От редакции "Знание-Сила"
Один из мифов о науке изображает ее как безликое множество наблюдений, экспериментально установленных фактов и попыток их теоретического осмысления, а ученых - как суровых жрецов объективной истины, отринувших все человеческое. Нет ничего более далекого от истины, чем подобное представление.
Публикуемая ниже статья лауреата Нобелевской премии Ильи Романовича Пригожина убедительно опровергает подобные заблуждения. И.Р. Пригожин более чем кто-нибудь другой имеет право говорить о роли разума и страсти в науке. Тонкий ценитель и знаток прекрасного, будь то литература, живопись, архитектура или музыка (на фронтисписе многих книг И.Р. Пригожина можно видеть фотографии экспонатов его замечательной коллекции мини-скульптур доколумбовой Америки и Древнего Китая), намеревавшийся в юности стать концертирующим пианистом (по воспоминаниям матери, он научился читать ноты раньше, чем освоил чтение слов), И.Р. Пригожин остановил свой выбор на физической химии. Наука привлекала его красотой идей, не уступающей, а иногда и превосходящей красоту музыкальных образов.
Возможно, что особую остроту и широту восприятию И.Р. Пригожина придает то обстоятельство, что покинув вместе с родителями в четырехлетнем возрасте Россию в 1921 году, он впитал традиции двух культур - русской и западноевропейской. И.Р. Пригожин по общему признанию является главой Брюссельской школы исследователей. Нобелевская премия по химии 1977 года была присуждена ему "за работы по термодинамике необратимых процессов, особенно за теорию диссипативных структур"; по словам Стига Классона, представлявшего на церемонии вручения Нобелевской премии Шведскую королевскую академию наук, исследования Пригожина в области термодинамики необратимых процессов коренным образом преобразовали и оживили эту науку. С его именем связан блестящий этап в развитии термодинамики необратимых процессов, создание одной из наиболее удачных моделей в теории самоорганизации и химических колебательных систем - так называемого брюсселятора, и новое объяснение необратимости, или стрелы времени. Свой взгляд на природу необратимости времени И.Р. Пригожин излагает в публикуемой ниже статье.
IВ ЗАМКЕ КРОНБЕРГ. Роль, которую играет в приобретении знания страсть, или, если говорить общо, иррациональные элементы, - тема весьма интересная и столь обширная, что я могу лишь надеяться слегка задеть самый поверхностный слой при обсуждении тех аспектов, которые мне наиболее известны.
На первый взгляд кажется, что мы имеем здесь дело с парадоксом. Разве наука, по определению, не лежит за пределами страсти и даже насущных потребностей общества? Вот что думал по этому поводу Эйнштейн. Как вам, должно быть, известно, он полагал, что ученые смогут стать смотрителями маяков. Но остается только гадать, насколько продуктивным было бы научное творчество таких смотрителей маяков в конечном счете: боюсь, что через несколько лет они впали бы в солипсизм и вели бы между собой нескончаемые вздорные препирательства.
Наука - выражение культуры. Ее границы трудноопределимы. В XIX веке Фарадей предпочитал, чтобы его называли натурфилософом, а не ученым. Термин "наука" в его современном значении не использовался до XVII века. Но как бы его ни понимали, он в любом случае означал диалог человека с природой. Но природа не есть нечто данное: она подразумевает какую-то конструкцию, в которую включены и мы. Мне всегда нравился рассказ Гейзенберга о его посещении замка Кронберг в Дании:
"Разве не странно, что этот замок кажется нам совсем другим, когда мы думаем о нем как о месте, где жил Гамлет? Как ученые мы знаем, что замок выстроен из камней, и восхищаемся зодчим, выстроившим его из камней. Стены, выкрашенные ярью-медянкой крыши, балки - все это вместе и есть замок. Ничто из названного не меняется только от того, что здесь жил Гамлет, и все же меняется. Внезапно стены и крепостной вал начинают говорить на совершенно ином языке. А ведь о Гамлете мы только и знаем, что его имя упоминается в хронике XIII века. Но кто не помнит вопросов, которые Шекспир заставил задать Гамлета, и те глубины человеческого духа, которые эти вопросы открывают; Гамлет непременно должен был обитать где-то в мире, и он обитал здесь, в Кронберге...".
