Одна формула и весь мир

А какова вероятность того, что при очередном броске выпадет любая из 6 граней? Каждый легко догадается, что вероятность такого события равна единице. В самом деле, не может же игральная кость встать на ребро!

На языке теории вероятностей это условие запишется вот в каком виде:

Точно таким же образом на языке теории вероятностей можно сказать, что, закрыв глаза и передвигая кончик карандаша вдоль строки какой-нибудь книги, а затем остановив его наугад, вы обязательно попадете на букву (если считать буквой и интервал). Это условие записывается в виде:

Используя математический знак суммирования , все, что было сказано об игральной кости и буквах печатного текста, можно свести к следующей короткой записи:

, где i равно: для игральной кости 1,2,3,4,5,6; для письменных текстов А, Б, ... , Я, интервал.

Зная это условие, можно предсказать, что же в конце концов произойдет с текстом, если будет продолжаться тот процесс его упорядочивания, который можно наблюдать, просматривая сверху вниз все фразы, записанные в нашей таблице. Мы уже знаем, что бессмысленная фраза № 1 может превратиться в некоторое подобие осмысленного текста только в том случае, если разные буквы будут иметь различные вероятности. А только что записанное нами условие позволяет сделать следующий вывод: чем больше становятся вероятности одних букв, тем меньше вероятности останется на долю других (поскольку сумма всех вероятностей по-прежнему будет равна единице— согласно условию).

В царстве букв происходит процесс образования своего рода кастовых сословий: преимущества одних букв оплачиваются бесправием других. Возможность выхода в свет

бесправных ограничена малой вероятностью их появлений на страницах газет, журналов и книг. Зато избранные буквы всегда на виду. А если продолжить этот процесс расслоения до его логического завершения, то в конце концов одна какая-то буква (например, «А») должна узурпировать все права (этот процесс будет выражаться условием р_А = 1), а вероятности всех остальных букв в силу условия станут равны нулю.

Так что же осталось от текста? АААА... Странный текст! А главное, в принципе непонятно: копил, копил язык информацию, развивался, вырабатывал правила, усложняя собственную структуру, а в итоге... выродился в примитивное АААА...

Что можно сообщить таким текстом? Кое-что, оказывается, можно. Представим себе такую ситуацию: мы договорились заранее с отправителем сообщений, что получив направленный к нему груз, он подтвердит его получение условным сигналом «А». Груз направляется периодически (скажем, раз в сутки молочная фабрика доставляет свою продукцию базе), и каждый раз в качестве подтверждения приходит все то же сообщение «׳А».

Но допустим, что адрес базы переменился, и надо сообщить об этом на фабрику. Вот тут уж одной буквой не обойдешься, придется вновь вспоминать о том, что, помимо «А», существует еще целый алфавит, и составлять необходимый для сообщения нового адреса текст.

Теперь становится ясно, что же в конце концов получилось из текста: накапливая порядок и информацию, он постепенно выродился в узкоспециализированный текст, который имеет смысл только для заранее обусловленных, строго определенных и неизменных условий. Если что-нибудь в условиях изменилось, текст становится нежизнеспособным: сообщить хотя бы о перемене адреса с его помощью уже нельзя.

Да и в тех случаях, когда адрес не изменяется, текст из одних «А» нужен лишь до тех пор, пока нет стопроцентной уверенности в своевременном прибытии груза. А что если груз неизменно и своевременно приходит по заданному адресу, как, например, регулярно проходят планеты определенные точки своих орбит? В этом случае сообщать вообще ничего не нужно. Регулярный текст « А — пауза — А — пауза — А...» может тянуться до бесконечности, не давая никакой дополнительной информации, поскольку время и место доставки груза, так же как и орбиты планет, подтвержденные и наблюдением и расчетом, известны еще до получения сообщения «׳А — пауза — А — пауза — А...». Подобный текст из регулярно повторяющихся одинаковых сообщений не только избыточен, но и бесполезен: он содержит в себе только средство для переваривания пищи (избыточную информацию), а пищи (то есть новой, неожиданной, непредсказуемой информации) в данном случае нет.

Какой же вывод следует из проведенного нами энтропийного анализа текста? Прямо скажем, не утешительный. Пока вероятности букв одинаковы, текст был бессмысленно хаотичным. Потом вероятности стали различными, в тексте стал образовываться определенный порядок. Но если продолжить мысленно этот процесс вплоть до логического его завершения, то текст превратится в повторение одной какой-нибудь буквы.

Да ладно бы еще текст! Но мы теперь знаем, что энтропия господствует во всем окружающем мире. Избыток ее грозит хаосом, разрушением, тепловой смертью Вселенной. К счастью, есть в мире и антиэнтропийные процессы. Они обусловлены накоплением информации. Чем больше накоплено информации, тем ниже становится энтропия, тем дальше отодвигается тепловая смерть. А что же в итоге? Избегнув хаоса и разрушения, мир устремляется к упрощению и в конце концов станет похожим на текст из одних «А»?

Не будем пока делать мрачных прогнозов. Стоит лишь оглядеться вокруг, и на душе становится легче: что-то не видно пока, чтобы в окружающем мире господствовал примитивизм. Напротив, мир поражает нас разнообразием и сложностью. А впрочем... Если внимательно присмотреться, можно в нем обнаружить и такие явления, которые очень похожи на текст из одних «А».

Взять хотя бы рефлексы. Что они собой представляют? Стереотипные фразы, которыми тот или иной организм отвечает на различные воздействия внешней среды. Почувствовав боль, вы отдернули руку, Это движение осуществляется рефлекторно, мышцы по одним и тем же командам совершают одни и те же движения, независимо от того, был ли предмет, причинивший вам боль, острым или горячим, накален ли он до 100 градусов или до 500. Вы еще не успели даже осознать ситуацию, а стереотипная фраза уже всплыла сама по себе.

Пока существуют различные вероятности, ответы разнообразны. Когда все свелось к одной букве или к одной фразе, вариации прекращаются — на любые запросы система дает один и тот же неизменный ответ.

Так возникает жестко (или почти жестко) детерминированная система, в которой все заранее предопределено [8].

Такой вот жестко детерминированной системой является, в частности, наша Солнечная система. В ней все предопределено на бесконечно долгое время: в 1979 году происходило великое противостояние Марса, 11 августа 1999 года в 11 часов 08 минут по Гринвичу произойдет солнечное затмение в Западной Европе, а 16 октября 2126 года в 11 часов солнечное затмение будут наблюдать москвичи. А ведь когда-то и Солнечная система была совершенно непредсказуемой, энтропийной. Это было в те очень далекие времена, когда вся материя, из которой впоследствии образовалось Солнце, Земля и все остальные планеты, была еще космической пылью, то есть хаосом движущихся в пространстве частиц.

Почему же из хаоса возникла жестко детерминированная система? Потому что условия существования системы тоже жестко определены. Никогда не случается в космосе нечто такое, что заставляло бы планеты нашей системы изменять траектории, скорость вращения — в общем, так или иначе приспосабливаться к новым условиям внешней среды. По крайней мере за всю историю человечества такого пока не случалось. Не предвидится и в обозримом будущем. Хотя в весьма отдаленном будущем это произойдет непременно. Исчерпав всю энергию, погаснет наше светило. Возможно, что наша Галактика когда-нибудь столкнется с соседней, и тогда стройная Солнечная система опять превратится в хаос частиц, в рассеянную по просторам космоса пыль. Но такие события в космосе происходят нечасто А пока их нет, планеты могут с величавым спокойствием повторять неизменные циклы вращения, как заведенный единожды и навеки часовой механизм.

Можно сказать, что планеты и Солнце — это идеально детерминированная система. Много систем, пусть не столь идеально, но все же в значительной мере детерминированных, можно встретить не только в космосе, но и вокруг нас и даже внутри нас.

В большей степени детерминированным (хотя и не совсем жестко) органом является сердце. Задача его весьма однозначна: сжимайся и разжимайся как можно ритмичней, гони по сосудам кровь. Но для того, чтобы сердце справлялось с этой задачей, ему тоже нужно создать жестко детерминированные условия, «микрокосмос» со своим «микроклиматом»: с постоянным давлением, температурой, составом крови и т. д. Стоит нарушиться одному из этих условий, и сердце тут же начнет «барахлить».

