Неслучайный взгляд на случайность
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Принцип детерминизма
Глава 2. Учение о причинности. Античный детерминизм
Глава 3. Дефинитивный детерминизм
Глава 4. Жесткий (лапласовский детерминизм)
§ 4.1. Краткая биография Пьера Симона Лапласа
§ 4.2. Суть и анализ лапласовского детерминизма
Глава 5. Вероятностный детерминизм
Глава 6. Проблема синтеза видов детерминизма
Глава 7. Вероятностно-статистические закономерности
Глава 8. Детерминизм и случайность
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
I. ВВЕДЕНИЕ
Спор о случайности давний. В античные времена над людьми довлели Неизбежность, предрешенный, роковой исход. И старинное изречение «от судьбы не уйдёшь», дошедшее до наших дней, ныне тоже пользуется большим успехом в футурологов, прорицателей, ворожеев и астрологов.
Случайность и необходимость являются одними из основных категорий философии. В одном из последних учебников по философии случайность определяется как то, что в данных условиях может иметь место, а может и не иметь, может произойти так, а может совершиться иначе. Можно ли считать такое определение достаточно полным на современном уровне развития теории вероятностей и ее применений? Ответ на этот вопрос ищут многие философы. Окончательного решения в данное время нет.
В философии существует такая категория вопросов, которые, будучи один раз поставленными, в дальнейшем, несмотря на то, что на них не был дан ясный и окончательный ответ, служат краеугольными камнями всего последующего развития философской мысли. Таким вопросом был, например, вопрос о том, что первично: материя или дух. Таким же важным вопросом философии является и вопрос, поставленный французским физиком Пьером Симоном Лапласом: всё ли в мире предопределено предыдущим состоянием мира или же причина может вызвать несколько следствий. Как и предполагается философской традицией, сам Лаплас в своей книге «Изложение системы мира» не задавал никаких вопросов, а сказал уже готовый ответ: да, всё в мире предопределено. Однако, как часто и случается в философии, предложенная Лапласом картина мира не убедила всех. Его ответ породил дискуссию о случайности и предопределенности. Она продолжается и по сей день.
Некоторые философы считают, что квантовая механика разрешила данный вопрос в пользу вероятностного подхода. Тем не менее, теория Лапласа о полной предопределенности (теория лапласовского детерминизма) актуальна и сегодня. Достаточно ввести в поисковую машину Интернета словосочетание «детерминизм Лапласа» - и вы убедитесь в этом.
Ещё с одним примечательным фактом я столкнулась во время поисков первоисточника - той части трудов Лапласа, где он затрагивал данную проблему. Везде попадались лишь цитаты его высказываний размером в полстраницы. Когда источник был найден, оказалось, что у самого Лапласа на эту тему написано немногим больше. Но на одной странице он смог раскрыть всю суть проблемы лучше, чем это сделали бы философы в своих многостраничных трактатах. Впрочем, если быть справедливой, философы зачастую бывают многословными. Ведь им необходимо показать, что измышления они взяли не из воздуха, а из строгих логических выводов, из постулатов, которые базируются на работах предыдущих философов или, в крайнем случае, сами по себе являются достаточно очевидными и никем не оспариваются. Но то, что непростительно философу, простительно физику.
Меня, как будущего физика, определенно волнуют проблемы и того, и другого подхода (как случайного, так и детерминированного), поскольку для теоретических выводов важно, из каких посылок исходить: из того, что всё предопределено предыдущим состоянием, или же опираться на вероятностный подход.
В данной работе мы постараемся рассмотреть суть концепции детерминизма (дефинитивного, жёсткого (лапласовского) и вероятностного), в особенности лапласовского, как одной из популярнейших концепций о характере связей в объективном мире; исходные посылки, которыми руководствовался Лаплас для вывода своей теории; теорию, противоположную детерминизму, - вероятность - и сравним их.
Глава 1. Принцип детерминизма
Я никогда не поверю, чтобы Бог играл в кости при сотворении мира.
Альберт Эйнштейн
детерминизм случайность закономерность причинность
ДЕТЕРМИНИЗМ [determinism] (лат.: deternino - ограничивать, определять, устанавливать):
1.Философское учение о закономерных отношениях взаимосвязи, взаимообусловленности сущностей и явлений реального мира. Современный прогрессивный детерминизм не означает жёстко однозначной причинности. Наоборот, поскольку все реальные сущности и явления являются вероятностными, отношения (взаимосвязь, взаимообусловленность) между ними тоже являются вероятностными. В основе современного детерминизма лежит вероятностная методология (Трифонов Е.В., 1974,…, 2002).
2.Специально-научные взгляды на природу реальных сущностей и явлений как на однозначные причинно-следственные отношения. Эти взгляды являются основой специально-научной детерминистской методологии.