В размышлениях Нильса Бора отчетливо звучит лейтмотив его жизни как ученого: нереальность проблемы реальности и загадки человеческого существования. Что такое замок Кронберг, если его рассматривать независимо от вопросов, которые мы задаем ему? Камни могут поведать нам о молекулах, из которых они состоят, о геологических слоях, из которых их извлекли, может быть, о каких-то вымерших видах, останки которых дошли до нас в виде окаменелостей, о культурных традициях, повлиявших на зодчего, или о вопросах, приведших Гамлета к смерти. Ничто из сказанного не произвольно, но ничто не позволяет нам обойти ссылку на того, чье незримое присутствие придает смысл всему сказанному. Размышления Бора очень ясно показывают его исходное допущение о нераздельности вопросов о реальности природы и человеческого сушествования. Как можно быть индифферентным к проблемам, затрагивающим наше существование? Как можно не смотреть на них одновременно глазами разума и глазами страсти?
СУЩЕСТВУЕТ ЛИ ТВОРЧЕСТВО В НАУКЕ? Иногда высказывают недоумение по поводу того, почему наука родилась в Западной Европе, а не в Китае, внесшем столь большой вклад в развитие наших экспериментальных открытий. Этот вопрос с особенной силой был поставлен Джозефом Нидэмом. Создатели западной науки, жившие в XVI и XVII веках, заведомо были преисполнены энтузиазмом и верой. Флорентийский зодчий и гуманист Леон Баттиста Альберт провозгласил: "Люди, если захотят, могут свершить все". Этот лозунг вполне применим к великим деятелям Возрождения: Леонардо да Винчи, Кеплеру, Галилею и Бэкону. Самые названия основных трудов Келлера свидетельствуют о том, насколько глубоко они выражают магический взгляд на мир: "Космографическая тайна", "Физика небес", "О гармонии мира". Тайна, физика, гармония - что за странная триада для одного из великих основателей современной науки! Могут ли люди "свершить все", как утверждал Альберта? Ответ на этот вопрос дал Френсис Бэкон: людям посильно сделать все, если они следуют законам природы. Но следовать законам природы означает их знать. И со времен Бэкона идеи всеведения и всемогущества оказались тесно взаимосвязанными и остаются такими поныне в умах большинства ученых и людей, далеких от науки. И лишь совсем недавно возникновение новых наук о неустойчивости и хаосе поставило эту взаимосвязь под сомнение.
Эмоциональный элемент был вполне очевиден в период формирования западной науки, но с конца XVIII века основной акцент делался на разуме, на логической необходимости. Кант высказал сомнение в том, что такая вещь, как научное творчество, вообще существует. Законы природы были открыты раз и навсегда Ньютоном; осталось лишь применять их к более широкому кругу явлений. Ныне мы знаем, что триумф классической науки был эфемерным. Наши современные воззрения на природу времени, пространства и материи имеют мало общего с воззрениями Ньютона.
Тем не менее идея об "ограниченной" возможности творчества в науке живуча. Томас Кун в своей знаменитой книге о структуре научных революций выделяет два различных состояния в деятельности научных сообществ: нормальные периоды и аномальные периоды, которые он связывает с изменениями парадигмы. Новые парадигмы рождаются, лишь когда возникают противоречия и вынуждают ученых пересматривать свои гипотезы. И лишь на этом этапе ученые дают волю своим эмоциям. Имеются примеры, подтверждающие тезис Куна; один из них - открытие в начале XX века постоянной Планка. Но я склонен думать, что в целом смещения парадигмы в смысле Куна отнюдь не ограничивают научное творчество. Никаких противоречий не возникло в физике, ни когда Больцман ввел в структуру физики стрелу времени, ни когда Мах попытался переосмыслить пределы применимости классической механики, усомнившись в принципе инерции. А теория относительности Эйнштейна (к которой мы еще вернемся). Разве это не попытка реализовать грандиозную мечту, восходящую к платоновским и декартовским традициям (мечту о том, чтобы сформулировать всю физику на языке геометрии)?
