нового уровня экономии энергии. Следовательно, включается в работу закон 3, который требует усложнения системы за счет понижения симметрии, то есть возникновения в ней подсистем: нервных клеток, мозга и т.д. В результате отдельные организмы, а потом и популяция переходят на качественно более сложную ступень развития, экономии энергии и, следовательно, «жизнестойкости». Со временем возникает способность адекватно ориентироваться в определенных ситуациях; возникает память, и далее закон 3 заставляет эволюционировать уже эти способности. В результате появляется возможность перехода от простейших рефлексов к более сложным видам психической деятельности и в конечном итоге к разуму. В определенный момент эволюции живого возникает, наконец, homo sapiens. Академик Н.Н. Моисеев считал [9], что возникновение человека не случайно, а предопределено всем предшествующим развитием живой субстанции. С этим, по нашему мнению, пока сложно согласиться, так как никакого закона, требующего появление разума, мы пока не знаем. Человек за время своего существования (если мы возьмем известный нам исторический период 6000 лет) не столько совершенствуется сам (совершенствование происходит только в морально-этическом плане), сколько творит техносферу, развитие которой также подчинено закону 3. Действительно, человек сначала изобретает простейшие механизмы с малым КПД, потом машины с все большим и большим КПД, попутно совершается переход от примитивно затратных к ресурсосберегающим технологиям и т.д. Кроме того, в определенные, «сильно неравновесные» моменты истории разобщенным индивидуумам энергетически более выгодно перейти в особое «когерентное» состояние, т.е. возникает этнос [27], который развивается, живет и, подчиняясь закону 2, умирает.

Под этим же углом зрения может быть рассмотрена и проблема экологии. Например, неверные действия одного, нескольких или сообщества индивидуумов увеличивают энтропию системы. В итоге снижается жизнестойкость всей системы. Если при этом в значительной мере нарушается обратная связь, способствующая, согласно закону 1, сохранению экосистемы, то в качестве расплаты происходит экологическая катастрофа.

Таким образом, вы видите, что адекватное восприятие перечисленных трех законов должно способствовать развитию экологической морали.

Аддитивные и неаддитивные величины

Теперь остановимся еще на одном частном примере, посредством которого мы хотим внушить вам весьма общую идею. В лекции 9 было сказано, что распределение Максвелла с математической точки зрения описывает так называемый нормальный закон распределения случайных величин – закон Гаусса (W(x) ~ exp(–ax2)). Этот закон наиболее часто реализуется в различных системах. Причина этого в следующем. В теории вероятности есть замечательная теорема, так называемая центральная предельная теорема А.М. Ляпунова. Смысл ее в формулировке для «домохозяек» примерно такой. Если значения, которые принимает случайная величина, зависят от большого числа различных факторов, каждый из которых в отдельности мало влияет на эту величину, то рассматриваемая случайная величина подчиняется нормальному закону распределения Гаусса. Этот закон интересен нам по следующей причине.

Напомним, что обычно для характеристики отклонения величины f от ее среднего значения <f> используют понятие дисперсии – среднее квадратичное отклонение от равновесного среднего: D = <(f – <f>)2>. Далее, если мы говорим о каких-то величинах, имеющих случайные значения, то их можно классифицировать либо как аддитивные (зависящие от числа частиц в системе), либо как неаддитивные (не зависящие от числа частиц в системе). На примере физической системы вы легко поймете, что энергия, объем – это аддитивные параметры, а давление, температура – неаддитивные. Так вот, как уже говорилось в лекции 10, для нормального закона  Гаусса оказывается, что дисперсия аддитивных величин пропорциональна числу частиц в системе, т.е. Dad ~ N; а дисперсия неаддитивных величин обратно пропорциональна числу частиц в системе, т.е. Dnonad ~ 1/N.

Вот теперь можно, наконец, объяснить, для чего все это было нужно вам рассказывать. Разум, интеллект, квалификация и прочие профессиональные навыки и способности, также как и талант – величины неаддитивные. Глупость, неумение что-либо делать и т.п. – величины существенно аддитивные. Вот поэтому принципиально новые идеи рождаются всегда в голове одного человека, творчество только индивидуально, а коллективное творчество не что иное как простая совокупность результата работы отдельных индивидуумов и не может содержать ничего революционно нового. Вот поэтому бесплодны были все попытки собрать вместе много талантливых ученых, поэтов и т.д. и ожидать, что совокупно они что-то гениальное сотворят. Гениальность – это отклонение от среднего неаддитивной величины, а дисперсия, т.е. то самое отклонение, тем меньше, чем больше людей вы соберете. Именно поэтому новые идеи рождаются именно в маленьких коллективах, стихи, картины, музыку и романы пишут не коллективом.