Детерминизм в общефилософском современном понимании, содержание которого соответствует сформулированному выше понятию (1) - самоочевиден, универсален и конструктивен. Необоснованный детерминизм в специально-научном смысле, соответствующий смыслу понятия (2) - деструктивен и несомненно со временем будет отвергнут научным сообществом.
Глава 2. Учение о причинности. Античный детерминизм
Отчего мне так светло?
От того, что ты идёшь по переулку.
К. Матусовский
Идеи причинности были самыми ранними в детерминизме. Как и большинство философских учений, учение о причинности зародилось в Древней Греции. К признанию идей причинности побуждала практика политической и юридической жизни древнегреческих городов-полисов. Идеи причинности, а также необходимости выражены были еще Левкиппом (V век до н.э.), а затем Демокритом (около 450 г. до н.э.) в их атомистике. Последний говорил, что «предпочел бы найти одно причинное объяснение, нежели приобрести себе персидский престол». У него уже видна идея отказа от случайности, фатализм в понимании действия законов природы. Аристотель позднее развил учение о четырех видах причин, включая идею цели как универсальной причины (телеология):
) формальных (formalis) или сущностных (essential);
) материальных («то, из чего»);
) движущих или «творящих» начало;
) целевых («то, ради чего», teleo - цель).
Классификация Аристотеля не утратила своего значения до сих пор, хотя главенство и универсальность формальной и целевой причин над другими признают лишь в религиозной теологии <#"justify">Работы Лапласа свидетельствуют о том, что признание объективности случая вполне совместимо с утверждением о всеобщей причинной и необходимой обусловленности любого явления, с утверждением об однозначной детерминизированности всех событий в мире.
Наши современники, подобно многим поколениям людей, склонны истолковывать любые случаи неопределенности, с которыми приходится иметь дело, как результат ограниченности познавательных возможностей субъекта. Для многих современных ученых полноценно объяснить явление - значит построить его жестко детерминированную модель. Безусловно, есть задачи, при решении которых случайность вводится для облегчения и не имеет принципиального значения. Например, игра в шахматы, вычисление интегралов методом Монте-Карло.
Беда в том, что такой подход осуществляется при решении всех задач сторонниками лапласовского детерминизма. Схематически подход выражается в следующем:
1.Исходная теоретическая модель базируется целиком на представлении об однозначной детерминированности.
2.Вероятностно-статистические методы применяются как практические разумные средства, решающие оптимальным образом задачи, ответ на которые, в принципе, можно было бы получить и иным путём - без апиляции к вероятностным и статистическим соображениям. Например, Лишфиц и Ландау в курсе по теоретической физике пишут: «Вероятностный характер результатов сам по себе не лежит в самой природе рассматриваемых объектов, а связан лишь с тем, что эти результаты получаются на основании гораздо меньшего количества данных, чем это нужно было бы для полного механического описания (не требуются начальные значения всех координат и импульсов)».
В истории западной науки был период, в течение которого идеал жесткого детерминизма пытались реализовать в рамках научных теорий, описывающих только отдельные части реальности. Прежде всего, это относится к физике и такому ее разделу, как классическая механика. Вполне естественно, что рано или поздно такая программа должна была обнаружить свою ограниченность, что и произошло в начале XX века, особенно с открытием квантовой физики. В отношении частей мира действует более «мягкий» детерминизм, который обычно называют вероятностным детерминизмом.
Глава 5. Вероятностный детерминизм
До развития квантовой физики в первой половине XX века идеи жесткой детерминации и случайности вполне мирно уживались друг с другом, поскольку считалось, что случайность - это лишь результат незнания человеком всех причинных факторов. На самом деле ничего случайного нет, но человеческий разум весьма ограничен и не в состоянии постичь бесконечность мира, чтобы удостовериться в отсутствии всякой случайности. Здесь нужно отметить, что случайным называют такое событие, которое не имеет причины, поэтому понятие случайности формально противоречит идеи детерминации.
Развитие квантовой механики привело большинство ученых к необходимости принятия такой интерпретации физической теории, которая предполагает наличие случайности в самой реальности, а не только в нашем сознании. Такое изменение взглядов на природу случайности можно называть онтологизацией случайности. Но и в этом случае детерминизм не совсем отвергается, он скорее лишь ослабляется, принимая форму вероятностного детерминизма. В этом виде детерминизма любое событие имеет множество причин и множество следствий, оказываясь включенным в сеть причинно-следственных отношений. Следствие вытекает из причины уже только с некоторой вероятностью, а не с необходимостью. Вероятность - это степень необходимости, способная принимать непрерывный спектр значений от нуля (невозможность) до единицы (необходимость).