ЧТО ТАКОЕ ЗАКОН ПРИРОДЫ? Я уже упоминал о том сильнейшем впечатлении, которое произвел ньютоновский синтез на современников и последующие поколения ученых. Его наиболее важной составляющей частью была предложенная Ньютоном формулировка закона природы. Это понятие, несмотря на свою новизну, очень характерно для западной научной точки зрения. Ньютоновский закон природы связывает силы с ускорением. Этот закон природы, тысячекратно проверенный и служащий основой дпя всех последующих обобщений (квантовой и релятивистской механики), обладает двумя существенными особенностями: он детерминистичен и обратим во времени. Детерминистичность означает, что если начальные условия материального тела известны, то положение этого тела в любой момент времени как в будущем, так и в прошлом мы можем вычислить. Обратимость во времени означает, что будущее и прошлое играют одинаковую роль.
Но, казалось бы, эти отличительные особенности находятся в вопиющем противоречии со всем, что мы наблюдаем вокруг нас, в особенности это относится к обратимости во времени. Как показывает и наш собственный опыт, и наблюдения над явлениями, происходящими вокруг нас - в химии, геологии или биологии, прошлое и будущее играют различные роли. Всюду мы видим стрелу времени. Каким образом она могла бы родиться из не-времени, из фундаментального закона природы, игнорирующего время? Этот вопрос неизменно интересовал меня на протяжении всей моей научной карьеры. Учитывая принципиальное отрицание времени в ньютоновском понятии закона природы, мне казалось, что особое положение динамики невозможно понять без обращения к эмоциональным элементам. В недавно опубликованной книге Изабель Стенгерс и я писали:
"По-видимому, нам следует прежде всего подчеркнуть почти непостижимый характер динамической обратимости. Проблема времени - вопрос о том, что сохраняет, создает и разрушает его течение, - всегда находилась в центре внимания человека. Новизна постановки вопроса породила многочисленные спекуляции и утверждение о незыблемости взаимосвязи причины и следствия. Многие формы мистических учений отрицали реальность постоянно изменяющегося зыбкого мира и определяли идеальное существование, как убежище от превратностей жизни. Мы знаем, сколь большое значение придавали в античности идее циклического времени. Но, подобно ритму времен года или смене поколений людей, такое вечное возвращение к исходной точке само отмечено стрелой времени. Ни одно умозрительное построение, ни одно мистическое учение не смогли убедительно доказать эквивалентность между созиданием и разрушением; растением, которое дает побеги, цветет и умирает, и растением, которое воскресает, молодеет и превращается в семя, из которого оно вышло; между человеком, который становится старше и научается, и человеком, который молодеет, становится ребенком, потом зародышем и, наконец, превращается в клетку".
Тем не менее из ньютоновской механики, теории, которую отождествляли с триумфом науки, с самого начала следовало радикальное отрицание времени. Я полагаю, что корни этого отрицания кроются в теологических представлениях того времени, когда жил Ньютон. Так, Лейбниц утверждал, что Бог не ведает различия между прошлым, настоящим и будущим. "Тот, кто располагает достаточно большим запасом сведений, - писал он, вторя Св. Фоме, - мог бы в любой момент предсказать все будущее". (Интересно отметить, что Лейбниц жил за сто лет до Лапласа). Так как для Бога время не существует, оно не должно было бы существовать и для достаточно хорошо информированного ученого. Так отрицание времени стало частью научного кредо. Даже в наши дни большинство ученых разделяют такое мнение, во всяком случае подобная точка зрения выражена в работах Фейнмана, Хокинга и Давида Рюэлля: фундаментальные законы природы игнорируют стрелу времени. Феноменология также отвергает стрелу времени. Но что это за наука, которая отбрасывает жизнь, и чего стоим мы, превратившие эту науку в феноменологию?
