Файл: Томпсон. Механистическая и немеханистическая наука. Исследование природы сознания и формы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 503
Скачиваний: 0
Случай и единство природы |
] go, |
игнорировать детали последовательности, считая их результатом случайности.
В завершение напомним, что последовательность считается случайной, если она удовлетворяет статистическому критерию равновероятности появления в ней всевозможных комбинаций. Многие исследователи считали наличие в природе случайных последовательностей доказательством существования естественных процессов, вызываемых беспричинной случайностью. Одна1ко, как мы видим, критерии максимального информационного • «содержания и хаотичности совпадают и, таким образом, после- I "довательность, содержащая в плотно упакованном виде значи- ' тельный объем полезной информации, не может считаться результатом проявления абсолютной случайности. В любом случае попытка усмотреть в закономерном процессе черты отсутствия закономерности внутренне противоречива, и мы можем лишь сделать вывод об ошибочности концепции абсолютной случайности. Данная концепция дает нам лишь иллюзию понимания явлений, которые мы способны описать, но не в силах объяснить.
l
4 -
3-
0 т!Ш miLr&
0 1 2 3 4 5
0 1 2 3 4 5
vo
о
ТЛ-П
Рис.3. Результат компрессии данных. На рисунке сверху показан закодированный, но не сжатыйтекст, состоящий из латинских букв. Гистограмма внизу представляет частотное распределение пятибитовых комбинаций, соответствующих содержащимся в сообщении буквам. Форма распределения отличается от колоколообразного профиля, которым характеризуются разупорядоченные последовательности. Причина состоит в том, что некоторые буквы английского языка появляются значительно чаще других.
п
LMUTnriJUUU
1
Рис.4. На рисунке сверху показано сообщение из рис.3, после компрессии. Его смысл не изменился, но плотность представления информации повысилась. Как видно из приведенной внизу гистограммы, частотное распределение для сжатого сообщения намного ближе к колоколообразной форме, характерной для случайной последовательности. Возрастание видимой разупорядоченности происходит не из-за "случая", а вследствие увеличения плотности информациипослесжатиясообщения.
10 |
20 |
30 |
192 |
Глава 6 |
6.3. Случайность и эволюция
Посмотрим, каким образом сделанные нами выводы соотносятся с реальным миром, в котором мы живем. Не может ли получиться так, что, концентрируя свои усилия на исследовании механистических законов, современные ученые упускают из виду важную информацию, содержащуюся в природных явлениях в закодированном виде? Именно это произошло с приведенной на рис.2 последовательностью, которую мы раскодировали, открыв ее высший смысл — утверждение по поводу эволюции человека. Утверждение это принадлежит известному специалисту в области эволюции Теодосису Добжанскому7, который выразил в нем широко распространенное среди ученых мнение. Добжанский рассматривает появление человеческой расы в контексте некой физической теории, описывающей сочетание процессов обусловленности и случая. Своим утверждением Добжанский выражает убежденность в том, что, хотя эти процессы и привели к появлению столь сложных форм жизни, как человек, вероятность такого хода событий равна нулю.
Разумеется, никому до сих пор не удалось доказать, что Вселенная или хотя бы ее крохотная часть, населенная нами, действительно подчиняется системе каких-то фундаментальных механистических законов. Тем не менее допустим, что это так. Тогда утверждение Добжанского будет означать, что подробная информация, определяющая природу и историю жизни человека, \ является по отношению к такого рода высшей системе не более I чем случайным шумом8. Всеобщая теория может описывать только наиболее общие статистические свойства этого шума и игнорирует саму суть содержащейся в нем информации, ибо относится к ней как к проявлению беспричинной случайности.