Общая схема вероятностного детерминизма может быть изображена примерно так. Если u(ti) - какое-то событие в момент времени ti, то оно может с некоторыми вероятностями следовать из нескольких предшествующих событий, например, из u1(ti-1) и u2(ti-1) с вероятностями P-1 и P-2 соответственно, и вызывать несколько последующих событий, например, u1(ti+1) и u2(ti+1) с вероятностями P+1 и P+2 соответственно. В этом случае, даже зная, что существует событие u(ti), мы не в состоянии точно определить, ни из какого предшествующего события произошло данное событие, ни к какому будущему событию оно приведет. Правда, это не значит, что мы совсем ничего не знаем. Мы можем, например, утверждать, что событие u(ti) с вероятностью P-1 следует из события u1(ti-1) и с вероятностью P+2 приведет к событию u2(ti+1). Вот такого рода вероятностное знание причинно-следственных отношений и лежит в основании вероятностного детерминизма. Этот вид детерминизма человеку более знаком, нежели жесткий детерминизм, поскольку в обычной жизни мы все время лишь с какой-то вероятностью можем связывать события между собою причинно-следственными отношениями. Будет завтра солнечно или пасмурно? Удастся ли мне сдать экзамен? Верно ли, что беды в нашей стране вызваны развитием «дикого капитализма»? Было ли причиной гриппа охлаждение или сниженный иммунитет? Все эти и им подобные вопросы обычны для человека. Мы можем отвечать на них лишь с некоторой вероятностью. Следовательно, человеческая жизнь всегда была погружена в сферу вероятностных отношений.
Каждое событие в модели вероятностного детерминизма оказывается узлом бесконечной сети отношений частичных причин и следствий. Исчезает абсолютное различие между ними. То, что в данный момент является причиной, в следующий момент может стать следствием. Начинают происходить взаимообмены причин и следствий. Если возможны случайные события, то есть события без предшествующей им причины, то, следовательно, возможно возникновение нового узла каузальной сети. Но там, где есть возникновение, есть и уничтожение: становится возможным событие без последствий, проявления которого исчезают в будущем. Узлы каузальной сети, следовательно, могут и исчезать. Возникновение и уничтожение также приобретают онтологический характер: последовательно и до конца проведенный вероятностный детерминизм должен повести к ограничению закона сохранения энергии, что как раз наблюдается в квантовой физике.
Глава 6. Проблема синтеза видов детерминизма
Кто же прав? Представители жесткого или вероятностного детерминизма? Аргументы сторонников жесткой детерминации кажутся логически убедительными. Повседневный опыт и особенно развитие квантовой физики заставляют склоняться к принятию вероятностного детерминизма.
Нам представляется, что правы и те, и другие. И проблема не в том, чтобы выбрать какой-то один вид детерминизма, но чтобы попытаться постичь некоторое более полное состояние детерминации, в которой могли бы найти свой синтез оба подхода.
Как уже отмечалось выше, жесткая детерминация вытекает из определений некоторой абсолютной точки зрения, на уровне которой рассматриваются не просто отдельные события, но вся совокупная мировая ситуация в целом. Что же касается вероятностной детерминации, то она больше подходит для отношений частичных событий, являющихся лишь малыми частями мировой ситуации. Особенность состоит лишь в том, что оба эти уровня - уровень целой ситуации и уровень частичных ситуаций - вполне реальны, оба существуют, хотя каждый на своем масштабе.
В качестве формулы синтеза жесткого и вероятностного детерминизмов может быть принята формула отношения целого и части: жесткий детерминизм описывает детерминацию на уровне целого, вероятностный - на уровне частей. Но целое, как известно, не сводимо полностью к своим частям. Будучи зависимым от них, определяясь ими, целое, тем не менее, образует некоторый новый уровень существования со своим собственным качеством. Таким новым, эмерджентным, качеством на уровне каузального целого и оказывается необходимость в причинно-следственных отношениях. Складываясь, все вероятностные детерминации всех частичных событий образуют итоговую необходимую каузальную связь целых мировых событий. Причем, неверно говорить, что реально существует что-то одно: либо только уровень целых событий, либо уровень событий частичных. Существуют оба вида бытия, каждый на своем уровне, на своем масштабе. Каждый обеспечен своей реальностью - реальностью своего вида.
Следовательно, существует логика целого на детерминациях.
Глава 7. Вероятностно-статистические закономерности
Сегодня стало очевидным, что статистические закономерности, выражая существенные связи объективного мира, могут, подобно динамическим законам, служить основанием для построения теории самого высокого гносеологического статуса. Таким образом, попытки сторонников концепции лапласовского детерминизма принизить статус вероятностно-статистических законов и теорий, построенных на их основе, следует рассматривать как несостоятельные.
Основной недостаток этой концепции заключается в том, что не учитывается переход количественных изменений в качественные при росте числа степеней свободы рассматриваемых систем, а также в том, что абстракции, лежащие в основе научных теорий, работающих в рамках этой концепции (в частности, изолированность системы, представление тел в виде материальной точки и т.д.) снимают «многообразие созерцания». Эти ограничения как раз и позволяют выдвигать концепцию однозначной детерминированности мира.