Как можем мы принять идею, как это делал Эйнштейн, что детерминизм правит безраздельно, и в то же время считать, что создание теории обусловлено свободной игрой человеческого разума? Я считаю, что это пример эмоционального отношения, который ясно указывает на границы рационального подхода. Парадокс времени всегда увлекал меня, и теперь мне хотелось бы сказать кое-что об этом парадоксе.
II
ВЕК ДАРВИНА. Вернемся в XIX век, к тем годам, когда Дарвин выпустил в свет "Происхождение видов" (1859). Труд Дарвина ввел в естественные науки новую парадигму, основанную на идее эволюции. Дарвин не только попытался убедительно доказать самый факт эволюции, но и высказал гипотезу относительно того, что в основе механизма, который обусловливает эволюцию, лежат флуктуации и усиление. Через шесть лет Клаузиус сформулировал второе начало термодинамики. Это событие стало как бы ответом физики на вопрос, заданный биологией. Второе начало подразделяет физическое явление на обратимые и необратимые во времени; последние производят энтропию. Отсюда следует знаменитый принцип Клаузиуса: энтропия во Вселенной возрастает. (Во времена Клаузиуса полагали, что Вселенная ведет себя как замкнутая система.) Немногие физики и математики серьезно восприняли взгляды Клаузиуса. Исключением был Больцман. Для него XIX век был веком Дарвина, а понятие эволюции было существенным элементом в описании природы. Больцман попытался пойти дальше и предложил динамическую интерпретацию возрастания энтропии. Я не стану останавливаться на этом подробнее, так как примеры, выбранные Больцманом, были заимствованы из кинетической теории газов, и их можно найти во всех учебниках.
Подобно Дарвину, Больцман считал, что необратимость возникает на уровне популяций. Столкновения между молекулами приводят большую систему, например, газ, в состояние равновесия. Но публикация работы Больцмана послужила толчком к кризису. Разве не противоречила логике попытка вывести необратимость из законов динамики, которые, как показал Ньютон, обратимы во времени? Великий математик Анри Пуанкаре выразился по этому поводу весьма резко: попытка Больцмана внутренне противоречива с самого начала. Отрицательное суждение столь крупного ученого должно было бы вызвать в физике настоящий кризис, поскольку под сомнение были поставлены основы нашего мышления. Что означает "мыслить", если время не течет? И разве мы не знаем сегодня, что головной мозг в действительности представляет собой орган, ориентированный во времени? Будущее, наши планы на завтра, обрабатывается другими частями мозга, чем те, в которых хранится наша память. Как ни странно, поражение Больцмана рассматривалось как триумф. Триумф невременного видения. Разве не вопрошал Эйнштейн неоднократно: "Время (рассматриваемое как необратимость) - это иллюзия?"
КОГО АНГЕЛ ИЗГОНИТ ИЗ ХРАМА НАУКИ? Этот вопрос подводит нас к личности Эйнштейна, которая, как я полагаю, лучше, чем любой другой пример, иллюстрирует различие между разумом и страстью. Почему Эйнштейн любой ценой стремился исключить время, выступающее как необратимость, из фундаментальных уравнений физики?
Ведь он, как и любой другой, отлично знал, что стареет день ото дня. Что он имел в виду, когда утверждал, что время - это иллюзия? Может быть, он таким образом выражал свою веру в наши символы: если время не вошло в написанные им релятивистские уравнения, то потому, что времени нет во Вселенной. Но это не объясняет, почему Эйнштейну было так важно исключить время. Отрывок, в котором Эйнштейн объясняет, что такое ученый, поможет нам понять его мотивы. Описывая людей, которых Ангел Господень оставил бы в храме науки, изгоняя из него недостойных, Эйнштейн замечает: "Большинство из них люди странные, интровертированные, одинокие, которые, несмотря на некоторое сходство, имеют между собой гораздо меньше общего, чем те, кого изгнали из Храма. Что привело их в Храм?..