Убеждения Добжанского основаны на том, что ни он сам, ни его коллеги не в силах выделить в природе ни одной четко определенной цепочки причинно-следственных связей, позволяющей им вывести формы живых организмов из основополагающих физических принципов. Разумеется, сторонники теории эволюции постулируют возникновение всех живых форм в результате действия определенных физических процессов — мутации и естественного отбора. Однако исследование этих процессов не дает ответа на вопрос, почему одна форма возникла, а другая — нет; отсюда делается вывод о том, что возникновение конкретных видов, например тигров, лошадей, людей — это лишь проявле-
Случай и единство природы |
j 93 |
ние случайности. Именно этот вывод содержится, например, в замечании Чарльза Дарвина, которое гласит: «В многообразии , органических существ и действии естественного отбора столько •']
же смысла, как в направлении, в котором дует ветер»9. |
I |
Можно, разумеется, предположить, что в будущем нам удаст- |
|
ся объяснить возникновение конкретных живых форм на основе |
|
фундаментальных физических законов. Однако много ли деталь- |
|
ной информации мы сможем надеться получить? Сумеем ли мы |
|
объяснить с ее помощью сложнейшие свойства человеческой |
|
личности? Сможем ли описать при помощи физических законов |
|
подробности личной жизни каждого отдельно взятого человека |
|
— например научные труды того же самого Теодосиса Добжан- |
|
ского? Не вызывает сомнений факт, что на основе фиксирован- |
|
ного набора относительно простых законов можно сделать лишь |
|
ограниченное количество выводов. |
|
Эти вопросы представляют собой серьезную дилемму для ис- |
|
следователей, пытающихся сформулировать полную, единую |
|
механистическую теорию мира. Отвергнув ложную концепцию |
|
абсолютной случайности, мы видим, что такая теория, чтобы ее |
|
можно было считать полной, должна содержать прямое объяс- |
|
нение всего бесконечного многообразия реальности. Ученые |
|
должны либо удовлетвориться неполной теорией, в хоторой ни- |
|
чего не будет сказано о многообразных проявлениях Вселенной, |
|
в том числе и жизни, либо они будут вынуждены приложить к |
|
своей теории произвольный, по-видимому, перечень данных, |
|
описывающих эти свойства ценой разрушения единства теории. |
|
Чтобы получить представление о серьезности этой дилеммы, |
|
вкратце рассмотрим физические теории, предшествовавшие по- |
|
явлению квантовой механики и формального введения в науку |
|
понятия абсолютной случайности. Основанные на одном лишь |
|
принципе причинности, эти теории пользуются понятием слу- |
|
чайности только в качестве фактора, объясняющего неполноту |
|
представлений наблюдателя о совершенно предопределенном |
|
ходе событий. Новейшие научные достижения отодвинули тако- |
|
го рода теории на второй план, однако кто-то может все еще |
|
надеяться построить единое описание природы на их основе. Мы |
|
покажем на простом примере, что такие теории сталкиваются с |
|
той же самой дилеммой, что и единые теории, основанные на |
|
статистических законах. |
|
194 |
Глава б |
На рис.5 изображен фрагмент идеальной квадратной решетки, в узлах которой размещены шары. Предположим, что их распо'- ложение фиксированно и что решетка бесконечно простирается во всех направлениях. Рассмотрим поведение шара, движущемуся согласно законам классической физики и отскакивающего от упругой поверхности шаров, расположенных в узлах решетки. Как только мы приводим шар в движение, он начинает перемещаться, описывая зигзагообразную траекторию между шарами решетки.
На рисунке показано, что самое незначительное отклонение траектории заметно усиливается при столкновении с неподвижными шарами. С каждым столкновением отклонение нарастает,
Рис.5. Пример, иллюстрирующий простую теорию причинности. Движущийся шар отскакивает от упругих поверхностей других шаров бесконечной квадратной решетки. Самое незначительное отклонение траектории заметно усиливается при столкновении с неподвижными шарами.
Случай и единство природы |
j 0,5 |
и для того чтобы предсказать траекторию шара, мы должны знать первоначальное направление его движения с колоссальной точностью. Если шар движется со скоростью шестьдесят миль в час, то, чтобы последовательно, удар за ударом, предсказать его путь в течение часа, нам необходимо знать изначальное направление его движения (в градусах) с точностью в два миллиона десятичных знаков10. Для записи такого числа потребовалось бы приблизительно 714 страниц.
В сущности, число, характеризующее начальное направление движения шара, представляет собой целый текст, заранее определяющий траекторию движения шара на ближайший час. Если бы мы захотели предсказать его перемещения в течение года, нам потребовалось бы более шести миллионов страниц. Таким образом, простая детерминистская теория способна полностью предсказывать описываемые ею явления — движение шара, например — только при том условии, что в ней заранее содержится исчерпывающее описание того, что должно произойти.
Мы можем обобщить модель, разрешив одновременное движение всех шаров и допуская, что их взаимодействия происходят не только путем упругих соударений, но и за счет других сил. Сделав это, мы получим классическую теорию природы Ньютона, о которой говорится в цитате из Лапласа, приведенной в начале главы. Не только Лаплас, но и многие другие исследователи пытались объяснить с помощью этой теории все явления природы. Эта теория целиком основывалась только на простых законах взаимного притяжения и отталкивания материальных частиц.
Что может сказать такая теория по поводу происхождения жизни? Несмотря на то, что она значительно сложнее модели, использованной в нашем простом примере, данная теория сохраняет некоторые ее черты. Для объяснения возникновения жизни она должна включать в себя миллиарды чисел, описывающих предшествующее состояние мира, и в значащих цифрах этих чисел должна содержаться полная закодированная информация обо всей истории живых существ11. Какие-то из них описывали бы рождение и развитие, скажем, носорога, другие — историю жизни конкретного человека.
В этих числах всевозможные факты истории мира были бы закодированы в очень сложной форме, и, как следует из теории информации, данный способ описания был бы совершенно про-