Для создания «микрокосмоса» природа предусмотрела другую, уже совсем не детерминированную, а, напротив, чрезвычайно изменчивую систему регулировки, чутко реагирующую на все изменения внешней среды. Регулировка осуществляется с помощью нервной системы и желез внутренней секреции, вырабатывающих разнообразные гормоны, которые в зависимости от внешних условий и состояния организма могут изменять свой состав. Две эти сложнейшие системы (нервная и гормональная) взаимодействуют между собой и со всеми органами (включая и сердце) путем обмена командами и сигналами, связывающими в единое целое весь живой организм.

В силу детерминированности своих функций само сердце почти не способно приспосабливаться к изменению внешних условий. Всякая созданная природой детерминированная система приспособлена к существованию в строго определенных условиях и становится непригодной, как только меняются обстоятельства, подобно тому, как становится непригодным при перемене адреса текст из одних «А».

Инстинктивные навыки пчел, охраняющих и опекающих свою матку, теряют всякий смысл, как только эта матка из улья удалена. Но пчелы продолжают добывать матке пищу и нести «караульную службу», поскольку их инстинктивное детерминированное «мышление» не приспособлено к таким обстоятельствам, и не дано понять бедным труженикам-пчелам, что после удаления матки из улья все их усилия уже ни к чему.

Нечто подобное может случиться и с человеком, если его сознание и поступки приспосабливались (или, как говорят кибернетики, адаптировались) к определенным условиям и обстоятельствам в течение многих лет. Бодрые полыхаевские (персонаж И. Ильфа и Е. Петрова) резолюции «Разрешаю», «Запрещаю», «Согласен» и «Утверждаю» хороши до тех пор, пока дело идет более или менее гладко и все решения содержатся в тех документах, которые руководителю остается только «согласовывать» и «утверждать». Но горе, если в силу каких-то новых течений, веяний, обстоятельств прежние методы становятся непригодными и руководителю, привыкшему много лет обходиться всего лишь несколькими директивными формулами, стало необходимо что-либо самостоятельно придумывать, предлагать, решать, изменять! В сложных и переменчивых обстоятельствах при выполнении многозначных, разнообразных, не всегда предсказуемых функций руководитель должен принимать решение не формально, а творчески, его поступки должны быть такими же гибкими, как и язык.

Не удивляет ли вас, читатель, та легкость, с которой мы переходим от языка к планетам, от планет к пчелам, от пчел к сердцу, от сердца к стилю руководства, а от него опять к языку?

Удивляться не следует: ведь нас с вами интересуют сейчас не частные свойства тех или иных конкретных объектов, а закономерности взаимодействия информации и энтропии, общие для самых разнообразных по своей природе систем. Именно такой общесистемный подход к явлениям позволяет сопоставлять то, что казалось несопоставимым в силу множества частных различий, мешающих видеть за деревьями лес.

Для выявления закономерностей взаимодействия информации с энтропией очень удобной системой оказался письменный текст. В отличие, скажем, от наследственных кодов, спрятанных от любопытного взгляда ученого на глубокий молекулярный уровень (в ДНК), все взаимосвязи букв текста и их сочетаний, все вероятностные зависимости между элементами системы осуществляются буквально у нас на глазах. Вот почему, рассуждая об энтропийно-информационных свойствах самых разнообразных явлений, мы будем вновь и вновь сопоставлять их с письменным текстом, проецировать общие вероятностные закономерности, наглядно проявляющиеся в тексте, на целый ряд самых разных по своей природе систем.

В свою очередь, текст отражает в себе статистические свойства более сложной и универсальной системы — человеческого языка.

Проведенные с помощью методов теории информации статистические исследования написанных на разных языках текстов показали, что несмотря на различия грамматических и фонетических правил, все исследованные языки обладают очень близкими статистическими характеристиками. Этот факт свидетельствует о действии неких общих статистических механизмов, управляющих процессами формирования и развития всех языков.

Наш язык — это гибкая, подвижная, легко адаптирующаяся в различных условиях система. В способности отражать, выражать, объяснять самые разнообразные стороны жизни и заключается основное достоинство языка, сохранившееся в нем потому, что в процессе своей эволюции он не достиг предела «приспособленности», в результате которой системы способны существовать только в определенных жестко детерминированных условиях (пчелы повторяют лишенные смысла инстинктивные действия, а тексты вырождаются в повторение одинаковых букв или слов).

Чтобы всего этого не случилось, язык сохранил в себе непредсказуемость, определенную «порцию» энтропии Оценить, каков удельный вес этой порции, позволяет опять-таки письменный текст. Подсчитано, что на каждые 4 бита обусловленной жесткими правилами избыточной (предсказуемой) информации приходится порция энтропии (непредсказуемой информации), составляющая примерно 1 бит.

Введем для удобства обозначения

Для обычного текста G = 0,25.

Текст из одних «А» обладает нулевой энтропией (Н_р = 0), поэтому для него G = Н_р/I_п= 0.

Текст с максимальной энтропией не подчиняется правилам. Для него I_п= 0 и соответственно G = Н_р/I_п=

∞

Помимо обычных текстов, существуют специальные тексты: бухгалтерские отчеты, протоколы собраний и заседаний и т. п. Они больше обычных текстов тяготеют к шаблону, в них повторяются стандартные термины и выражения (дебет-кредит, сальдо-бульдо, слушали-постановили и т. д.). Для таких текстов коэффициент G будет меньше, чем для обычных, в силу более жесткой детерминированности, большей близости к предельному случаю— тексту из одинаковых слов, слогов или букв.

А обычный текст сохранил одну пятую часть (20 процентов) спасительной энтропии именно для того, чтобы иметь гибкость и многозначность, из которых проистекает совершенство, красота, образность, универсальность и все прочие бесценные качества нашего языка. При G = 0 мы не могли бы сообщить друг другу ничего нового — можно было бы предсказать заранее все последующие буквы и слова. При G = ∞ мы не могли бы понять друга, потому что каждый из нас в процессе общения обрушивал бы на собеседника не подчиняющийся никаким правилам набор несогласованных друг с другом слов («гвоздь бежала при тихое завтра...») или звуков (вроде приведенной в таблице фразы № 1). G = ¹/₄ — это наилучшее (на языке кибернетики — оптимальное) соотношение непредсказуемости (энтропийности) и детерминации (правил). Такое соотношение не случайно, оно возникло как результат длительной эволюции языка.

Наличие детерминированных правилами связей (I_п = 4 бита на каждую букву) обусловливает целостность языка как системы. Гибкие вероятностные связи между словами и буквами позволяют осуществлять и грамматическое и смысловое согласование слов. Именно благодаря вероятностным связям язык приобретает необходимую мягкость: каждое употребляемое нами слово может иметь множество оттенков, зависящих от предыдущих и последующих слов. Сравните, к примеру, значение слова «малиновый» в таких сочетаниях, как «малиновое варенье» и «малиновый звон». Или значение слова «чистый» в сочетаниях «чистый лист бумаги» и «чистый эксперимент»...

Язык поистинне неисчерпаем.

Слова многолики, их реальное значение трудно бывает ограничить какими-либо рамками — они то и дело норовят разорвать эти рамки, вступить в совершенно новые смысловые связи. И это не порок, а величайшее достоинство нашего языка как системы. Именно оно, это достоинство, основа великого многообразия выразительных средств подлинной поэзии и по-настоящему художественной прозы.

Подойдем теперь к этой обладающей величайшей гибкостью системе с позиций науки. «Недисциплинированность» языка означает для нее недисциплинированность мышления. Наука всегда, во все времена стремилась к терминологической строгости.

Определяйте значения слов,— призывал ученых Декарт. Что значит определяйте?

Это означает: сужайте! Чтобы четко отграничить понятие, нужно его конкретизировать, а такой процедуре далеко не каждое понятие поддается. Отсюда трудности, которые испытывают ученые в своих попытках «обучить» электронную машину понимать человека. Не стоило математикам больших усилий формализовать понятие «равенство». Современной математике удалось даже формализовать такие понятия, как «эквивалентность» и «сходство». Но попробуйте выразить строгим и жестким математическим языком такое понятие, как «впечатление»... Пока это еще никому не удалось и, по-видимому, не удастся никогда.

Становясь более «научным», язык вроде бы усыхает, обесцвечивается, ибо каждая формализованная модель имеет свою строго обозначенную область применения. Приходится вводить всякого рода ограничения. Все это напоминает то, что мы делаем, когда валим живое, шумящее зеленой листвой дерево и превращаем его в простое бревно.

(Можете представить себе, какие муки испытывает ученый, когда он вдруг загорается желанием поведать о своих научных занятиях непосвященному, то есть хоть и на время, но изменить привычке изъясняться на языке формализованных моделей...)