Один из самых сильных побудительных мотивов, заставляющих людей заниматься искусством и наукой, - стремление уйти от суеты и бессмыслицы обыденного существования с его болезненной и отчаянной пустотой, избежать уз нескончаемо изменяющихся личных желаний. Это стремление побуждает людей, тонко чувствующих, выйти за рамки их личного существования и отправиться на поиски мира созерцания и объективного знания. Этот мотив сравним со страстным желанием, которое влечет горожанина из его шумного хаотического окружения на покой, царящий в горах, где его глазам в холодном прозрачном воздухе открываются необъятные дали и его взгляа ласкают умиротворяющие плавные линии, созданные, как кажется, для вечности. Но помимо такого негативного мотива существует и другой, позитивный. Человек тем или иным способом пытается создать для себя простую и ясную картину мира и одержать верх над миром опыта, заменив его до какой-то степени этой картиной".
Таким образом, наука представляется своего рода способом убежать от реальиости, избавиться от мира с его своекорыстием и конфликтами. Борис Кузнецов написал интересное эссе о влиянии Достоевского на Эйнштейна, который неоднократно повторял, что обязан Достоевскому больше, чем любому другому мыслителю. Смысл этого высказывания, которое на первый взгляд может показаться странным, станет ясен, если мы вспомним о пессимистическом подходе Эйнштейна к проблемам существования. Эйнштейн был одиноким человеком, его общение ограничивалось многочисленними друзьями и учениками. По его собственному признанию он испытывал немалые трудности в общении с женами и в первом, и во втором браке. К этому можно добавить, что ему пришлось лережить на своем веку и бешеные наладки антисемитов, и кошмары двух мировых войн. Поэтому не приходится удивляться, что Эйнштейн видел в Достоевском свидетеля человеческих страданий, особенно той абсурдной их грани, которая проявляется в жестоком отношении к детям и животным. Эйнштейн со всей определенностью поведал нам, что наука была для него способом уйти от повседневной жизни и наслаждаться созерцанием сокровищ разума за работой в познании природы. Такое отношение к науке глубоко запало в душу Эйнштейна. В 1916 году во время серьезной болезни он сказал жене Макса Борна, когда та спросила его, не боится ли он смерти, что солидарен с любым живым существом и что для него не имеет особого значения известие о рождении или смерти любого конкретного индивида.
ИДЕАЛ ЗНАНИЯ. По Кузнецову, Эйнштейн, обобщая пессимизм Достоевского, пришел к убеждению, что универсальность законов природа превыше существования отдельных существ. Мы должны низко склониться перед красотой подобного видения мира, но сегодня мы можем еще полнее оценить ее хрупкость.
Вы все хорошо знакомы с маршрутом научных странствий Эйнштейна: сначала специальная теория относительности, затем общая теория относительности, которая привела к замечательному синтезу материи, пространства и времени. И, наконец, применение развитых им идей к космологии. Следуя своим убеждениям, Эйнштейн высказал предположение о существовании статичной Вселенной, в определенном смысле реализации на вселенском уровне идей Спинозы. Затем Эйнштейном овладела вдея геометрического описания Вселенной. Он по-новому воспринял и претворил идею Декарта о мире как о протяженности в отличие от мира идей. История учит, что всякий дуализм хрупок, и геометрическая Вселенная Эйнштейна неожиданно превратилась в темпоральную, эволюционирующую Вселенную, и самым прямым доказательством правильности новых представлений стало знаменитое реликтовое трехградусное (по абсолютной шкале температур) излучение.