Вот поэтому так опасно коллективное мнение дилетантов, коллективное мнение глупцов. Вот поэтому так опасна толпа, ибо агрессивность – аддитивная величина. Но! Как же быть с демократией, парламентом и т.п. социальными институтами, где заведомо должно быть коллективное мнение, предотвращающее самовластие, диктатуру и возможное самодурство одного человека? А никак! Вспомните слова У. Черчилля, о том, что «демократия – очень плохой способ управления, но, к сожалению, ничего лучшего пока не придумано». Очень хотелось, чтобы вы в своей дальнейшей жизни (безотносительно к тому, кем вы станете, и чем станете заниматься) всегда помнили об этом свойстве аддитивных и неаддитивных величин.

Эволюция науки

Поговорим теперь об эволюции самой науки. Конечно, можно было бы вначале рассказать о философии науки вообще, т.е. кратко коснуться истории позитивизма от О. Конта до П. Фейерабенда. Обязательно надо поговорить о постпозитивизме К. Поппера, о теории парадигм Т. Куна и эпистемах М. Фуко, но, к сожалению, ограниченность нашего курса не позволяет это сделать. Поэтому будем (по умолчанию!) считать, что указанные вопросы включены вам в курс философии, а для краткого ознакомления отсылаем вас к последней части нашей книги «Концепции современного естествознания»[1]. 

Нижеследующий материал представляет сокращенный и несколько адаптированный вариант фрагмента статьи выдающегося физика современности Ю. Неемана «Счастливый случай, наука и общество. Эволюционный подход», опубликованной в международном философском журнале «Путь» [28]. 

В эволюционной теории познания К. Поппер и Д. Кемпбелл сформулировали своеобразную неодарвинистскую схему, описывающую, как эволюционирует наука. Вкладом самого К. Поппера в философию науки была его идея фальсификации: ни одна теория не может называться теорией, если ее нельзя проверить экспериментально и если она не оказывается ложной в некоторых своих предсказаниях. Кроме того, согласно К. Попперу, прогресс в науке идет именно через процесс фальсификации: теория, не выдержавшая проверки, заменяется на более совершенную, с более широкой областью истинности. Таким образом, развитие науки является эволюционным процессом, и фальсификация уже дает нам необходимый механизм отбора. Осталось найти еще механизм случайной мутации. Для его нахождения К. Поппер и Д. Кемпбелл ввели гипотезу слепой вариации, согласно которой новые идеи в науке рождаются независимо от той проблемы, для решения которой они существуют. В предшествующих разделах мы уже обсуждали, что логически невозможно правильно вывести эмпирические обобщения или теорию только из данных наблюдений. Нет также и универсального метода, позволяющего найти «истинную» теорию, не занимаясь ее проверкой. К. Поппер и Д. Кемпбелл сделали отсюда вывод, что ни для одной теории не существует априорного оправдания, и поэтому построение теории есть не что иное, как угадывание, то есть случайная операция. Д. Кемпбелл даже называет новые научные виды неоправданными вариациями – случайными операциями проверенных теорий.

На первый взгляд, теория Поппера – Кемпбелла напрашивается на суровую критику. Действительно, если наука обязана своим прогрессом слепому угадыванию, то зачем «учить науке», для чего ученым придерживаться исследовательских программ? Существует ли тогда вообще научная методология? Не пойти ли вслед за П. Фейерабендом и считать, что «все сгодится»? Да и вообще – произвела бы серия подобных операций сколько-нибудь заслуживающие внимания научные результаты? Дабы снять эти вопросы Ю. Нееман и Л.В. Канторович предложили более тонко структурированную теорию мутационного механизма науки.

Их первый тезис состоит в том, что ключевую роль в этом мутационном механизме играет везение. Именно этот феномен стоит за главными достижениями в науке, будь то в теории или в открытии новых явлений, или в постановке новых проблем, которыми впоследствии начинают заниматься исследователи.

Вторая важная модификация теории Поппера – Кемпбелла – второй тезис состоит в том, что его надо применять, если говорить в самых общих чертах, к революционной стадии науки. В этих революционных стадиях ярко выражена стохастическая компонента, то есть очевидный эффект случайности. Иногда поразительные результаты, полученные «случайно», делают такой стохастической компонентой самого ученого.

Третий тезис версии Немана – Канторовича следующий: мутирует не статическая структура науки, а динамический исследовательский механизм. То есть для этого должна существовать постоянно действующая программа – поиск «А». Такой поиск должен постоянно вестись, чтобы иметь какие-то результаты. Если ученый не будет все время настороже, с ним никогда не приключится ничего странного – никакой мутации, никаких везений, никаких случайных открытий «В». Вспомним, что для фиксации генетической мутации в ДНК необходим процесс репродукции, в который, в свою очередь, также может вкрасться ошибка. «Нормальная» наука или, точнее, преднамеренный и запрограммированный процесс исследования, который обычно направлен на дальнейшую разработку уже полученных результатов, и составляет ту естественную основу, где может произойти (и происходит) мутационная ошибка.