Тем не менее никто не упрекнет ученого за то, что он вместо безгранично многообразного реального явления подвергает анализу, изучает его идеализированную, а стало быть, упрощенную модель. Без строгости научного языка, требующей четких формулировок исходных условий, вообще никакой модели нельзя было бы построить. Более того, у нас просто не было бы науки.

Но так ли независимы друг от друга эти два потока — язык науки и язык, скажем, так: обычный (разговорный, литературный) ?

Вот свидетельство ученого: «Вторгаясь в новые для себя области, сами математические методы трансформируются: они становятся более гибкими, менее риторичными, более словесными, менее формальными... Если прежде «хорошим тоном» в математической работе (даже прикладного направления) считалось сказать как можно меньше словами, как можно больше формулами и тщательно скрыть от читателя свои мысли, то теперь математики не брезгают приближенными, ориентированными, полукачественными рассуждениями».

К этому следует лишь добавить: так поступают не только математики, но и представители других отраслей точного знания.

Не менее очевиден и обратный процесс — проникновение, прямо-таки вторжение в наш «обычный» язык технических и научных терминов и понятий. Объяснения этому лежат на поверхности — необычайно стремительное возрастание роли науки в нашей жизни и бурный технический прогресс.

Словом, можно лишь радоваться тому, что наш язык настолько универсален как система, что может служить и научному познанию, и художественному творчеству.

Английский писатель О. Хаксли во время полемики, вызванной уже упоминавшейся нами статьей Сноу «Две культуры и научная революция», издал в Нью-Йорке книгу «Литература и наука». В ней он, в частности, сопоставил язык научных и литературных произведений и пришел к выводу, что если для научного языка характерна однозначность, то литературное творчество отличается «языковой свободой», выражающейся в нарушениях порядка и традиционных связей слов. При этом О. Хаксли отметил, что чрезмерная «словесная удаль» доводит литературный язык до абсурда (в наших обозначениях этому случаю соответствует G, значительно превышающий оптимальную величину). В самом деле, если взять для примера два крайних случая (G = 0 и G = ∞), то первому из них будут соответствовать литературные штампы («ясный взор», «синее небо»), а второму — бессмысленные словосочетания.

И лишь условие «золотой середины» дает такие образные словосочетания, как «страна березового ситца» (С. Есенин), «отношение плевое» (В. Маяковский), «поступь надвьюжная» (А. Блок). Читателя поражают одновременно и неожиданность и точность найденных талантливыми поэтами слов. Именно благодаря неожиданному (то есть не применяемому в обиходной речи) и точному сочетанию слов «надвьюжная поступь» в воображении читателя возникает легко ступающий, почти парящий над поземкой Христос.

Гармоничность поэтических произведений зависит не только от смысла, но и от звуковой и ритмической окраски образующих ткань стихотворения слов. Каждому поэтическому произведению присуща определенная музыкальность, поэтому закономерно возникает вопрос об оптимальном соотношении «стандартных» и неожиданных сочетаний ритмов и звуков, определяющем гармоничность музыки или стихов.

Советский ученый В. Детловс исследовал «на энтропийность» сочетание звуков в музыкальных произведениях и получил соотношение детерминированности и стохастичности звуковых сочетаний, близкие к тем же соотношениям в языке.

Один из вопросов теории стихосложения заключается в том, в каких пределах те или иные поэты нарушают строгие ритмические закономерности стиха. В свое время такие исследования проводил поэт Андрей Белый. В наши дни известный советский математик А. Н. Колмогоров исследовал поэтические ритмы с помощью ЭВМ. Результаты исследований показали, что ритмы большинства поэтических произведений представляют собой, по мнению лингвистов, «игру упорядоченности и их нарушений». Игра эта, как и любая другая игра в прямом смысле этого слова, ведется в пределах определенных правил. Если поэт чрезмерно увлекся нарушениями поэтических ритмов, стихи «рассыпаются», теряют свою форму, перестают восприниматься как нечто единое, завершенное, сцементированное ритмической музыкальной канвой.

Если поэт заботится только о том, чтобы ритмы его стихов уложились в прокрустово ложе классических ямбов и хореев, его упрекнут (и в ряде случаев вполне обоснованно) в подражательности. Стихи для знатоков и ценителей поэзии будут казаться архаичными, возможно, даже раздражать «знакомостью» либо убаюкивать гладкостью.

Поэзия как живая система не может существовать в рамках застывших форм и рецептов. Искусство поэта в том как раз и заключается, чтобы найти гармонию в противоречивых стремлениях к сохранению ритма и к его выразительным «сбоям», к соблюдению классических традиций и к смелому их нарушению ради того самого новаторства, которое движет поэзию вперед.

Десятилетиями длятся горячие споры между приверженцами традиционных форм в искусстве и теми, кому по душе модернизм.

— Бессмысленная мазня! — ворчит, глядя на абстрактную живопись, апологет классического искусства.

— Мертвячина! — наскакивает на классиков слишком падкий на модные веяния ценитель новейших форм.

Кто из них прав? Где же она, эта вечно выигрывающая спор середина, которая не случайно названа «золотой»? А не попытаться найти ее с помощью функции энтропии и вычисляемого с ее помощью коэффициента G ?

В самом деле, если картина (стихотворение, музыкальный этюд) созданы в строгом соответствии с классическими канонами, значит, они «запрограммированы предками», в них нет ничего неожиданного, то есть их G близок нулю. Напротив, если художник (поэт, композитор) творит без оглядки на существующие каноны, как «бог на душу положит», G возрастает, может приобрести значение бесконечности. В подобных произведениях трудно бывает уловить какой бы то ни было смысл. Наглядной иллюстрацией может служить распространенное в настоящее время на Западе направление театрального искусства—«театр абсурда».

Для персонажей «театра абсурда» характерны подавленность, психологическая угнетенность. Каждый герой поглощен собственными переживаниями и заботами, как говорится, полон собой. Внешне эти особенности психики проявляются как отсутствие чувства партнера, каждый из персонажей, не вслушиваясь в слова окружающих, говорит о своем. Диалоги и взаимоотношения участников спектакля строятся по принципу «в огороде бузина, а в Киеве дядька». Между героями почти не возникает контактов, потому что когда один говорит про Ерему, другой говорит про Фому.

Возникновение «театра абсурда» — явление, в общем-то, закономерное, обусловленное затрудненностью человеческих отношений, которое породил присущий нашему веку и неведомый нашим предшественникам темп. Герои пьес «театра абсурда», игнорирующие переживания и чувства партнеров, как бы без слов поучают зрителей и друг друга:

— Не лезь ты к другим со своими переживаниями! У всех и без тебя хватает забот и хлопот!

Вопрос о причинах, породивших на Западе это новое веяние в драматургии, увел бы нас далеко за пределы обсуждаемых в этой книге проблем. Нам пришлось бы углубиться в анализ разъедающих западное общество социальных противоречий, порождающих неуверенность человека в самом себе и в завтрашнем дне. О связи всех этих реально существующих факторов с тенденциями драматургии «театра абсурда» уже написаны специальные книги, нас же с вами «театр абсурда» интересует только с точки зрения соотношения предсказуемых и неожиданных слов и поступков его персонажей. Другими словами, с помощью введенного нами коэффициента стохастичности мы попытаемся исследовать не причины, а результат.

Как уже было сказано, характерной чертой пьес «театра абсурда» является бессвязность диалогов и взаимоотношений их персонажей. В принятых нами обозначениях это означает, что пьесы «театра абсурда» отличаются от пьес обычного театра большим значением G.

Надо заметить, что тенденция роста стохастичности в произведениях драматургии имеет исторические корни, зародившиеся еще задолго до возникновения «театра абсурда». Как известно, классическая драматургия жестко детерминировалась правилами «трех единств». Это было единство времени: никаких перескоков в прошлое или скачков типа «прошло 5 лет»; единство места: все действия происходили при одних декорациях, изображавших, скажем, площадь какого-то города, залу дворца и т. п.; единство действия: никаких «побочных» событий, кроме завязки, кульминации и развязки основной интриги, в пьесе быть не должно.

Творческая фантазия драматургов, как правило, не умещалась в прокрустово ложе «трех единств». По мере развития мировой драматургии эти единства нарушались все чаще и чаще, и все же следы их влияния можно обнаружить и у Мольера, и у Лопе де Вега, и у Фонвизина, и у Грибоедова, и у многих других.