В Эйнштейне, несомненно, воплотился идеал высшего назначения физики - идеал знания, срывающего с нашего представления о мире все, в чем Эйнштейн усматривал хотя бы малейший признак субъективности. Некоторые мистические учения претендовали на то, чтобы избавиться от уз реальной жизни, от мук и разочарований изменяющегося и обманчивого мира. В определенном смысле можно сказать, что Эйнштейн возвел эти притязания мистических учений в ранг предназначения физики и тем самым перевел их на язык науки. Мистики пытались воспринимать мир как иллюзию. Эйнштейн вознамерился показать, что реальный мир - действительно, не более чем иллюзия, и что истина - прозрачная и познаваемая Вселенная, очищенная от всего, что омрачает человеческую жизнь: ностальгии или болезненной памяти о прошлом, опасений и надежд на будущее. Но эйнштейновская идея освобождения человека от тревог и надежд на будущее берет начало из глубоко пессимистической позиции. Какова роль человека? Бежать от реального мира или принять участие в построении лучшего мира?
Наука, которая, как мы видели, начиналась под знаком прометеевского утверждения силы разума, завершилась отчуждением. Что может сделать человек в детерминистической Вселенной, в которой он чувствует себя чужаком? Беспокойство по этому поводу выражено во многих работах, например, у Жака Моно, который говорит о человеке как о бездомном цыгане, бродящем на окраине Вселенной, или у Ричарда Тарнаса, который пишет: "Самым страстным желанием западного разума было воссоединиться с основами бытия". Я считаю, что эта мысль верна и что мы действительно живем в период воссоединения, поиска единства, свидетельством чему тот глубокий интерес к природе, который проявляют в наши дни многие молодые люди, и растущая солидарность человека со всеми живыми существами. Чтобы продемонстрировать переход к новому этапу на примере, расскажу немного о моем личном опыте.
III
О ВРЕМЕНИ И О СЕБЕ. Я получил гуманистическое образование, и годы моего взросления были отмечены политической неустойчивостью. Это сделало меня особенно чувствительным ко времени как к арене, на которой развертываются изменения в положении людей. Я с увлечением читал Бергсона, и его знаменитый афоризм "Время - измышление человека или ничто" навсегда остался запечатленным в моей памяти. Изучая науки в Свободном университете Брюсселя, я мог на собственном опыте почувствовать, хотя и не осознанно, как трудно усваивать науку, в которой время-не более чем иллюзия. Как писал Карл Поппер, еще один свидетель нашей эпохи, такое представление о времени "превращает его в иллюзию и одностороннее изменение. Иллюзией становится катастрофа Хиросимы. Весь наш мир становится иллюзией вместе со всеми нашими попытками разузнать о нем больше".
Я испытал тот же шок, который некогда пережил Бергсон, и все мое интеллектуальное развитие происходило под знаком изучения времени. Но столкнувшись с проблемой времени, я реагировал на нее по-другому. Отнюдь не желая устанавливать какие-либо границы развития науки и ограничивать ее изучением обратимых явлений, я пришел к убеждению, что если наука изучает только обратимые явления, то причину следует искать только в том, что она исследует сверхупрощенные явления, в которых необратимость не играет скольконибудь значительной роли. Отсюда мой следующий вывод: необратимость может войти в науку только через изучение сложных явлений.
НЕРАВНОВЕСНАЯ ТЕРМОДИНАМИКА. Моя научно-исследовательская работа началась с традиционной термодинамики, расширенной и обобщенной моим учителем Теофилом Де Донде. Я был поражен конструктивной ролью неравновесных ситуаций. Простым примером их может служить явление термодиффузии, которое показывает, каким образом производство энтропии играет, как правило, двойную роль, создавая одновременно и порядок, и беспорядок. Рассмотрим двухкомлонентную систему из водорода и азота, тщательно перемешанных в сосуде с двумя отделениями А и В. Если к такой системе подвести извне тепловой лоток, то внешнее ограничение создаст внутри системы градиент температуры. Термодиффузия заключается в том, что одна из компонент, например, водород, концентрируется в отделении А, а другая - в отделении В. Даже в этом простом примере мы наблюдаем одновременно два взаимосвязанных явления. Тепловой поток приводит к положительному производству энтропии, тогда как диффузия действует, как градиенты концентраций (именно это и называется термодиффузионным эффектом). Если бы диффузия могла действовать сама по себе, без связи с потоком тепла извне, то она привела бы к отрицательному производству энтропии. Приведенный мной пример показывает, что необратимость - явление двойственное, ибо она соответствует диссипации (тепловой поток) и образованию порядка (термодиффузия).
