Читать книгу «Порядок из хаоса» онлайн.

Мы начинаем с наблюдателя, измеряющего координаты и импульсы и исследующего, как они изменяются во времени. В ходе своих измерений он совершает открытие: узнает о существовании неустойчивых систем и других явлений, связанных с внутренней случайностью и внутренней необратимостью, о которых мы говорили в гл. 9. Но от внутренней необратимости и энтропии мы переходим к диссипативным структурам в сильно неравновесных системах, что позволяет нам понять ориентированную во времени деятельность наблюдателя.

Не существует научной деятельности, которая не была бы ориентированной во времени. Подготовка эксперимента требует проведения различия между «до» и «после». Распознать обратимое движение мы можем только потому, что нам известно о необратимости. Из нашей диаграммы видно, что, описав полный круг, мы вернулись в исходную точку и теперь видим себя как неотъемлемую часть того мира, который мы описываем.

Наша схема не априорна — она выводима из некоторой логической структуры. Разумеется, в том, что в природе реально существуют диссипативные структуры, нет никакой логической необходимости. Однако непреложный «космологический факт» состоит в следующем: для того чтобы макроскопический мир был миром обитаемым, в котором живут «наблюдатели», т. е. живым миром, Вселенная должна находиться в сильно неравновесном состоянии. Таким образом, наша схема соответствует не логической или эпистемологической истине, а относится к нашему состоянию макроскопических существ в сильно неравновесном мире. Наша схема обладает еще одной существенной отличительной особенностью: она не предполагает никакого фундаментального способа описания. Каждый уровень описания следует из какого-то уровня и в свою очередь влечет за собой другой уровень описания. Нам необходимо множество уровней описания, ни один из которых не изолирован от других, не претендует на превосходство над другими.

Мы уже отмечали, что необратимость — явление отнюдь не универсальное. Эксперименты в условиях термодинамического равновесия мы можем производить лишь в ограниченных областях пространства. Кроме того, значимость временных масштабов варьируется в зависимости от объекта. Камень подвержен изменениям на отрезке времени масштаба геологической эволюции. Человеческие сообщества, особенно в наше время, имеют свои, существенно более короткие временные масштабы. Мы уже упоминали о том, что необратимость начинается тогда, когда сложность эволюционирующей системы превосходит некий порог. Примечательно, что с увеличением динамической сложности (от камня к человеческому обществу) роль стрелы времени, эволюционных ритмов возрастает. Молекулярная биология показала, что внутри клетки все живет отнюдь не однообразно. Одни процессы достигают равновесия, другие, регулируемые ферментами, протекают в сильно неравновесных условиях. Аналогичным образом стрела времени играет в окружающем нас мире самые различные роли. С этой точки зрения (с учетом ориентации во времени всякой активности) человек занимает в мире совершенно исключительное положение. Особенно важным, как уже говорилось в гл. 9, мы считаем то, что необратимость, или стрела времени, влечет за собой случайность. «Время — это конструкция». Значение этого вывода, к которому независимо пришел Валери[252], выходит за рамки собственно естествознания.

6. Вихрь в бурлящей природе

В нашем обществе с его широким спектром «познавательных технологий» науке отводится особое место. Наука — это поэтическое вопрошание природы в том смысле, что поэт выступает одновременно и как созидатель, активно вмешивающийся в природу и исследующий ее. Современная наука научилась с уважением относиться к изучаемой ею природе. Из диалога с природой, начатого классической наукой, рассматривавшей природу как некий автомат, родился совершенно другой взгляд на исследование природы, в контексте которого активное вопрошание природы есть неотъемлемая часть ее внутренней активности.

В начале «Заключения» мы уже говорили о том, что существовавшее некогда ощущение интеллектуальной уверенности было поколеблено. Ныне мы располагаем всем необходимым для того, чтобы спокойно обсудить, как соотносятся между собой наука (естествознание) и философия. Мы уже упоминали о конфликте между Эйнштейном и Бергсоном. В некоторых сугубо физических вопросах Бергсон, несомненно, заблуждался, но его задача как философа состояла в том, чтобы попытаться выявить в физике те аспекты времени, которым, по его мнению, физики пренебрегали.

Анализ следствий и согласованности фундаментальных понятий, являющихся одновременно физическими и философскими, несомненно, сопряжен с определенным риском, но диалог между естествознанием и философией может оказаться весьма плодотворным. В этом нетрудно убедиться даже при беглом знакомстве с идеями Лейбница, Пирса, Уайтхеда и Лукреция.