Постепенно время смело детерминирующие сценические события рамки. И вот, наконец, «театр абсурда», где полностью отсутствует единство времени, места и действия; где герои произвольно перемещаются в пространстве и времени; где эти герои в силу различий характеров, взглядов, переживаний имеют так мало точек соприкосновения друг с другом, что часто становится непонятным, зачем автор пьесы вытащил их всех на сцену и «совместил». Стохастичность действия в «театре абсурда» близка к бесконечности, герои перестают понимать друг друга, а зритель, подавленный энтропией, не понимает ни героев, ни автора, ни режиссера, поставившего этот абсурдный спектакль.

Иначе и быть не может: если главной героиней спектакля оказывается энтропия, спектакль становится таким же бессмысленным, как энтропийный текст.

Может быть, следует «узаконить» описанный нами энтропийно-информационный подход к оценкам художественных достоинств произведений искусства и решать возникающие по этому поводу споры путем подсчета величины G?

Если бы все было и в самом деле так просто! Не нужно было бы многочисленных авторитетных комиссий и их, к сожалению, далеко не беспристрастных оценок — кончились бы долгие и зачастую бесплодные споры, после которых каждая из сторон все равно остается при своем мнении и ни у кого из спорящих нет таких весомых аргументов, чтобы кто-то кого-то в чем-то мог убедить. Как было бы хорошо: поручили оценку произведения роботу, и он, окинув картину своим электронным оком или прослушав симфонию своим микрофонным ухом, вычислил коэффициент G и вынес свой приговор.

Но в том и беда, что для реальных случаев и конкретных произведений коэффициент G вычислить не так-то легко. Одно дело — буквы алфавита. Другое дело—поэтические образы, гармония звуков симфонии, живописные сочетания красок и форм. Тут можно пока лишь рассуждать о тенденциях (тяготению к G = 0 или к G = ∞) и утверждать, что для каждой формы в принципе существует тот оптимум соотношения неожиданного и привычного, который создатели и ценители произведений искусства должны не вычислять с помощью формул, а чувствовать, как говорят, «нутром».

А апологетам традиционного, устоявшегося, незыблемого и приверженцам модернизма придется по-прежнему полемизировать, горячиться и расставаться, досадуя друг на друга, но ничего друг другу не доказав.

В более простых случаях G удается определить довольно-таки точно. Неожиданной областью подобных исследований оказался, например, процесс становления...мод. Американские социологи произвели опрос большого количества женщин, чтобы выяснить, что заставляет их следовать моде. Оказалось, что около 70 процентов опрошенных следуют моде, чтобы не отличаться от окружающих, а оставшиеся 30, наоборот, стремятся с помощью модной одежды выделиться из толпы. Это и есть законодательницы моды, та самая ¹/₃ часть, которая так же порождает неожиданность моды, как 1/4 энтропийности текста порождает неожиданность устных и письменных фраз.

Близкие значения величины G для языка и для моды, по-видимому, не случайны. Процесс становления моды — это тоже процесс эволюции, только длится он не тысячи лет, как эволюция языка, не миллионы лет, как эволюция биологических видов, а всего лишь годы, а иногда и один сезон.

Во всех исследованных системах (ибо и мода — это тоже определенного рода система) «золотая середина» между детерминацией и энтропией оказалась вовсе не «серединой», а величиной G, близкой к ¹/з или 1/4. Есть в этом, по-видимому, какая-то закономерность, корни которой следует искать в сложном процессе формирования языка. Ведь язык — это наиболее емкое и универсальное средство отображения жизни, средство, без которого мы не можем описывать ничего из того, что происходит вокруг. А поскольку и сам язык формировался под влиянием закономерностей окружающей жизни, не удивительно, что он отразил в себе наиболее часто встречающееся в жизни соотношение G.

К сожалению, определить количественное значение величин избыточной информации, энтропии и их отношения G= Н_р/I_п удается далеко не для всех систем. Как, например, подсчитать отношение детерминированных (запрограммированных) наследственных признаков к тем признакам, которые могут меняться под влиянием мутаций? Задача пока неразрешимая: пройдет еще немало десятилетий, прежде чем наука, уже научившаяся узнавать «буквы» и отрывки «фраз» микроскопического генетического кода, сумеет полностью прочитать весь «текст».

Однако можно предполагать, что значение G полученное для наследственных «записей», тоже окажется далеким от «середины» и близким к значению G для нашего языка. В самом деле, опыт подсказывает, что от курицы не может появиться на свет не только мышонок, но даже грачонок или утенок. Стало быть, в наследственном «тексте» содержится весь комплекс признаков данного биологического вида. Что же касается отклонений (мутаций), позволяющих будущей курице иметь свою собственную окраску, размеры крыльев, ног или клюва, то они составляют, по-видимому, не половину всех наследственных признаков, а лишь какую-то часть. Благодаря мутациям не исключено даже появление на свет вошедшей в пословицу белой вороны, но все же она опять-таки остается вороной, а не голубем, не мышью и не щенком.

Можно предполагать, что эта закономерность (мутации, составляющие некоторую долю от детерминированной информации) соблюдается при развитии многих систем. Например, при создании новых технических средств, механизмов, приборов, разработчики стремятся использовать все типовые узлы и детали, то есть всю накопленную в данной области техники информацию I_п. Однако в каждом новом устройстве возникают новые специфические задачи, поэтому разрабочикам приходится искать оригинальные, непредсказуемые решения, без которых был бы вообще немыслим прогресс. Вполне возможно, что между заранее запланированными направлениями научно-технического поиска и теми новыми исследованиями, которые возникают в ходе реализации этого плана, существует оптимальное соотношение, близкое к значению G языка.

Кто из нас порой не испытывал непреодолимой потребности в неожиданном? Не во имя ли этого неожиданного мы стремимся любой ценой попасть на матч, на премьеру, достать как можно скорей недавно опубликованную и уже нашумевшую книгу, провести отпуск в неведомых нам дальних краях?

Но есть в нашей жизни и другие моменты, когда, вдоволь намыкавшись по белу свету, устав от знакомств и впечатлений или пресытившись просмотренными подряд без разбору фестивальными фильмами, мы с удовольствием возвращаемся к размеренной и регламентированной домашними и служебными обязанностями жизни.

Все естественно: наша психика есть отражение внешнего мира во всей совокупности его частично случайных, а частично детерминированных явлений.

Эта проблема не замыкается в рамки одной лишь теоретической психологии. С ней приходится сталкиваться и при решении ряда практических задач. В частности, архитектурных. «Прелесть случайного в этом рациональном мире» — так называется статья профессора швейцарского технологического института, архитектора Бенедикта Губера, опубликованная в швейцарской газете «Нойе цюрхер цайтунг» и в «Литературной газете» от 8 января 1975 года.

Название статьи Губера достаточно ясно говорит о сущности обсуждаемой в ней проблемы: в каком соотношении должны сочетаться рационализм и «спонтанные импровизации» архитектора при планировании и проектировании современных городов? Автор статьи пытается найти решение, исходя прежде всего из особенностей психологии горожан. «...Человеку необходимо не только чувство спокойствия, защищенности, которое обещает удовлетворить планирование; ему нужно также, чтобы в жизни имелся элемент случайного. В этой тяге к случайному, неожиданному несомненно играет роль ожидание чуда, большого счастья. Но в ней отражается и неприятие предназначения, предопределенности будущего».

Роль случайного в человеческой жизни Губер вполне правомерно сопоставляет с «той творческой созидательной ролью, которую играет случайность и в эволюционной теории, и в процессах образования из молекул устойчивых соединений». Что же касается человека, то без этого элемента случайности он не может ощущать полного счастья, хотя бы в силу стремления к выражению своей индивидуальности, своего «Я». Ощущение счастья в немалой степени зависит от результатов созидательного творчества, а в творчестве всякого рода «спонтанным мутациям» принадлежит едва ли не основная роль.

Однако есть и такая категория людей, для которых представление о счастье неразрывно связано с ощущением покоя. По-видимому, полнота человеческого счастья в большой степени определяется тем, насколько продиктованные обстоятельствами условия жизни данного индивидуума соответствуют потребностям его психики, то есть заложенному в нем от природы и сформированному его воспитанием G.

«Планирование городов,— констатирует Губер,— может обеспечить только внешние рамки, необходимые для того, чтобы каждый индивидуум и общество в целом могли жить полной жизнью. Но внутри этих рамок и вне их должно оставаться достаточно простора для всей сложности человеческих поступков и чувств». Губер призывает к возрождению так называемой спонтанной архитектуры, включающей в себя элемент случайного, неожиданного. «Стиль барокко был великим мастером по части сюрпризов такого рода»,— замечает он.