В примерах, которые мы приводили в нашем курсе, было фактически несколько «траекторий» открытия: поисковое исследование – то есть исследование, не являющееся поиском чего-то конкретного, но все же остающимся поиском и открытием «В»; поиск «А» и открытие «В» в качестве побочного продукта; поиск «А» и открытие вместо этого «В». В некоторых случаях «В» – это «А», но по совершенно неожиданным причинам.

Новые области науки особенно богаты открытиями, в основе которых лежит везение. Исходная база данных тут, как правило, ограничена, а теоретических знаний, с которыми надо согласовывать неожиданные результаты, меньше, чем у старых теорий, Поэтому мутации – везения в новых науках, – это эпистемологические проявления феномена, хорошо известного в биологической эволюции и описываемого моделью «пунктирной» эволюции Н. Элдриджа и С.Дж. Гулда. Эти исследователи обнаружили, что эволюция происходит гораздо быстрее в небольших изолированных популяциях. Причины: шансы мутантов на встречу и размножение в таких популяциях выше, а степень вмешательства со стороны части популяции, не подвергшейся мутации, ниже.

Это согласуется и с нашим тезисом, что открытие происходит через случайность – флуктуацию в малых научных коллективах, поскольку интеллект – неаддитивная функция. Тогда новое качество в сложной системе возникает через флуктуацию и их разрастание в процессе самоорганизации.

Информационные носители социальной эволюции

Остановимся еще на одном важном моменте. Наука + технологии – это и есть информационные носители социальной эволюции.

Человек за свое существование, судя по всему, не претерпел существенных генетических изменений (пока!), тем не менее он значительно эволюционировал, самоорганизуясь в сообщества. Наверное, стоит выделить относительно стабильные уровни или эпохи социальной эволюции, определяемые технологиями. Переход от палеолита к мезолиту и неолиту следует за эволюцией технологии каменных орудий. Далее, открытие меди (эпоха хальколита), затем эпоха бронзы и железа. В настоящее время мы, судя по всему, живем уже в век информационных технологий.

Весьма примечательно, что примерно до конца XVII века технологии, являясь следствием накопленного опыта, не следовали за научными достижениями, а начиная с XVIII века, новые технологии все более и более являются следствием научного прогресса. Появление же новых технологий непосредственно сказывается на социальной эволюции человечества. Таким образом, сначала одни технологии, а потом и наука + технологии являются своеобразной ДНК (информационным носителем) социальной эволюции, в которой роль мутаций играют научные и технологические открытия.

Парадигма естественной и гуманитарной культур

И последнее. До недавнего времени считалось, что полнота познания и необходимая для этого способность к интуитивному суждению – это фундаментальное условие существования homo sapiens. Однако, развитие искусственного интеллекта и особенно самообучающихся систем показывает, что в будущем человечество будет использовать компьютеры не только как инструменты, усиливающие возможности логического мышления, но также и интуитивного. Важно, что с компьютеризацией нашей жизни необходимость мышления для человека только возрастает. Наоборот, поскольку логические, дискурсивные операции все более передаются ЭВМ, степень внелогической, интуитивной деятельности увеличивается. В итоге, в процессе логического, дискурсивного научного творчества должны все в большей степени проявляться приемы, свойственные процессу художественного творчества, а значит, и приемы научной работы в гуманитарных науках. Этим и определяется парадигма естественной и гуманитарной культур, возникающая вследствие интеллектуальной революции конца XX века, освобождающей умственную деятельность от стандартизированного рутинного труда.

Нет смысла демонстрировать проникновение естественно-научного подхода в  гуманитарные науки. Сейчас, однако, нас интересует другое. Возникает вопрос: возможен ли обратный процесс, т.е. проникновение методов гуманитарных наук в естественные, или еще жестче – проникновение своеобразного метода познания, свойственного в основном художественному творчеству, в естественные науки?

Таким образом, по существу ставится вопрос об относительной роли в постижении истины, в нашей деятельности рациональным, логическим способом, с одной стороны, и интуитивным, внелогическим, – с другой; и можно ли вообще полагать, что дальнейшее познание мира все более будет сводиться к рациональному, логическому и в будущем ими одними и определяться. Тогда возникает вопрос о роли интуитивного суждения в постижении мира.

«Истина есть интуиция. Истина есть дискурсия. Или проще: истина есть интуиция – дискурсия» (О.П. Флоренский).

«Поток времени в своем неудержимом и вечном течении влечет за собою все сущее. Он ввергает в пучину забвения как незначительные события, так и великие, достойные памяти; туманное, как говорится в трагедии, он делает явным, а очевидное скрывает. Однако историческое повествование служит надежной защитой от потока времени и как бы сдерживает его неудержимое течение; оно вбирает в себя то, о чем сохранилась память, и не дает этому погибнуть в глубинах забвения». Эта мысль, запечатленная византийской принцессой Анной Комнин в «Алексиаде» (XII век), стимулировала авторов при написании данного «исторического повествования».

На этом мы заканчиваем наши лекции по «Панораме современного естествознания».

«Знание смиряет великого, удивляет обыкновенного

и раздувает маленького человека.»

Л.Н. Толстой