Лейбниц ввел необычное понятие «монад» — не сообщающихся с внешним миром и между собой физических сущностей, «не имеющих окон, через которые что-нибудь может попасть в них или выйти из них наружу». От взглядов Лейбница нередко просто отмахивались как от безумных. Но, как мы видели в гл. 2, существование преобразования, допускающего описание с помощью некоторых невзаимодействующих элементов, — свойство, присущее всем интегрируемым системам. Эти невзаимодействующие элементы при движении переносят свое собственное начальное состояние, но в то же время, подобно монадам, сосуществуют со всеми другими элементами в «предустановленной» гармонии: в таком представлении состояние каждого элемента, хотя оно полностью самоопределено, до мельчайших деталей отражает состояние всей системы.

С этой точки зрения все интегрируемые системы можно рассматривать как «монадные» системы. В свою очередь монадология Лейбница допускает перевод на язык динамики: Вселенная есть интегрируемая система[253]. Таким образом, монадология является наиболее последовательным описанием Вселенной, из которого исключено всякое становление. Обращаясь к попыткам Лейбница понять активность материи, мы сможем лучше ощутить глубину пропасти, отделяющей наше время от XVII в. Естествознание еще не располагало тогда необходимыми средствами. На основе чисто механической модели мира Лейбниц не мог построить теорию, объясняющую активность материи. Тем не менее некоторые из его идей, например тезис о том, что субстанция есть активность или что Вселенная есть взаимосвязанное целое, сохранили свое значение и в наше время обрели новую форму.

К сожалению, мы не можем уделить достаточно места трудам Чарлза С. Пирса. Приведем лишь один весьма примечательный отрывок:

«Вы все слышали о диссипации энергии. Обнаружено, что при любых трансформациях энергии часть ее превращается в тепло, а тепло всегда стремится выровнять температуру. Под воздействием собственных необходимых законов энергия мира иссякает, мир движется к своей смерти, когда повсюду перестанут действовать силы, а тепло и температура распределяется равномерно...

Но хотя ни одна сила не может противостоять этой тенденции, случайность может и будет препятствовать ей. Сила в конечном счете диссипативна, случайность в конечном счете копцентративна. Диссипация энергии по непреложным законам природы в силу тех же законов сопровождается обстоятельствами, все более и более благоприятными для случайной концентрации энергии. Неизбежно наступит такой момент, когда две тенденции уравновесят друг друга. Именно в таком состоянии, несомненно, находится ныне весь мир»[254].

Как и монадология Лейбница, метафизика Пирса была сочтена еще одним примером того, насколько философия оторвана от реальности. Ныне же идеи Пирса предстают в ином свете — как пионерский шаг к пониманию плюрализма, таящегося в физических законах.

Философия Уайтхеда переносит нас на другой конец спектра. Для Уайтхеда бытие неотделимо от становления. В своем труде «Процесс и реальность» он утверждал: «Выяснение смысла высказывания «все течет» снова есть одна из главных задач метафизики»[255]. В наше время и физика, и метафизика фактически совместно приходят к концепции мира, в которой процесс становления является первичной составляющей физического бытия и (в отличие от монад Лейбница) существующие элементы могут взаимодействовать и, следовательно, рождаться и уничтожаться.

Упорядоченный мир классической физики или учение о параллельных изменениях в монадологии Лейбница напоминают столь же параллельное, упорядоченное и вечное падение атомов Лукреция в бесконечно протяженном пространстве. Мы уже упоминали о клинамене и неустойчивости ламинарных течений. Но можно пойти и дальше. Как отметил Серр[256], у Лукреция бесконечное падение служит моделью, на которой зиждется наша концепция естественного происхождения возмущения, служащего толчком к рождению вещей. Если бы вертикальное падение не было «беспричинно» возмущаемо клинаменом (в результате чего равномерно падавшие атомы начинают сталкиваться и образовывать скопления), не возникла бы природа. Все, что воспроизводилось бы, было лишь многократным повторением связи между эквивалентными причинами и следствиями, подчиняющимися законам рока (foedera fati).