Вопрос, поставленный швейцарским архитектором, весьма актуален. Стимулируемый бурным развитием промышленности и техники в наш век и в самом деле во всем господствует рационализм. Он накладывает отпечаток, в частности, и на архитектуру современных городов.

В своих опасениях Губер не одинок. В разных странах ведутся поиски путей к решению этих проблем. На одном из симпозиумов французский архитектор Ляпрад заявил, что будущее будет скучным и неинтересным, если людей, получивших возможность с невероятной быстротой преодолевать огромные расстояния и запросто попадать, скажем, из Парижа в Гонолулу, будут встречать одинаковые кинотеатры и одинаковые фасады. Невольно начнешь тосковать о прошлом, о тех временах, когда люди могли наслаждаться очарованием именно Испании, именно Франции, Швейцарии, Англии или Марокко.

Этому очарованию не может противостоять «мир, в котором доминируют четкие силуэты кубических зданий, симметричные структуры, безупречно правильные сетки городских районов и улиц, пористые, уныло-серые бетонные поверхности, мертвенно поблескивающие стекла и уныло-холодная сталь». Так рисует типизированный облик современного города газета «Нойе цюркер цай-тунг» в своих комментариях, предпосланных цитируемой нами статье Губера. Такой мир «не может быть уютным»,— заключает газета. И в этом она, конечно, тоже абсолютно права.

По словам Губера, житель такого города испытывает «великую притягательную силу старых деревень, старинных городов и девственной природы». И тот факт, что с каждым годом все больше и больше людей стремится провести в подобных местах свой отдых, Губер справедливо объясняет «привлекательностью элементов случайного, неожиданного». «Массовое бегство отпускников из больших городов,— продолжает он,— обусловлено, помимо прочего, стремлением вырваться из запланированной жизни и запланированного окружения, бежать навстречу сюрпризам, которые сулят средиземноморские города, где хаотические нагромождения домов, кривые улицы и переулки рождены, казалось бы, волей случая». В этом стремлении горожан профессор Губер усматривает «подлинный конфликт с задачами и содержанием планирования» современного города.

Но почему же непременно конфликт? Разве элемент случайного нельзя заранее предусмотреть в любом плане и, в частности, при планировании городов? Здесь придется согласиться не с Губером, а с директором московского Центрального научно-исследовательского института теории и истории архитектуры Ю. Яраловым, который, полемизируя с Губером, соглашается с общей постановкой проблемы, но в противовес Губеру считает, что «генеральный план не враг художественного образа, а непременная основа создания такого образа».

Однако и это утверждение нуждается в уточнении, поскольку план плану рознь и в случае чрезмерной детерминированности он может для художественного замысла архитектора действительно стать «врагом».

На основании рассмотренных нами общих закономерностей можно сделать вполне определенный вывод: в архитектуре, так же как и в любой другой области творчества, существует некий оптимальный коэффициент G. Искусство планирования города в целом или создания архитектурного облика отдельного здания в значительной степени определяется тем, насколько авторы плана или проекта смогли совместить рациональные требования удобства с оригинальностью и неожиданностью архитектурных решений, поскольку натуре человека, как и всей прочей природе, противопоказаны как чрезмерное бравирование спонтанностью (приводящее к «оригинальничанию» в искусстве и архитектуре), так и чрезмерная детерминированность, продиктованная слишком педантичным подчинением требованиям выгоды и удобства и всему тому, что мы определяем термином «рационализм».

Да и самой человеческой психике противопоказаны и та и другая крайности. Чрезмерная психическая спонтанность часто приводит к нравственной неустойчивости, беспокойству, лишает целенаправленности и способности к сосредоточенной и упорной работе. Чрезмерно детерминированная психика убивает творческое начало, лишает человека необходимой доли артистизма и затрудняет его адаптацию в различных жизненных ситуациях. Одна из главных задач психиатрии заключается именно в том, чтобы спокойной обстановкой детерминировать слишком спонтанную психику или, напротив, разнообразием эмоций и впечатлений «расшевелить» эту спонтанность, изжить чрезмерный интеллектуальный и психологический детерминизм.

Вопрос этот затрагивает каждого. Ну-ка, признайтесь, читатель: в трудные минуты жизни, когда вас, словно сговорившись, одна за другой преследуют неудачи, не случалось ли вам приписывать эту напасть влиянию некоего рока?

Гоните эти бесплодные мысли! Помимо физиологической и психической детерминированности, заложенной в наш организм от рождения, природа предоставляет нам в наших поступках и свободу выбора, вполне достаточную для того, чтобы внезапно найденным удачным решением мы могли в любой ситуации, при любом стечении обстоятельств найти неожиданный поворот.

Некоторые люди чрезмерно склонны к фатальному восприятию действительности и оттого чересчур пассивны. Другие, напротив, воспринимают мир как нагромождение нелепых случайностей и в своих решениях и поступках проявляют, как правило, неоправданный авантюризм.

Сопоставляя черты характера двух персонажей своей исторической повести «Завещаю вам, братья» — революционера-народовольца Михайлова и реакционера Дистерло, Юрий Давыдов пишет: «Отчего все-таки один делается Михайловым, а другой Дистерло? Вот говорят обстоятельства, среда и прочее. А тут и почва одна, и условия одни, солнышко одно, а стезя разная. Задача, по-моему, со многими неизвестными. Может, и вовсе тупик. Я полагаю, есть таинственный закон, распределительный, что ли! Такой-то, скажем, процент консерваторов, а какой-то — бунтующих. А? Как полагаете? Нет, право, таинственный закон соотношения темпераментов, наклонностей, талантов. Не то, чтобы спрос и предложение, а высшая гармония, чтоб не заглохла нива жизни».

Не правда ли, эти размышления писателя совпадают с общим выводом, который был сделан нами на основании энтропийных свойств языка? В самом деле: для поддержания «нивы жизни» (а жизнь, как известно, не может стоять на месте, не превращаясь в смерть) в любой системе (в том числе и в общественной) должен сформироваться оптимальный коэффициент стохастичности G_орt. Соблюдая этот закон на всех уровнях организации (для веществ неорганических и органических, для организмов простейших и многоклеточных, для биологических сообществ и т. д.), природа распространила тот же закон и на свой «мыслящий дух», то есть на человека

Глубочайший исследователь противоречивой человеческой натуры Федор Михайлович Достоевский писал о двух категориях «наблюдателей жизни»: «Для одного все явления жизни проходят в самой трогательной простоте, и до того понятны, что и думать не о чем, смотреть даже ни на что и не стоит». Другой же напротив, с необычайной остротой воспринимает сложность наблюдаемых явлений, но он не в силах в них разобраться, и неумение это столь для него мучительно, что приводит к катастрофе. При этом Федор Михайлович замечает, что приведенные им примеры иллюстрируют две крайности (по нашей терминологии — детерминированную и спонтанную психику), а между этими крайностями «помещается весь наличный смысл человеческий» (отвечающий в принятых нами обозначениях оптимальному значению G) . С этих позиций Достоевский отвергал возможность построения «благополучного» общественного уклада на основе подавляющего индивидуальность жестко регламентированного рационализма. «Какая уж тут своя воля будет,— рассуждает герой «Записок из подполья»,— когда дело доходит до таблички и арифметики, когда будет одно только дважды два четыре. Дважды два и без моей воли будет четыре. Такая ли своя воля бывает?»

Попытки создания социологических теорий, основанных на жестко регламентированном рационализме, предпринимаются и в наши дни.

Современный американский философ Б. Ф. Скиннер написал на эту тему книгу «По ту сторону свободы и достоинства», опубликованную в Нью-Йорке в 1971 году. В ней Скиннер доказывает необходимость создания «поведенческого общества», в котором специально разработанная система поощрений и наказаний поможет привить всем членам такого общества навыки поведения, приносящие пользу обществу в целом. Не правда ли, предлагаемый способ «улучшения общества» чем-то напоминает обыкновенную дрессировку? Сходство отнюдь не случайное в основу концепции Скиннера положено «научное» направление, родившееся именно при изучении поведения животных,— так называемый «бихевиоризм» (от английского behaviour, что значит «поведение»).

Но человек — не животное, а общество — не муравейник, и это глубоко понимал еще Достоевский, писавший около 100 лет назад: «Может быть, что и вся־то цель на земле, к которой человечество стремится, только и заключается в одной беспрерывности процесса достижения, иначе сказать в самой жизни, а не собственно в цели, которая, разумеется, должна быть не иное, как дважды-два четыре, то есть формула, а ведь дважды-два четыре есть уже не жизнь, господа, а начало смерти».