Разумеется, это лишь очень простой пример, но в свое время он сильно поразил меня и в какой-то мере направил мои научные странствия, приведя меня сначала к изучению конструктивных эффектов неравновесности.
НЕРАВНОВЕСНАЯ ФИЗИКА. Ныне неравновесная физика переживает период бурного развития. Сюрприз следует за сюрпризом: структуры, периодически изменяющиеся во времени, колебательные химические реакции, нерегулярные временные структуры (диссипативный хаос), пространственные структуры (структуры Тьюринга). Конструктивная роль неравиовесности - ныне твердо установленный непреложный факт, но как его совместить с существенным содержанием закош Ньютона, из которого следует эквивалентность прошлого и будущего? В этом, как я уже говорил, и заключается парадокс времени. Он тесно связан с другими парадоксами - квантовым и космологическим, которые, как показывает анализ, также связаны с ролью времени. В двух словах можно сказать, что квантовый парадокс проистекает из того, что фундаментальное уравнение квантовой механики симметрично по времени, из чего следует, что направление времени придают наши измерения, наше вмешательство. В квантовой механике человек обретает не столько дитя, сколько отца времени.
Современная космология также ставит проблему времени в связи с открытием Большого Взрыва, причем ставит весьма драматично. Что может быть более необратимым, чем переход от Вселенной, существовавшей до Взрыва, к Вселенной, которую мы знаем? Было бы неуместно вдаваться сейчас в подробности. Они рассмотрены в книге "Время, хаос и квант", написанной мной совместно с Изабель Стенгерс.
НОВОЕ ПОНИМАНИЕ ЗАКОНА ПРИРОДЫ. Ясно, что перед нами встает необходимость пересмотра самого понятия закона природы. Мы не можем более соглашаться с законами, утверждающими эквивалентность между прошлым и будущим. В этой статье я сосредоточил внимание главным образом на идеологическом конфликте между обратимым временем (как это обстоит, например, в ньютоновской физике) и необратимым становлением нового (как это обстоит в термодинамике). Каким образом мы можем выйти за границы, установленные великолепными образцами человеческой мысли, запечатленными в классической, квантовой и релятивистской физике? Именно в таком выходе за рамки привычного и состояло главное событие - обновление классической динамики, последовавшее после фундаментальных работ Пуанкаре в XIX веке и работ Колмогорова и многих других авторов в XX веке. Их работы отчетливо показали, что не все динамические системы одинаковы. Динамические системы не могут ограничиваться периодическими или ограниченными режимами, которые мы встречаем, изучая колебания маятника или движения планет.
Наоборот, большинство динамических систем неустойчиво. Траектории расходятся экспоненциально и по истечении определенного времени неизбежно теряются. Эти, увы, повторные открытия опровергли возражения, некогда выдвинутые против работ Больцмана. Но мои коллеги и я предприняли попытку доказать, что можно пойти еще дальше и сформулировать законы природы, учитывающие возникающий в неустойчивых динамических системах хаос. Но такие законы применимы только к ансамблям траекторий, к статистическим ситуациям, а не к отдельным траекториям (или индивидуальным волновым функциям).
При таком понимании законов природы они не говорят нам, что произойдет, а лишь уведомляют нас о том, что может произойти. Рассмотрим Вселенную в момент ее зарождения. Что она такое как не малое дитя, которое может стать музыкантом, адвокатом или сапожником, но чем-то одним, а не всеми сразу? Таким образом, необратимость в основе своей зиждется на неустойчивости. Разумеется, это приводит к существенному упрощению нашей картины мира, заставляя разнообразные аспекты природы конкурировать между собой.