Но поскольку в природе не существует абсолютно изолированных систем, постольку эволюция реальной системы не может проходить абсолютно точно по траектории, определенной начальными условиями. Ясно, что любое, сколько угодно малое, взаимодействие системы с окружением вызывает возмущение ее движения. Следовательно, вопрос заключается в том, чтобы для каждой конкретной системы оценить влияние этого взаимодействия. Если оно оказывается несущественным, то мы вправе считать нашу систему абсолютно изолированной. В противном случае этого делать нельзя.
Статистические закономерности отражают особый род устойчивых связей действительности и, в частности, сложнейшие взаимосвязи объектов с их окружением. С каким бы видом вероятностно-статистических закономерностей мы ни встретились, они всегда будут выражать такой тип устойчивости, в котором обнаруживаются связи объекта с внешним миром.
Современная, то есть неклассическая наука (теория вероятности, теория игр, теория массового обслуживания) постулируют первичность стохастических процессов и в этом ее принципиальное отличие от классической физики. Случайность субстанциональна и массовые случайные явления (ансамбль случайностей или как выразился Луи де Бройль - «волна вероятностей») рождает закономерные процессы, т.е. статистические закономерности. Другое принципиальное отличие, ставшее объектом новой неклассической науки - синергетики - постулируется первичность хаоса, нестабильности, неравновесности. Все сложные системы, изучаемые космологией, биофизикой, социологией являются открытыми системами и, как правило, находятся в неравновесном состоянии (в отличие от изолированных систем, в которых возрастает энтропия и система стремится к мертвому равновесию). Поведение таких систем было изучено бельгийским физиком (отчасти нашим соотечественником) Ильей Пригожиным, за что он и был удостоен Нобелевской премии. Подобные системы И.Пригожин назвал «диссипативными», а немецкий ученый Г.Хакен предложил для обозначения этой части теоретической физики название «синергетика». В синергетических системах малые изменения ведут к неустойчивости, что вызывает бифуркации, т.е. резкие (а значит мало предсказуемые) изменения состояния системы и фазовые переходы.
Глава 8. Детерминизм и случайность
Ведь даже Эйнштейн - физический гений
Весьма относительно все понимал.
Владимир Высоцкий
Первейший элемент, без которого невозможна никакая наука - имя, слово, символ, понятие. Относительно реальности оно всегда обобщено, неконкретно, не учитывает индивидуальных различий предметов и явлений и т.д. Однако, если их не будет - не будет вообще никакого познавательного процесса в нашем понимании, поскольку не будет общения между людьми. Но, с другой стороны, эти слова, символы, лишь приближенно описывают предмет или явление и не могут полноценно заменить его. Они - лишь связь между миром реальным и миром нашей внутренней логики (имеется в виду общечеловеческий логический аппарат). Они - лишь модели мира реального.
Даже в рамках «железной» научной логики представления об окружающем мире зачастую формировались нестрого, нередко менялись. Кроме того, они находились в замкнутом логическом пространстве, которое сами же формировали в головах людей.
Таким образом, оказывается, что фундамент науки довольно зыбок и плохо приспособлен к восприятию случайности, - индивидуальных черт и уникальных явлений. А ведь именно из него «растут» термины и теории последнего времени.
Примером могут служить самые фундаментальные понятия - масса, скорость, время. Физики легко оперируют ими. Однако стоит лишь задуматься, что такое масса, время или скорость, как сразу становится понятным, что назвать нечто массой - значит сотворить наименьшее зло, а вовсе не прорыв в незнаемое. Эти слова могут показаться странным тому, кто знаком с физикой по школьному учебнику, но вспомните близкие нам терзания «отцов квантовой механики», открывавших новый и совершенно непонятный нам мир. Не один из них оставил истории фразы вроде «Я был вынужден ввести эту величину», «Я не нашел ничего лучшего, чем…» и т. д.
Есть, например, такая непонятная вещь, как движение. Мы выделяем несколько сопутствующих ему категорий, в частности, время, скорость, расстояние. Понятия времени и пространства неразрывно связаны, это признает большинство серьезных мировоззренческих концепций, и при введении понятия времени физики выражаются довольно осторожно. Однако, время t, используемое в формулах, фактически постулируется, и многие аспекты этой связи теряются. А «вылезает» она при попытках определить остальные составляющие движения - скорость (v) и путь (s). Мы как бы спрашиваем: «Что такое А?» - «В, деленное на С» - «А что такое В?» - «С, умноженное на А». Чего стоят с точки зрения объяснения такие формулировки? Насколько эти формулировки связаны с реальностью? Мне кажется, они - это некоторое «логическое приближение», которое иногда работает, а иногда - нет. А движение, невзирая на наши t, s и v, было и остается явлением цельным.
