Страница 21 из 37
В последние годы подобным образом отошли от детерминизма и биологические науки. Хотя в работе Ричарда Докинза, к примеру, и слышатся детерминистические нотки, ведь он называет отдельные организмы, включая людей, просто “машинами выживания, сформированными недолговечными альянсами долговечных генов”, в “Эгоистичном гене” он явно говорит, что гены “определяют поведение только в статистическом смысле… [они] не контролируют свои творения”[164]. Его дарвиновская, по сути, теория эволюции “слепа к будущему” – у природы нет заранее составленного плана. Вся суть эволюции заключается в том, что молекулы-репликаторы (такие, как ДНК) совершают и воспроизводят ошибки, так что “на первый взгляд банальные и незначительные изменения могут оказывать существенное воздействие на эволюцию”. “Гены не обладают прозорливостью, они не планируют на будущее”. Докинза можно назвать детерминистом лишь в одном отношении – он отрицает влияние “неудач” на процесс естественного отбора: “Удача по определению случайна, поэтому ген, который постоянно проигрывает, нельзя считать неудачливым – это просто плохой ген”. Таким образом, те организмы, которые проходят огонь, воду и медные трубы, лучше всего для этого подготовлены: “Генам приходится выполнять аналогичную прогнозированию задачу… [Однако] прогнозирование в сложном мире – рискованное дело. Каждое решение машины выживания сопряжено с риском… В результате те индивиды, гены которых сформировали их мозг таким образом, чтобы они правильно выбирали стратегию, с большей вероятностью выживают, а следовательно, и передают по наследству те же самые гены. Отсюда и реакция на базовые стимулы боли и наслаждения, и способность запоминать ошибки, моделировать варианты и взаимодействовать с другими «машинами выживания»”[165].
Впрочем, другие эволюционисты критикуют эту нить рассуждений, поскольку она подразумевает по-прежнему детерминистическое следствие о том, что победа достается сильному отдельному организму (или “мему”, или “фенотипу” – то есть другим формам репликаторов Докинза). Как показывает в своей “Удивительной жизни” Стивен Джей Гулд, определенные случайные события – крупные природные катастрофы, подобные той, что, судя по всему, произошла после так называемого “Кембрийского взрыва”, – нарушают ход процесса естественного отбора[166]. Коренным образом изменяя многолетние экологические условия, они в одночасье обесценивают признаки, которые на протяжении тысяч лет формировались в ответ на эти условия. Выжившие выживают не потому, что гены сумели разработать и создать превосходные “машины выживания”, а часто потому, что их рудиментарные признаки вдруг оказываются козырем. Иначе говоря, в доисторическую эпоху от роли случая никуда не деться. Гулд показывает, что разнообразие анатомических форм, обнаруженное в Бёрджесских сланцах в Британской Колумбии, возраст которых оценивается в 530 миллионов лет, лишило актуальности традиционные цепочки эволюционной теории. Это не дарвиновский закон естественного отбора определил, какие из организмов, сохранившихся в Бёрджесских сланцах, пережили великий кризис, разразившийся на планете 225 миллионов лет назад. Выжившие организмы стали просто счастливыми победителями катастрофической “лотереи”. Если бы землю постиг другой катаклизм, развитие жизни пошло бы другим, непредсказуемым путем[167].
И снова можно глумиться над описанными Гулдом альтернативными мирами, населенными “травоядными морскими организмами” и “морскими хищниками с хватательными передними конечностями и челюстями-щипцами”, но не Homo sapiens (“Если бы в море царили маленькие приапулиды, я сомневаюсь, что австралопитек вообще однажды прошелся бы на двух ногах по саваннам Африки”)[168]. Однако замечания Гулда о роли случая в истории далеко не абсурдны. В отсутствие научной процедуры верификации через повторение историк эволюции может лишь формировать нарратив – как выразился Гулд, проигрывать заново воображаемую пленку, – а затем выдвигать предположения относительно того, что случилось бы, если бы другими были начальные условия или какое-либо из событий последовательности. Это применимо не только к неожиданному триумфу полихетов над приапулидами после бёрджесского периода или триумфу млекопитающих над гигантскими птицами в эоцене, но и к той краткой восемнадцатитысячной доле истории планеты, в течение которой ее населял человек.
Да, рассуждения Гулда во многом основаны на роли крупных потрясений – например, вызванных влиянием внеземных тел. И все же это не единственный путь, которым случайность проникает в исторический процесс. Как показали сторонники “теории хаоса”, природа довольно непредсказуема – даже когда с неба не падают метеориты, – чтобы сделать точные предсказания практически невозможными.
В современном обиходе математиков, метеорологов и других ученых “хаос” не синоним анархии. Это слово не означает, что в природе не существует законов. Оно означает лишь то, что эти законы настолько сложны, что нам фактически не под силу делать точные предсказания, а потому многое из происходящего вокруг нас кажется случайным или хаотичным. Поэтому, как сказал Иэн Стюарт, “Бог может играть в кости, одновременно создавая вселенную, где царит совершенный закон и порядок”, поскольку “даже простые уравнения [могут] рождать движение такой сложности, такой чувствительности к измерению, что оно кажется случайным”[169]. Если точнее, теория хаоса занимается стохастическим (то есть якобы случайным) поведением, наблюдающимся в рамках детерминистических систем.