Великолепное обобщение! Да, полное подчинение формулам неизбежно приводит к прекращению развития, к той самой «механической смерти», на которую обречен жестко детерминированный мир.

Глава 3. ВЫРУЧАЙ, ЭНТРОПИЯ!

Есть у меня старый друг, можно сказать, заядлый гуманитарий. Я употребил не очень литературное слово «заядлый», потому что именно таким он всегда и был. Мы вместе кончали среднюю школу, и я хорошо помню, как люто он ненавидел физику и математику. Зато мог ночи напролет читать Достоевского, спорить о Блоке или писать стихи, новеллы или очередной свой искусствоведческий трактат.

И о ночах упомянул я не случайно: он почему-то предпочитал приобщаться к искусству именно по ночам.

— Тебе что, дня мало? — спросил я его однажды.

— Когда есть вдохновение, тогда и пишу!

Помимо физики и математики, он ненавидел еще всяческий распорядок: планы сочинений, расписания уроков, перечни дел на текущий день. Думаю, что и математику он не любил прежде всего за то, что в ее теоремах и формулах тоже усматривал «распорядок». Не понимал он этих формул не потому, что был не способен, а потому, что не желал их понимать.

В школе мы с ним общались лишь мимоходом: жили мы хоть и в одном районе, но друг от друга довольно-таки далеко. А когда Новый Арбат раскидал бывших жителей староарбатских переулков по разным «периферийным» районам столицы, судьбе было угодно, чтобы мы с ним оказались не только в одном районе, но и в одном доме и даже в одном подъезде, только на разных этажах. С тех пор мы довольно часто навещаем друг друга и толкуем о житейских, служебных и всяких прочих делах

Стихов он теперь не пишет, редко — рассказы, а постоянно занят литературной критикой, историей искусства и сочинением разных историко-литературных эссэ. В частности, несколько лет назад он участвовал в диспуте «физиков» с «лириками» и, конечно же, нападал на физику, которая, по его мпению, «убивает эмоции», «подавляет нравственное начало», «культивирует рационализм».

Я пытался с ним спорить, а он мне ответил словами Платона:

— «Поэзия и философия издавна в каком-то разладе». Между прочим, эти слова были сказаны более 2000 лет назад. И ничуть при этом не устарели. Древние греки меньше нас знали, но мыслить они умели не хуже, чем мы. Кстати, под философией Платон подразумевал всю науку. Ведь тогда физики еще не было, ее придумал потом Аристотель. А заодно он изобрел еще и формальную логику, навеки сковавшую свободную мысль.

— Ну уж это ты явно перегибаешь! На основе формальной логики Аристотеля спустя много столетий возникла математическая логика Буля. А она стала основой для построения логики электронных машин.

— Ну и что из этого следует?

— А то, что электронно-вычислительные машины не сковывают, а освобождают человеческую мысль.

— Это еще вопрос!

— Ты что же, станешь опровергать очевидные вещи? Расчеты, которые мы теперь поручаем машинам, раньше делали люди.

— Неверно! Раньше этих расчетов не делал никто! Машина прожорлива. Чем больше она переварила чисел, тем больше ей подавай новых задач. Ты посмотри, сколько людей суетится теперь вокруг электронной машины! Одни копаются в ее бесчисленных проводах и контактах Другие заняты круглосуточным приготовлением таблиц, магнитных дисков, лент, перфокарт. Не приведи бог на двадцать минут оставить машину «голодной»! Пропадет машинное время! Чепе! Так что поди еще разберись, кто на кого больше работает: вы на машину или машина на вас!

— Послушать тебя, так выходит, что машину придумали ради забавы. Ведь их используют для решения самых необходимых задач.

— А кто эту необходимость определил?

— Она продиктована всем ходом истории и прогресса.

— Так ведь «лирики» спорят с «физиками» как раз по этому самому поводу: а туда ли ведет нас прогресс?

Признаюсь, что спорить с ним трудно. Давит он меня и эрудицией, и своим искусством полемики, и. Даже не знаю чем же еще. А может быть, правотой?

Как-то я поделился с другом своими соображениями о том, что по мере развития теории информации само понятие «информация» все более явно приобретает всеобъемлющий смысл

— Почти, как энергия,— начал я размышлять в присутствии друга.— Энергия характеризует интенсивность движения. Может быть, информация тоже характеризует движение, только с несколько иной стороны? Чем больше система хранит информации, тем больше порядка в движении ее элементов. Под «элементами» мы понимаем все, что угодно: соблюдающие определенную «очередь» буквы письменных текстов, движущиеся, но не нарушающие «строй» атомы или молекулы разных кристаллов, органических или белковых веществ.

— Ты думаешь, что сказал что-то новое? — неожиданно перебил меня друг

— Да, такой взгляд на информацию...

— Да причем тут информация! — воскликнул он с раздражением.— Новый термин — и только! То, что можно теперь называть «информацией», было открыто более 2000 лет назад.

— Кем?!

— Например, Демокритом. Он, как и ты, утверждал, что различными комбинациями одинаковых атомов создаются разнообразные явления, вещества и предметы, подобно тому как комедии и трагедии пишутся при помощи одинаковых букв.

— Это всего лишь метафора! — пытаюсь я возразить своему просвещенному другу.

— А информация — не метафора?

— Нет! Ее можно измерить. С ее помощью можно исследовать сложные упорядоченные системы, возникающие в природе, проследить как по мере накопления информации из атомов-букв сами по себе складываются самые разнообразные тексты — кристаллы, белки, живые клетки, организмы, мозг.

— Ладно,— опять прервал меня друг.— Демокрит в самом деле тексты комедий упомянул для сравнения. А знаешь, что говорил по этому поводу Анаксагор?

— Вот ты сказал,— продолжал он свою мысль,— что существующий в природе порядок определяется накопленной информацией Анаксагор же писал, что порядок этот создает некий Нус. Названия разные, но, согласись,— суть־то едина!

Тут я, кажется, понял, почему мне так трудно бывает с ним спорить. Мне неведомо многое из того, что знает он.

Я достал много книг о греческих мыслителях, сочинения Аристотеля, Платона, Демокрита и многих других мудрецов.

Прочитал я и про Нус. Действительно, под именем Нус Анаксагор подразумевал некое организующее начало в природе. Может быть, информация — это и в самом деле анаксагоровский Нус?

Тогда я решил подойти к проблеме с несколько иной стороны. Что значит само слово «Нус» в переводе с греческого на русский? «Нус» — это «разум». Стоп!

Вот, собственно, где зарыта собака. Анаксагор считал, что природа наделена разумом. Чистейший идеализм! Чем же тогда этот Нус лучше самого что ни на есть традиционного бога: захотелось ему порядка в природе, он его по своему разумению и сотворил! Зато теория информации и кибернетика прекрасно обходятся без «высшего разума» и без бога. Для возникновения какой-либо упорядоченной системы не нужен «высший разум» — достаточно взаимодействия материальных частиц и всякого рода (тоже материальных!) полей. Неустойчивые системы не существуют долго. Зато удачные комбинации могут существовать неограниченное время, вступать во взаимодействие с другими системами и способствовать образованию новых, более сложных упорядоченных систем.

Принцип естественного отбора наиболее наглядно проявляется в биологии, однако это вовсе не значит, что отбор «на выживаемость» не осуществляется при образовании вовсе не относящихся к биологии неорганических систем. Именно благодаря «естественному отбору» возникают в природе устойчивые физические, химические и геофизические системы. Элементы систем взаимосвязаны между собой таким образом, что их реакция на воздействие внешних факторов всегда направлена на уменьшение воздействий.

Этот принцип, общий для всех устойчивых материальных объектов, был сформулирован французским ученым Ле Шателье.

Общность законов развития материального мира, действующих в области органической и неорганической природы, получает новое подтверждение при исследованиях энтропийно-информационных соотношений на всех структурных уровнях организации, начиная с взаимодействия элементарных частиц, атомов и молекул и кончая образованием сложных биологических, интеллектуальных и электронно-вычислительных систем. И при этом все звенья материального мира обходятся без вмешательства «высшего разума». Для реализации заложенной в самый фундамент материи тенденции самодвижения и развития ей не требуется ни платоновская Идея, ни анаксагоровский Нус.

Конечно, в той или иной степени почти все мудрецы древности «грешили» идеализмом. И все же, учитывая, что нас разделяют более двух десятков столетий, нельзя не восхищаться даже самой постановкой этих сложных проблем.