Что же такое случайность? Что такое закономерность? Выбрав за точку отсчета что-то одно, мы с неизбежностью будем вынуждены говорить, что «случайность - это не закономерность» или наоборот. А мир остается цельным!
Если мы возьмем группу каких-то сходных процессов, например, движение планет по орбитам, то мы можем это сходство выявить и записать в виде закона (законы Кеплера). Однако, движение каждой планеты останется уникальным. Мы можем вносить многочисленные поправки, учитывать различные факторы, но в каждой конкретной точке познавательного процесса будем иметь дело с написанным нами законом и с отклонениями от него. Причем некоторые ситуации (например, задача трех тел при некоторых условиях) оказываются неустойчивыми. Таким образом, написав закон, мы неизбежно получаем случайность именно как результат написания закона.
Если система или объект находятся в неустойчивом состоянии, это значит что пренебрежимо малые изменения условий приводят к количественно и, возможно, качественно различным решениям. Однако факторы, которые определяют эти изменения, могут быть учтены при решении, а могут и не быть учтены. При оценке устойчивости карандаша на острие можно сказать, что практически любой процесс во Вселенной выведет его из неустойчивого состояния. В том числе и процесс, о котором мы не знаем. А это значит, что неустойчивые процессы содержат в себе элемент случайности, который невозможно объяснить при переходе от решения задачи на бумаге к реальной ситуации. Реальный неустойчивый процесс случаен и объяснение с его помощью прочих случайных процессов, очевидно, не снимает самого вопроса.
С позиций вышесказанного можно говорить о том, что теория устойчивых/неустойчивых процессов строит модель реального процесса. Она сшивает детерминированный процесс со случайностью со стороны детерминированного (аксиоматически) процесса. Однако, в распоряжении науки есть еще инструменты, работающие «наоборот» - они связывают процессы, случайные (опять же аксиоматически) с детерминированными. Это теория вероятностей, статистика, квантовая механика, термодинамика. Они, с различными оговорками, принимают случайность как данность, не вдаваясь в подробности. Эти теории интересуются происхождением вариантов лишь до некоторой степени, чтобы определить их спектр и вероятность составляющих спектра. Двигаясь с этих позиций (привлекая, конечно, и другие соображения) эти науки объясняют многое в мире, но также не воссоздают всю картину целиком.
Казалось бы, мы можем сшить цельную картину из этих лоскутков и «гонять» ее туда-сюда, получая решение всех возможных задач. Однако на этом пути видятся следующие ограничения.
. Постановка задач, получение исходных данных, расчеты ограничены во времени и пространстве.
Яркие примеры - движение метеоритов и комет, прогноз погоды, моделирование эволюции солнечной системы, вообще эволюция Вселенной. В одном случае мы не можем учесть всех факторов; в другом - получить все данные; в третьем - время обработки данных, расчетов так велико, что превышает время, которое можно реально затратить на решение задачи. Существует и «горизонт познания» - четкая, меняющаяся во времени пространственная граница между теми областями вселенной, о которых мы можем принципиально получить информацию, и областями, откуда даже свет еще не успел дойти до нас. Можно упомянуть еще черные дыры, о внутренностях которых, по научным соображениям, мы ничего конкретного не можем знать принципиально, хотя они и излучают кое-что вовне. Внутри черной дыры также существует некоторый горизонт познания.
. Анизотропия времени.
Для детерминированных процессов направление стрелы времени безразлично (с точки зрения причинно-следственных связей). В механике, зная скорость тела и его координаты в определенный момент времени, а также условия, в которых происходит процесс, можно восстановить как прошлое, так и будущее процесса. Очевидно, что, имея в реальности результат, скажем, неустойчивого процесса (упавший или падающий карандаш), мы не можем с достаточной точностью сказать, что происходило до падения карандаша, что послужило причиной его падения. Кроме того, из-за анизотропии времени ряд задач попросту невозможно поставить, поскольку трудно добраться до начальных условий.
. Наши знания ограничены (и всегда будут ограничены) и временными, и пространственными масштабами.
Мы можем сказать что-то о временах порядка 10-43-1010 секунд, о расстояниях порядка 10-43-1043 сантиметров. Однако нельзя забывать, что понятия времени и пространства сформулированы нами на наших масштабах. Имеет ли смысл говорить о времени и пространстве на меньших масштабах - вопрос сложный. Кроме ограничений по масштабам, есть еще сложность перехода от масштаба к масштабу, а уж задачи, которые должны решаться на нескольких масштабах одновременно, вообще трудноразрешимы (и разрешимы ли вообще?) Например, в формировании погоды принимают участие процессы самых разных уровней: квантовые явления (взаимодействие электромагнитного поля с веществом); явления, описываемые механикой сплошных сред и термодинамикой, которые также работают лишь на оговоренных заранее масштабах (вихри, ветры, перепады давления и температуры); явления геологических масштабов (пространственно и по времени), - перенос тепла в Мировом океане, в земной коре, прецессия оси, нутации, изменения эксцентриситета, движение Луны; явления космических масштабов - эволюция Солнечной системы, Солнца, движение комет с большим периодом обращения и т.д. Может ли наука построить теорию (без эмпирических формул и допущений), исчерпывающе описывающую климат и погоду? Спросите у метеорологов.