Изначально этот феномен интересовал только последователей выдающегося французского математика Анри Пуанкаре. Пуанкаре полагал, что при многократной трансформации математической системы должна возникать периодичность, однако Стивен Смейл и другие ученые обнаружили, что во множественных измерениях некоторые динамические системы не ограничиваются четырьмя типами состояния покоя, описанными Пуанкаре для двух измерений. Используя предложенную Пуанкаре топологическую систему установления соответствия, можно было выявить ряд “странных аттракторов” (таких как канторово множество), к которым тяготели такие системы. “Странность” этих систем заключалась в крайней сложности предсказания их поведения. Из-за их чрезвычайной чувствительности к начальным условиям для безошибочного прогнозирования необходимо было располагать невозможно точным знанием их исходных точек[170]. Иными словами, кажущееся случайным поведение на самом деле не совсем случайно – оно просто нелинейно: “Даже когда наша теория детерминистична, не все ее предсказания подтверждаются воспроизводимыми экспериментами. Подтверждаются лишь те, которые выдерживают небольшие изменения начальных условий”. Теоретически мы могли бы предсказать, какой стороной упадет подброшенная монетка, если бы точно знали ее вертикальную скорость и количество оборотов в секунду. На практике это слишком тяжело – то же самое a fortiori относится и к более сложным процессам. В связи с этим, хотя теоретически вселенная все же детерминистична, “любые ставки на детерминизм бесполезны. Лучшее, на что мы способны, это вероятности… [поскольку] мы слишком глупы, чтобы разглядеть закономерность”[171].
Теория хаоса получила множество применений (и породила множество производных). Одним из первых стала классическая физическая задача “трех тел” – о непредсказуемости гравитационного воздействия двух равновеликих планет на частицу пыли, – что астрономы на практике наблюдали на примере очевидно случайной траектории вращения Гипериона вокруг Сатурна. Теория хаоса применима также к турбулентности жидкостей и газов – это особенно интересовало Митчелла Фейгенбаума. Бенуа Мандельброт обнаружил другие хаотические закономерности в своей работе “Фрактальная геометрия природы”: фрактал, по его определению, “продолжал демонстрировать четко определенную структуру в большом диапазоне масштабов” – прямо как “фиговое дерево” Фейгенбаума. Исследование Эдварда Лоренца о конвекции в погоде дает нам один из самых поразительных примеров хаоса в действии: он использовал фразу “эффект бабочки”, чтобы описать чрезвычайную зависимость климата от начальных условий (имея в виду, что взмах крыла единственной бабочки сегодня может в принципе определить, случится ли через неделю ураган на юге Англии). Иными словами, малейшие колебания состояния атмосферы могут приводить к серьезным последствиям – отсюда и невозможность хотя бы примерно точно прогнозировать погоду (даже при наличии мощнейшего в мире компьютера) более чем на четыре дня вперед. Роберт Мэй и другие также обнаружили хаотические закономерности в флуктуациях популяции насекомых и животных. В известном роде теория хаоса наконец подтверждает то, о чем давно догадались Марк Аврелий и Александр Поуп: даже если мир кажется “порождением случая”, он все равно обладает “четкой и прекрасной” – пускай и непостижимой – структурой. “Заключено в природе мастерство, / Хоть неспособен ты постичь его” (Пер. В. Микушевича).
164
Dawkins R. The Selfish Gene. 2nd ed Oxford, 1989. Pp. 267, 271.
165
Ibid. Pp. 4, 8, 15ff., 24f., 38f., 45. Отсюда и наш инстинкт защищать жизнь других машин выживания, пропорциональный количеству генов, которые они делят с нами, их возрасту и будущей способности к деторождению в сравнении с нашей. В модели Докинза даже контроль за рождаемостью представляет собой способ максимизации количества выживающих потомков, а следовательно, предоставления родительским генам наилучшего шанса на выживание.
166
Gould S. J. Wonderful Life: The Burgess Shale and the Nature of History. London, 1989. Особенно pp. 47f.
167
То же на самом деле заметил и Бьюри: “Судя по всему, появление различных ботанических и зоологических видов, которые существуют и существовали в прошлом, зависело от воли случая. Ничто не делало существование дуба или гиппопотама неизбежным. Нельзя также доказать, что был хоть какой-то фактор, который сделал неизбежным появление anthropos. На далеком пороге истории мы словно бы находим первобытную случайность – происхождение человека”, см.: Bury J. B. Cleopatra’s Nose // Bury J. B. Selected Essays / Ed. by H. W. V. Temperley. Cambridge, 1930. Pp p. 68.
168
Ibid. Pp. 238f., 309–321. Неубедительные попытки восстановления детерминизма в ответ на работу Гулда можно см. в работе: Lewin R. Complexity: Life at the Edge of Chaos. London, 1995. Pp. 23–72, 130ff. Некоторые критики Гулда выставляли себя на посмешище, стремясь возродить концепцию божественной воли и целостной вселенной, обращаясь к образу богини земли Геи. Это гегельянство нью-эйджа.
169
Stewart I. Does God Play Dice? The New Mathematics of Chaos. London, 1990. Pp. 2f., 6.
170
Ibid. 57ff., 95ff. Приведу конкретный пример: кажется, что логистическое установление соответствия x → kx (1 – x) (то есть производной нелинейного уравнения xt+1 = kxt (1 – xt)) становится случайным, как только k принимает значение больше 3. Однако если k увеличивается постепенно, возникает закономерность: когда x изображается в зависимости от k, получается диаграмма бесконечной бифуркации – так называемое “фиговое дерево” (названное в честь открывшего его Митчелла Фейгенбаума), ibid. Pp. 145ff.
171
Ibid. Pp. 289–301.