В этой комнате мы имеем воздух - находящуюся в равновесии газовую смесь и находимся мы сами, живые существа, представляющие собой в высшей степени неравновесные системы. Такое разнообразие возможно только благодаря конструктивной роли стрелы времени, которая показывает фундаментальное различие между свойствами материи в состоянии равновесия и неравновесия.
Такой подход, учитывающий неустойчивость и флуктуации, позволяет избежать и традиционного конфликта между "двумя культурами", ибо так называемые гуманитарные науки не могут развиваться без учета фундаментального понятия эволюции.
IV
Но пора заканчивать.
Наука - это диалог между человеком и природой, - диалог, а не монолог, как показали концептуальные трансформации, происшедшие за несколько последних десятилетий. Наука стала частью поисков трансцендентального, общих многим видам культурной деятельности: искусству, музыке, литературе.
Связь с трансцендентальным привлекала человека с эпохи палеолита. И проблемы, которые возникали, были поставлены не зря: они привели к тому, что мы считаем наиболее поразительными проявлениями творческого начала в человеке во всех областях его деятельности. Разумеется, каждая область имеет свой, только ей присущий аспект, подобно тому, как в каждом историческом периоде имеется свой взгляд на мир. Иногда мы живем главным образом наследием прошлого и изучаем накопленные нашими предшественниками богатства. Именно в такие периоды наука обретает свое "обоснование". В другие периоды мы занимаемся поиском новых перспектив и пытаемся предугадать направление, в котором нам надлежит двигаться дальше. В такие периоды страсть и разум образуют нерасторжимую смесь.
Но вернемся к Жаку Моно. В конце французского издания нашей с Изабель Стенгерс книги "Порядок из хаоса" мы писали:
"Жак Моно был прав: древний анимистический альянс ныне мертв, а вместе с ним мертвы и все остальные, которые рассматривали нас как своевольно мыслящих субъектов, каждый из которых строит свои планы, каждый заключен в оболочку устойчивой идентификации и давних обычаев, которые сложились для нас в практике всех обитателей мира. Этот целенаправленный, статичный и гармонический мир был разращен коперниканской революцией, бросившей Землю в бесконечное пространство. Не является наш мир и миром "современного альянса" - молчаливым, монотонным миром, с вычеркнутыми из него древними периодами, миром, напоминающим хорошо отлаженный часовой механизм, над которым нам якобы удалось установить свою юрисдикцию. Природа не была создана для нас и не была сотворена по нашей причуде. По словам Жака Моно, время ниспослано нам, чтобы мы могли оценить степень риска задуманного человеком, но если мы способны на такую оценку, то лишь потому, что тем самым мы участвуем в культурной и природной эволюции. Таков урок, которому учит нас природа, если бы мы ее слушали. Научное знание, почерпнутое из мечтаний вдохновенных, то есть сверхъестественных, откровений, ныне можно рассматривать сразу как "поэтическое эхо" природы и протекающего в природе естественного процесса - открытого процесса производства и изобретения в открытом, производящем и изобретающем новое мире. Настало время для новых альянсов, связей, которые существовали всегда, но долгое время понимались неправильно, - между историей человека, человеческих обществ и происходящим в ведущей непрекращающиеся лоиски природе".
Наше время - время ожиданий, беспокойства, время бифуркации. Далекий от мысли предвещать "конец" науки, я верю, что наше время станет свидетелем рождения нового видения, новой науки, краеугольные камни которой будут включать в себя и стрелу времени, науки, которая сделает нас и нашу творческую деятельность выражением фундаментальной тенденции во Вселенной. Я хочу, чтобы вы разделили со мной это чувство.
"Знание-сила" № 9, 1997 г.Перевод с английскою Юлия Данилова.
Читайте также:
И. Пригожин
Философия нестабильности