. Кроме пространственных, временных и масштабных горизонтов есть еще и горизонт понимания.
Это - граница между явлениями, которые мы можем качественно объяснить и явлениями, которые мы еще не объяснили. Верим мы или нет во всемогущество науки, такой горизонт будет всегда.
. Ограничивающие свойства человеческого сознания.
Человеческий мозг - это, безусловно, чудо природы (как и прочие мозги и органы чувств), однако, он имеет многочисленные аппаратные ограничения. Он не может представить себе многомерное пространство, он воспринимает одновременно не более семи-восьми предметов, он имеет пределы (пространственные и временные) по фиксации внимания, по «количеству» и «качеству» сознательных процессов. Человеческий разум для построения моделей требует системы отсчета, центричности, привязки к чему-либо; природа же всеобъемлюща, никаких информационно более или менее ценных объектов, координат, свойств или процессов для нее нет.
Таким образом, можно прийти к выводу, что реальные процессы не могут быть детерминированы полностью, всецело. Наука - это хороший, мощный самосовершенствующийся инструмент; он работает с реальностью, но не может подменить собой реальность. Мы можем какие-то процессы считать более закономерными, какие-то - более случайными, но целостного и живого восприятия наука дать не может.
Подойдем к делу с другой стороны.
Миф о безграничных возможностях детерминизма, научного «законотворчества» тесно связан с мифом о возможности создать «кнопку», которая «приносит результат». Эфемерность создания такой кнопки осознается многими, а вот эфемерность возможности создать законы, на основании которых эта кнопка будет действовать, попросту отвергается. Мы придумали для себя закон и случай - нам так спокойнее. Закон - это устойчивость и уверенность в себе, твердая гарантия. Закон приятен нам, поскольку обещает безопасность. Делай А, делай В - получишь С. Случайность - это всегда чья-то вина, ошибка, чей-то злой умысел. Я делаю А, делаю В, а С - не получается. Значит, кто-то нарушает закон и все портит. Думаю, здесь кроется глубокое общечеловеческое заблуждение, неосознанная неадекватность сознательного восприятия мира.
С детства человек учится законам: весь школьный курс, родительское воспитание - это внедрение в сознание сентенций «Поступай правильно и будет хорошо». «Поступай неправильно - и будет плохо». Это внедрение происходит как в познавательном, так и в социальном плане. Начинается все с попыток научить ребенка «правильно», единообразно писать буквы, «правильно» говорить, «правильно» решать задачи.
Если ребенок допускает ошибки, а это неизбежно, ему вменяется чувство вины. Со стороны ребенка идет психологическая и социальная адаптация к этой ситуации. Некоторые дети начинают считать себя ущербными. У некоторых становятся виноватыми ручка, бумага; мама или преподаватель начинают говорить не в том тоне; столы - кривые, а сосед по парте подталкивает.
Ребенок, «чистый лист», рожден для цельного и адекватного восприятия мира; он и не подозревает, что мир давно препарирован, и что надо познавать лишь одну, оформленную таксидермистами часть.
Познание превращается в ритуал. Учитель говорит: «Если ты скажешь, что после А наступает Б, тебе будет хорошо». Ученик произносит магическую фразу, учитель ставит ему «5» и ученику становится хорошо. Познания на самом деле нет, есть его подмена, ритуализация. Ученику и учителю, в общем случае, на самом деле не так важно само познание; им обоим важнее выжить в человеческом обществе.
Однако, это лишь одна сторона правды, причем, как ни странно, парадная! Реальный мир - на задворках обучения!
Мир все равно остается цельным и живым, и любое реальное (не ритуализированное) действие все равно дает ребенку информацию о настоящем мире. Но она закладывается не в сознание, а в подсознание. Сознание вообще больше обращено к обществу, а не к миру. Из «официальных» источников такой информации можно назвать физическую культуру, изобразительное искусство, литературу, музыку, уроки труда, экскурсии. Хотя учителя и здесь продолжают общаться с учениками посредством заклинаний, тем так или иначе приходится выполнять реальные действия.
Однако реалии обучения таковы, что ребенок учится и еще кое-чему. Он учится получить результат любой ценой. И никаких ошибок! Он косвенно, сознательно и бессознательно улавливает разницу между преподаваемым и реальным и учится представлять случайность в виде ошибок, погрешностей, несовершенства человеческой природы, учится перекладывать, по необходимости, вину на других.
