Неслучайный взгляд на случайность

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

3. 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. http://brozer.narod.ru/contmix.htm

5. Колмогоров А.Н. Основные понятия теории вероятности. - М.: 1974.

6. Купцов В.И. Детерминизм и вероятность. - М.: 1976.

7. Лаплас П.С. Опыт философии теории вероятностей. - М.: 1988.

8. Мякишев Г.Я. Динамическая и статистическая закономерности в физике. -М.: 1973.

9. Пилипенко Н.В. Диалектика необходимости и случайности. - М.: 1980.

10. Радугин А.А. Философия. Курс лекций. - М.: 1997.

11. Сачков Ю.В. Введение в вероятностный мир. Вопросы методологии. - М.: 1971.

12. Симанов А.Л. Понятие «состояние» как философская категория. http://www.philosophy.nsc.ru/PUBLICATION/SIMANOV/ST/SIMANOV.htm

13. Философский энциклопедический словарь. - М.: «Советская энциклопедия», 1983. Статьи: «Вероятность», «Необходимость и случайность», «Возможность и действительность», «Становление», «Детерминизм», «Причинность», «Статистические и динамические закономерности», «Организация».

14. Фомин Ю.А. Можно ли познать будущее? http://ttizm.narod.ru/gizn/fomin5/htm

15. P.S. DE LAPLACE A Philosophical Essay on Probabilities

http://ww.lclark.edu/~olsen/summ2002/chaos/LaPlace.html (машинный перевод)

Размещено на Allbest.ru