Лукреций, можно сказать, «изобрел» клинамен в том же смысле, в каком «изобретаются» археологические объекты: прежде чем начинать раскопки, необходимо «угадать», что развалины древнего сооружения находятся в данном месте. Если бы существовали одни лишь обратимые траектории, то откуда бы взялись необратимые процессы, производимые нами и служащие в природе источником нашего опыта субъективного переживания? Там, где утрачивают определенность траектории, где перестают действовать foedera fati, управляющие упорядоченным и монотонным миром детерминистического изменения, начинается природа. Там начинается и новая наука, описывающая рождение, размножение и гибель естественных объектов. «На смену физике падения, повторения строгой причинной связи пришла созидающая наука об изменении и сопутствующих ему условиях»[258]. На смену законам рока — foedera fati — пришли законы природы — foedera naturae, — означавшие, как подчеркивал Серр, и законы природы, т. е. локальные, особые, исторические зависимости, и союз, как некоторую форму контакта с природой.

Так в физике Лукреция мы снова обнаруживаем открытую нами в современном знании связь между актами выбора, лежащими в основе физического описания, и философской, этической или религиозной концепцией положения, занимаемого человеком в природе. Физике универсальных зависимостей и взаимосвязей противопоставляется другая наука, которая уже не стремится искоренить возмущение или случайность во имя закона и неукоснительного подчинения предустановленному порядку. Классическая наука от Архимеда до Клаузиуса противостояла науке о хаотических и бифуркационных изменениях.

«Именно в этом греческая мудрость достигает одной из своих величайших вершин. Там, где человек пребывает в окружающем мире и сам выходит из этого мира, находится среди окружающей его материи и сам сотворен из нее, он перестает быть чужестранцем и становится другом, членом семьи, равным среди равных. Он заключает пакт с вещами. Наоборот, многие другие науки основаны на нарушении этого пакта. Человек чужд миру, рассвету, небу, вещам. Он ненавидит их и сражается с ними. Все окружающее для человека — опасный враг, с которым нужно вести борьбу не на жизнь, а на смерть и которого во что бы то ни стало необходимо покорить... Эпикур и Лукреций жили в умиротворенной Вселенной, где наука о вещах совпадала с наукой о человеке. Я — возмущение, вихрь в бурлящей природе»[259].

7. За пределами тавтологии

Мир классической науки был миром, в котором могли происходить только события, выводимые из мгновенного состояния системы. Любопытно отметить, что эта концепция, которую мы проследили до Галилея и Ньютона, уже в их время не была новой. В действительности ее можно отождествить с аристотелевским представлением о божественном и неизменном небе. По мнению Аристотеля, точное математическое описание применимо только к небесному миру. Во «Введении» к нашей книге мы посетовали на то, что наука развеяла волшебные чары, окутывавшие окружающий нас мир. Но развеянием чар мы, как ни парадоксально, обязаны прославлению земного мира, взявшего на себя тем самым часть высокой миссии чистого разума, который Аристотель относил к возвышенному и совершенному небесному миру. Классическая наука отрицала становление и многообразие природы, бывшие, по Аристотелю, атрибутами низменного подлунного мира. Классическая наука как бы низвела небо на землю. Но не это входило в намерения отцов современной науки. Подвергнув сомнению утверждение Аристотеля о том, что математика кончается там, где начинается природа, они усматривали свою задачу не в поиске незыблемого, скрывающегося за изменяемым, а в расширении изменчивой, преходящей и тленной природы до границ мира. В своем «Диалоге о двух главнейших системах мира» Галилей высказывает удивление по поводу тех, кто склонен думать, что мир стал бы благороднее оттого, что после потопа осталось бы только море льда или если бы земля обладала твердостью яшмы, с трудом поддающейся резцу. Пусть те, кто думает, будто Земля станет прекраснее оттого, что превратится в хрустальный шар, сами обратятся в алмазные статуи под взглядом Медузы Горгоны!

Выяснилось, однако, что объекты, выбранные первыми физиками для проверки применимости количественного описания, — идеальный маятник с его консервативным движением, простые машины, орбиты планет и т.д., — соответствуют единственному математическому описанию, воспроизводящему божественное совершенство и идеальность небесных тел Аристотеля.

Подобно богам Аристотеля, объекты классической динамики замкнуты в себе. Они ничего не узнают извне. Каждая точка системы в любой момент времени знает все, что ей необходимо знать, а именно распределение масс в пространстве и их скорости. Каждое состояние содержит всю истину о всех других состояниях, совместимых с наложенными на систему связями; каждое может быть использовано для предсказания других состояний, каково бы ни было их относительное расположение на оси времени. В этом смысле описание, предоставляемое наукой, тавтологично, так как и прошлое, и будущее содержится в настоящем.