Ушла ли я далеко в сторону от темы? Нет, потому что мне кажется, что в вопросе детерминизма и случайности, как и во многих других, очень важна роль наблюдателя.
Наблюдатель всех законов и случаев, их интерпретатор в рамках науки и вне ее - человек! А он с детства приучен к детерминизму и подмене реальности моделями; он может думать, что речь идет о реальности, когда говорят о скорости, времени, длине, хаосе и тому подобном. Когда в старой доброй советской школе с доброй усмешкой упоминали имя идеалиста Платона, я думаю, никто из учеников и представить не мог, что, скажем, школьный курс физики - это грубоватое переложение платоновского идеализма.
Так сформировано (точнее, переформировано) наше восприятие и миропонимание. Мы, испытывая давление социума, стремимся избежать ошибок и ответить на вопрос «В чем причина случайности?». И иногда нам кажется, что мы на него ответили. Хотя в самом вопросе содержится некоторый парадокс. Думаю, в научном контексте о случайности надо говорить так.
Случайность происходит от фиксации позиции наблюдателя в некотором пространстве, метрики которого связаны с изменением масштабов (вычислительных, познавательных, временных, пространственных, погрешности вычислений и прочих).
Если наблюдатель находится в этом пространстве в масштабе Х, то процессы, протекающие в этом масштабе, но определяемые процессами масштабов X-N, X+N будут восприниматься им как случайные. Речь идет не только о реальной фиксации, но и о мысленной.
Таким, мне кажется, может быть общее формальное представление о случайности. Оно несколько туманно, но таков удел всех обобщений. Дополним его примерами.
Допустим, мы привели какую-то систему в неустойчивое состояние, например, перевернули маятник. Если все экспериментаторы замрут и даже перестанут дышать, маятник все равно упадет. Вопрос - отчего? В какую сторону? Есть очень много процессов вокруг, которые могут вывести его из равновесия. Чтобы найти причину, нам надо перейти в другой масштаб. Допустим, из положения равновесия его может сместить сила 10-4 Н. Сколько процессов вокруг могут дать эту силу? И с какой стороны? Можно, конечно, потратив массу сил и средств (вот еще один вариант введения «масштаба случайности» - оценка вероятных затрат сил и средств на определение причины), определить какой-то процесс, который даст этот импульс. Но не найдется ли еще какого-то, сравнимого по силе процесса или суперпозиции процессов? Думаю, для экспериментаторов в комнате во время эксперимента и даже некоторое время спустя процесс падения маятника так и останется случайным. Хотя все будут точно знать, что маятник упадет.
Следующий пример может показать возникновение случайности с нескольких сторон. Если мы мысленно выделим в газе небольшой объем, такой, что в нем поместится две-три молекулы, то процессы, происходящие с этими тремя молекулами, если они не покидают этот объем и в него не влетают новые молекулы, можно считать детерминированными. Однако так будет продолжаться недолгое время, поскольку очевидно, что в неизвестный нам момент времени в объем влетит новая молекула, что изменит условия внутри этого объема. Так локализация в пространстве в газе приведет к неизбежной фиксации случайного (хотя и предсказуемого по ситуации) события.
С другой стороны, если мы увеличим фиксированный объем так, чтобы новая молекула попала в него заранее, то мы снова получим фиксированное детерминированное пространство, в которое, впрочем, через некоторое время снова влетит неизвестная до того молекула. Последовательное увеличение объемов опять таки не приведет к полной детерминизации (по времени) всех процессов в газе. Даже если мы охватим весь объем газа. Дело в том, что нам придется изучить, как минимум, тепловое движение молекул (атомов) стенок сосуда, в котором содержится газ, поскольку оно влияет на столкновение молекул газа со стенками сосуда. Это движение, в свою очередь, зависит от условий среды, в которой находится сосуд - и так далее. Оказывается, чтобы тотально определить на все времена поведение всех молекул газа, нам придется фиксировать всю Вселенную, все процессы в ней, конечно, в пределах горизонта познания (который, кстати, постоянно растет).
В этой модели необязательно учитывать квантовые явления типа флуктуаций вакуума; соотношения неопределенности; неустойчивые процессы; не учтены в ней принципиально неизвестные нам явления. Здесь молекулы газа можно считать мелкими шариками, двигающимися по классическим траекториям - и все равно возникает случайность.
Важно, что на данный момент времени мы не располагаем никакими средствами и инструментами, чтобы рассчитать даже то, что нам уже известно о газе, ведь объем вычислений будет грандиозным, не говоря уже о сложностях сбора данных. Боюсь, здесь снова всплывет время, превышающее время существования Вселенной. Причем, пока вы собираете данные и заносите их в ваш экстрасуперкомпьютер, горизонт познания неизбежно увеличится, и ваши данные устареют. Real-time в этом смысле может работать только один компьютер - вселенная, причем однократно, уникально, без упреждения.