Древняя Греция... Страна, породившая бессмертные мифы о богоподобных героях и полных поистине человеческой жизнерадостности богах. Страна аристократов, наслаждающихся всеми благами жизни, и рабов, бдительно оберегающих дорогой сердцу хозяев покой. Страна пышной Трои и несчастной Кассандры. Страна храмов, дворцов, украшенных колоннами, барельефами и скульптурами из снежно-белого мрамора, сверкающего на фоне по-южному темной зелени кипарисов, платанов и мирт. Страна отважных моряков и веселых торговцев, страна ослепительно лазурного моря и пронзительно голубого неба, страна виноградных вин и тенистых оливковых рощ. Страна мудрецов, пытавшихся отвечать на вопросы, над которыми наука билась еще два с половиной тысячелетия, да так и не смогла их разрешить до конца.

Это был удивительнейший этап в истории мировой науки — этап зарождения почти всех научных идей. Наука еще беспомощна, как новорожденный в колыбели: нет ни развитой математики, ни измерительной техники, есть только чисто умозрительное желание понять, как «устроен» окружающий мир.

За неимением лаборатории Диоген избирает своим пристанищем бочку, чтобы в полном уединении предаваться размышлениям о совершенстве природы и мудрости трактующих эту природу философских трудов. Демосфен упражняется в диалектике[9], адресуя свое красноречие непосредственно морю. Сократ прививает ученикам «любовь к мудрости» [10] на ступенях афинских храмов. Платон размышляет о судьбах мира под сенью тенистых мирт.

*Первоначальный смысл слова «диалектика» — искусство ведения спора

**«Любовь к мудрости» — первоначальный смысл слова «фило­софия».

А Аристотель, подвергая критическому анализу учение, проповедуемое Платоном, размышляет о формальных законах логики и об объективных законах природы. Это он первым в мире произнес слово «физика», обозначив этим словом общее природоведение, ставшее затем матерью всех естественных наук.

За неимением микроскопов, телескопов, измеряющих различные физические параметры приборов, мыслители Древней Эллады могли предаваться лишь размышлению и созерцанию, довольствуясь информацией, получаемой непосредственно из окружающего мира и полагаясь только на подаренные человеку природой пять органов чувств. Но и этого оказалось достаточно для постановки таких проблемных вопросов, над решением которых наука бьется и по сей день.

«... В многообразных формах греческой философии,— замечает по этому поводу Энгельс,— уже имеются в зародыше, в процессе возникновения почти все позднейшие типы мировоззрений. Поэтому и теоретическое естествознание, если оно хочет проследить историю возникновения и развития своих теперешних общих положений, вынуждено возвращаться к грекам». Вклад древнегреческой философии в мировую науку Энгельс считал величайшим достижением «маленького народа, универсальная одаренность и деятельность которого обеспечили ему в истории развития человечества место, на какое не может претендовать ни один другой народ».

Каждый из античных философов по-своему постигает и объясняет мир. Без ускорителей и фазотронов Демокрит проникает умственным взором в первозданный мир атомов. Без рентгеновских аппаратов и даже без хирургических скальпелей Эмпедокл и Анаксагор пытаются объяснить, как устроен человеческий организм. Не обходится без издержек. Например, древние греки считали, что вместилищем человеческого разума является... диафрагма. Что поделаешь! Не подтвержденная опытом чисто умозрительная методика постижения истин где-нибудь обязательно дает сбой.

Но были и поразительные прозрения. К их числу в первую очередь следует отнести гениальную гипотезу об атомном строении мира. Лишь 24 века спустя наука сумела создать технические средства, благодаря которым эта гипотеза получила экспериментальное подтверждение.

Однако и она была не без изъяна. Изъян в теории Демокрита уловил Эпикур — глубокий и разносторонний мыслитель, почему-то прославившийся среди далеких потомков в первую очередь как певец беззаботности и наслаждений. Эпикур первым сказал, что, приняв безоговорочно гипотезу Демокрита, придется признать и вытекающий из нее жестко детерминированный и полностью запрограммированный мир.

Правда, во времена Эпикура таких слов еще не знали, но суть разногласий между ним и Демокритом была именно в них. Дело в том, что согласно теории Демокрита траектории движения атомов определялись лишь силой тяжести и столкновениями друг с другом. Поскольку все состоит из атомов («Существуют лишь атомы и пустота»,— констатировал Демокрит), а движение каждого атома подчиняется строгим законам, значит, им же подчиняется весь окружающий мир. Эпикур позволил себе усомниться в такой жесткой предопределенности мира. Смысл сомнений Эпикура выразил в своей известной поэме «О природе вещей» Лукреций Кар:

Эпикур пришел к выводу, что непрерывную цепь причин природа должна разрывать у самого основания: на атомном уровне. Атомам, утверждал Эпикур, присущи не только те движения, которые обусловлены действием силы их тяжести и взаимными столкновениями друг с другом, но и иные, спонтанные, то есть самопроизвольные, непредсказуемые и не подчиняющиеся никаким законам движения (Эпикур называл их clinamen), возникающие как бы «по внутренним побуждениям» самих атомов, отражающие присущую атомам «свободную волю». В спонтанных движениях атомов и заключается то самое «отклонение первоначала», избавляющее весь мир от действия «рока законов», о котором говорит в своей поэме Лукреций Кар:

Так из критики гениальной гипотезы Демокрита родилось не менее гениальное предвидение Эпикура: ведь более 20 веков спустя к подобному выводу пришли создатели квантовой физики де Бройль, Шредингер, Гейзенберг. Согласно квантовой теории поведение электронов и других частиц микромира имеет вероятностный, статистический характер. Движение частиц здесь описывается волновым уравнением Шредингера, которое говорит о том, что электрон как бы размазан, размыт по пространству. Нельзя сказать определенно (а можно лишь предполагать с некоторой вероятностью), где он находится в данное мгновение и где он окажется в следующий момент. О том же самом говорит и соотношение неопределенностей Гейзенберга: нельзя точно измерить координаты и импульс элементарной частицы. Если точно известен импульс, то в тайне содержится «место жительства» (координаты частицы). Если точно известны координаты, то неизвестен импульс, а значит, нельзя предвидеть, куда частица переместится в следующий момент.

Опять все та же непредсказуемая спонтанность, заложенная природой в самый фундамент материи и исключающая какую бы то ни было программу («рока законы»), подчиняющую себе окружающий мир. Этой спонтанности, рождающейся на уровне мельчайших материальных частиц и обусловливающей весь процесс диалектического развития мира, большое значение придавал В. И. Ленин. Конспектируя лекции Гегеля по истории философии, в том месте, где речь шла о традиционных нападках на эпикуровскую идею спонтанных отклонений атомов, он сделал всего лишь одну коротенькую, но многозначительную пометку: «а электроны?»

И вся последующая история развития физики явилась развернутым ответом на этот короткий, но очень глубокий вопрос Ленина. Пока мельчайшей частицей материи считался атом, спонтанность «поведения» приписывалась ему. Затем обнаружили, что атом не является неделимым, а состоит из более мелких элементарных частиц. Атом распался, но непредсказуемая спонтанность осталась — она переместилась на уровень элементарных частиц. В самом фундаменте мира, в кирпичиках, из которых весь наш мир сложен, гнездится та самая непредсказуемая спонтанная энтропия, благодаря которой мир не повторяет, как механизм, одних и тех же движений, а обновляется, непрерывно рождая новые формы, в общем, ведет себя не как запрограммированный механический, а как диалектически развивающийся мир.

Надо заметить, что на протяжении всей истории развития науки идея изначальной спонтанности, заложенной в самый фундамент материального мира, вызывала ожесточенные споры.

«Ничего более позорного не может случиться с физиком»,— сказал об Эпикуре Цицерон. Великий оратор хотел подчеркнуть, что физик должен стараться найти во всех явлениях строго причинные связи, а не вводить в теорию какие-то непонятные отклонения от траектории, возникающие без всяких причин. А много веков спустя примерно такую же точку зрения отстаивал великий Эйнштейн (который, кстати сказать, сам же и ввел впервые случайность в теоретические исследования поведения элементарных частиц). Полемизируя с Бором по поводу природы вероятностных законов квантовой физики, Эйнштейн заявил, что признание объективного характера этих законов было бы равносильно утверждению о том, что судьба мира зависит от количества случайно выпавших очков подбрасываемой самим господом богом игральной кости.

Но, несмотря на все попытки опровержения идеи спонтанности, она дожила со времен Эпикура до наших дней.