Коренное изменение во взглядах современной науки, переход к темпоральности, к множественности, можно рассматривать как обращение того движения, которое низвело аристотелевское небо на землю. Ныне мы возносим землю на небо. Мы открываем первичность времени и изменения повсюду, начиная с уровня элементарных частиц и до космологических моделей.

И на макроскопическом, и на микроскопическом уровнях естественные науки отказались от такой концепции объективной реальности, из которой следовала необходимость отказа от новизны и многообразия во имя вечных и неизменных универсальных законов. Естественные науки избавились от слепой веры в рациональное как нечто замкнутое и отказались от идеала достижимости окончательного знания, казавшегося почти достигнутым. Ныне естественные науки открыты для всего неожиданного, которое больше не рассматривается как результат несовершенства знания или недостаточного контроля.

Эту открытость современного естествознания Серж Московиси удачно охарактеризовал как «кеплеровскую революцию», чтобы отличить ее от «коперниканской революции», которая сохранила идею абсолютной точки зрения. Во многих высказываниях различных авторов, приведенных во «Введении», естествознание связывалось с развенчанием «волшебных чар», окутывавших окружающий мир. Следующий отрывок из работы Московичи позволит читателю составить представление об изменениях, происходящих ныне в естественных науках:

«Наука оказалась вовлеченной в дерзкое это предприятие, наше предприятие, для того чтобы обновить все, к чему она прикасается, и согреть все, во что она проникает, — землю, на которой мы живем, и истины, наделяющие нас способностью жить. И каждый раз это не отзвук чьей-то кончины, не достигающий нашего слуха погребальный звон, а вечно звонкий голос возрождения и начала человечества и материальности, зафиксированных на какой-то миг и их эфемерной неизменности. Именно поэтому великие открытия совершаются не на смертном одре, как это было с Коперником, а достигаются в награду мечтам и страсти, как это было с Кеплером»[260].

8. Созидающий ход времени

Часто говорят, что, не будь И. С. Баха, у нас не было бы «Страстей по Матфею», а теория относительности рано или поздно была бы создана и без Эйнштейна. Предполагается, что развитие науки детерминистично в отличие от непредсказуемого хода событий, присущего истории искусств. Оглядываясь назад на причудливую и подчас загадочную историю естествознания (в нашей книге мы пытались бегло обрисовать лишь ее основные вехи на протяжении трех последних столетий), нельзя не усомниться в правильности подобных утверждений. Имеются поистине удивительные примеры фактов, которые не принимались во внимание только потому, что культурный климат не был подготовлен к включению их в самосогласованную схему. Открытие химических часов восходит, по-видимому, к XIX в., но тогда химические часы противоречили идее монотонного перехода в равновесное состояние. Метеориты были выброшены из Венского музея потому, что в описании солнечной системы для них не нашлось места. Окружающая нас культурная среда играет активную роль в формировании тех вопросов, которые мы задаем, но, не вдаваясь в проблемы стиля и общественного признания, мы можем указать ряд вопросов, к которым возвращается каждое поколение.

[252] Valery P. Cahiers. La Pleiade.— Paris: Gallimard, 1973, p. 1303.

[253] Наше изложение следует работам: Prigogine I., Stengers I., Pahaut S. La dynamique de Leibnitz a Lucrece. Critique «Special Serres», Jan. 1979, vol. 35, pp. 34—55. Английский перевод: Dynamics from Leibnitz to Lucretius. Afterword to Serres M. Hermes: Literature, Science, Philosophy.—Baltimore: John Hopkins University Press, 1982, p. 137—155.

[254] Pierce C. S. The Monist, 1892, vol. 2, p. 321—337.

[255] Whitehead A. Process and Reality: An Essay in Cosmology.—N. Y.: The Free Press, 1969, p. 240—241. См. также: Leclere I. Whitehead's Metaphysics.—Bloomington, Indiana University Press, 1975.

[256] Serres M. La naissanse de la physique dans le texte de Lucrece. — Paris: Minuit, 1977, p. 139.

[258] Serres M. La naissance de physique dans le texte de Lucrece.—Paris: Minuit, 1977, p. 136.

[259] Serres M., ibid., pp. 162, 85—86, Roumain at Faulkner traduisent l'Ecriture.—In: La Traduction.—Paris: Minuit, 1974.

[260] Moscovici S. Hom mes domestiques et hommes sauvages.— Paris: Union general d'ed., 1974, pp. 297—298.