Для «Homo sapiens determinated» подобное представление о мире должно казаться ужасным. Законы не работают, человека беспрестанно преследуют случайные ситуации, он все время должен быть начеку, если «делаешь все правильно», то не всегда будет хорошо; что самое обидное, обвинить в этом некого.
Как же выжить в этом мире? Да так же, как мы жили до сих пор. Природа создала нас готовыми к «борьбе» со случайностью, к сохранению своего организма и сознания в окрестностях устойчивого состояния. В еще большей степени это относится не к человечеству в целом, и в самой высокой степени - к жизни как к таковой.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Окружающий мир - связный феномен. Нельзя говорить, что человек совершает ошибки, а природа следует закономерностям. Нельзя выдвигать и обратный тезис. Все живое и неживое тесно подогнано друг к другу и взаимосвязано.
По всей видимости, детерминизм как обнаружение, обобщение, объяснение закономерностей - это один из мощнейших механизмов адаптации к среде. Человек ищет закономерности; познав и объяснив их себе, он знает, как обойтись с определенной ситуацией (до некоторой степени), если он обнаружит ее признаки в последующем.
Проблема в том, что число установленных закономерностей конечно, а мир - неисчерпаем и вдаль, и вширь, и в глубину. Установив комплекс закономерностей, человек фиксирует на нем свое внимание (чему тоже есть пределы), а все остальное поневоле оказывается на периферии его сознания. И, в рамках сознательных процессов, приходится иметь дело с «чистой», необъяснимой в конкретных условиях случайностью.
И человек умеет это делать. У него есть навык жизни в мире случайностей, частью врожденный, частью приобретенный, более того, тренируемый. Вы строгаете доску. Дерево - сама непредсказуемость. Там есть всякие сучки, прямые и обратные волокна, более и менее твердые участки. Но при определенном опыте столяр почти не задумывается о происходящем, его душа - в руках, в рубанке, в самой доске; необъяснимым образом он добивается своего: доска становится гладкой. Конечно, кое-какое знание о дереве можно передать устно и письменно. Но возьмите пособие по столярному мастерству, доску и рубанок. Прочитайте пособие и строгайте. А теперь сравните ваш результат с результатом мастера. И при этом от столяра можно услышать такую фразу: «А что тут такого? Берешь и строгаешь!» Сам же он потратил на освоение столярной премудрости немалую часть жизни.
По всей видимости, адаптация к чистой случайности лежит в иных формах нашего мышления, нежели сознательные процессы, а потому те же футболисты, например, говорят: «А че, я взял и ударил. Попал». А если промахнулся? «Нефарт, не попал». Никто никогда не сведет объяснение попадания или непопадания в ворота к логическому обоснованию. Ну, максимум, - к псевдологическому. Потому что попадание/непопадание принципиально несводимо к полному сознательному восприятию. В подвижных играх, в частности, задействуется так называемое амбиентное внимание, не связанное с фиксацией в сознании конкретного объекта, оно, скорее, связано с общим восприятием пространственных ситуаций и изменений в них. Ученые смогли выделить эту форму внимания, но только ли ей человек обязан своей адаптацией к быстрой смене ситуаций?
Человек так или иначе живет в мире с недостатком информации и с ограниченными возможностями по ее переработке. И он приспособлен жить в таком мире. И как индивидуум, и как вид. Иначе, согласно Дарвину, его не «отобрал» бы естественный отбор.
На базе биологических, психических и прочих возможностей, человек, совместно с природой, кроме логического, «объяснительного» мышления, создал и иные формы - мышление художественное, религиозное, интуитивное, бытовое, спортивное, социальное. Они не все объясняют, иногда не объясняют совсем ничего, но позволяют жить в реальном мире; без них человек не только не был бы человеком, но и, подчинившись сознательно выработанным нормам, просто не выжил бы ни в природе, ни в социуме.
И, поставив карандаш острием на палец, человек в состоянии его удерживать некоторое время в таком положении. Тем дольше, чем более он в этом тренирован и чем лучше выражена его врожденная склонность к этому.
Итак, наука знает не все; в реальности детерминизм и случайность нераздельны, одно не объясняет другое. Человек адекватен миру, а мир адекватен человеку.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Аскин Я.Ф. Философский детерминизм. - Саратов, 1974.
2.Бом Д. Причинность и случайность в современной физике. - М.: 1959.
.Введение в философию. Учебник для высших учебных заведений (под ред. акад. И.Т. Фролова), ч.П. М.: Политиздат, 1990; гл. VII («Диалектика»), *4 («Связи детерминации. Принцип детерминизма»).
4.Колесникова Е. Биография и открытия Пьера Симона Лапласа. #"justify">http://ww.lclark.edu/~olsen/summ2002/chaos/LaPlace.html (машинный перевод)