Был еще один античный мыслитель, который, размышляя о законах развития мира, в конце концов пришел к заключению, что в процессе развития обязательное участие принимают случайности. Имя его — Эмпедокл.

Согласно теории Эмпедокла в определенный период развития мира из земли начали вырастать отдельные органы и части тела животных: ноги, хвосты, глаза и т. д. Затем эти части стали случайным образом соединяться друг с другом. Так, например, возникли кентавры — существа с головой человека и с телом коня. На этой стадии развития мир изобиловал чудовищными, нелепыми, нежизнеспособными существами, и неизвестно, что же в конце концов получилось бы из нашего мира, если бы на следующем этапе его развития не вмешались противоборствующие силы — Любовь и Вражда. Вражда безжалостно уничтожала все неудачные комбинации (скажем, те существа, у которых глаза оказались на пятке). А все удачные и гармоничные комбинации («цельноприродные существа», если придерживаться терминологии самого Эмпедокла) взяла под свою защиту Любовь. В следующий период (четвертый, поскольку первым у Эмпедокла является общий хаос), спасенные существа приобрели признаки пола, и Любовь стала обучать их любви. С тех пор Любовь и Природа не допускают случайных возникновений живых существ путем комбинаций органов. «Цельноприродные» существа рождают себе подобных, на чем и зиждется окружающий мир.

Конечно, тому, кто знаком с теорией Дарвина, Эмпедокл покажется очень наивным, но нельзя не учитывать, что от Эмпедокла до Дарвина прошло более двух десятков веков! Если принять во внимание это немаловажное обстоятельство, то придется теорию Эмпедокла вместе с теорией Демокрита и других великих античных мыслителей отнести к числу гениальных творений ума. В самом деле, при всей курьезности и наивности созданной Эмпедоклом картины развития мира в ней присутствуют два важных фактора, подтвержденных всеми последующими научными данными: с одной стороны, метод проб и ошибок (случайные комбинации органов), а с другой — пусть далеко не «естественный» (как в теории Дарвина), а осуществляющийся по произволу Любви и Вражды, но все же отбор.

Еще раз подчеркнем, что в теории Эпикура и Эмпедокла важная роль принадлежала случайным факторам. Столь же важная роль сохранялась за ними и на последующих этапах развития научной мысли. Но вместе с тем во все последующие века, включая и современный, в науке не были изжиты взгляды, полностью исключающие объективную роль случайностей во всех явлениях мира.

Больше двух тысяч лет прошло с тех пор, как Эпикур и Лукреций высказались против детерминистских взглядов Демокрита. Но вопрос все еще оставался открытым. Начало прошлого века ознаменовалось возрождением демокритовских детерминистских идей. На этот раз в их защиту выступил выдающийся французский математик Лаплас.

К этому времени вероятностные методы уже завоевали себе прочное место и в математике и во всех связанных с математикой точных науках. Огромный вклад в развитие вероятностных методов сделал и сам Лаплас. И вместе с тем ученые относились к ним с определенным предубеждением, считая, что математику или физику приходится использовать вероятности лишь потому, что, приступая к расчетам, они не имеют исчерпывающего количества сведений (или всех, как они выражаются, исходных данных) о тех объектах или процессах, которые необходимо описать математическим языком. Будь эти сведения полными, думали сторонники детерминистских концепций, вероятности были бы никому не нужны. Это нам только кажется, что какое-то событие произошло случайно. На самом деле все, что случается в нашем мире, все события, начиная от катаклизмов мирового масштаба и кончая невидимым даже сквозь совершеннейший микроскоп перемещением элементарной частицы, предопределены (детерминированы) цепью жестко связанных, но не познанных нами причин.

Именно эту мысль попытался сформулировать Лаплас в своей знаменитой фразе о гипотетическом обширном уме, способном охватить все силы и все составные части природы и с помощью гипотетической формулы воскрешать все события прошлого и предсказывать без единой ошибки все, что будет происходить.

Этим высказыванием, многократно повторенным впоследствии и сторонниками и противниками детерминистских взглядов, Лаплас хотел подвести черту под длящимся тысячелетиями спором, провозгласив детерминированный, или, выражаясь более современным языком кибернетики, запрограммированный, мир.

Но подводить черту под какими-либо взглядами и идеями, считая их истинами в последней инстанции,— бесплодное и безнадежное дело, потому что траектория, по которой движется научная мысль, представляет собой не прямую линию, а открытую еще во времена Демокрита диалектическую спираль. Идеи, высказанные Лапласом,— это всего лишь одна из точек этой спирали, расположенная как раз над той точкой на низлежащем витке, которую оставил в науке Демокрит. Эпикур поднялся вверх по витку Демокрита. Лаплас вернулся к воззрениям Демокрита на новом более высоком витке. А спираль продолжает раскручиваться, поднимаясь все выше и выше... Кто-то должен будет опровергнуть те истины, которые так убежденно отстаивал Лаплас.

По мнению Лапласа, в математических описаниях явлений окружающего мира вероятности играют лишь временную, чисто вспомогательную роль.

По мнению сторонников детерминизма, по мере приобретения наукой недостающих сведений (или, что то же самое, по мере развития «обширного ума») вероятности должны быть постепенно изжиты, а всякая теория станет совершенной только в том случае, если она сможет давать не вероятностный, а абсолютно точный прогноз.

«Вероятностные представления,— пишет советский ученый А. С. Кравец,— утверждались в науке долго и мучительно. Довольно продолжительное время они не принимались всерьез в науке, считались временным костылем, которым пользуется наука за неимением лучшего. Ученые не оставляли надежд заменить в дальнейшем вероятностные законы на «истинные», как они думали, законы жесткой детерминации».

Рассеять подобные заблуждения помогают последние достижения современной науки. В частности, прибегнув, к помощи теории информации, можно довольно легко опровергнуть «теорию костыля».

Будем доказывать от противного: допустим, вслед за Лапласом, что вероятности появления букв в письменном тексте р_А, р_б, р_в ..., р_я понадобились только на начальной стадии статистических исследований языка. А когда все закономерности текста будут изучены досконально, «обширный ум» сможет отбросить в сторону все вероятности как отслужившие костыли и, твердо ступая окрепшими, выздоровевшими ногами, абсолютно точно предсказывать появление последующих букв.

Скажем так: взяли книгу, прочли кусочек первой страницы, уловили закономерность, составили алгоритм и дальше по этому алгоритму стали предсказывать все, что последует дальше. Позвольте, но в таком случае вообще не нужны книги! Достаточно напечатать кусочек первой страницы, а дальше, кто знает грамоту, сумеет составить и алгоритм! Вот так штука! Выходит, что для «обширного ума» все существующие и будущие книги — это тоже не более чем «временные костыли»!

Вполне логично: если «обширный ум» способен без посторонней помощи восстановить все прошлые и прозреть будущие состояния Вселенной, что нового сможет он почерпнуть из книг?!

Только вот беда: в книгах, тексты которых строятся по жесткому алгоритму, исключающему случайность и неожиданность последующих букв, слов, фраз, авторских мыслей, можно описывать только жестко запрограммированный лапласовский мир.

Реальный диалектический мир не подчиняется алгоритму, каждое мгновение он порождает что-то непредвиденно новое, поэтому для описания развивающегося мира человечество создало непредсказуемый, недетерминированный язык. И в этом заключается великое счастье: скучно было бы читать книги, в которых можно все предсказать заранее; тоскливо было бы жить в мире, в котором с незапамятных времен все предначертано формулой, а в формуле ничего нельзя изменить. Против такого скучного мира восстал Пушкин, которому принадлежат следующие слова: «Не говорите, иначе нельзя было быть: коли было бы это правда, то историк был бы астроном, и события жизни человечества были бы предсказаны в календарях, как и затмения солнечные. Но провидение не алгебра. Ум человеческий, по простонародному выражению, не пророк, а угадчик, он видит окружающий общий ход вещей и может выводить из оного глубокие предположения, часто оправданные временем, но невозможно ему предвидеть случая — мощного мгновенного орудия провидения».

Эти слова Пушкина свидетельствуют о том, что в вопросе о соотношении стохастичности и детерминации в окружающем мире интуиция поэта оказалась сильнее, чем детерминистская логика, которой следовал математик Лаплас.

В свое время, размышляя над той же проблемой, Эпикур задался вопросом, какой же из двух миров лучше: традиционный религиозный или тот, что представил себе Демокрит? И решил, что лучше было бы следовать мифу о богах, чем быть рабом неумолимых предопределений философов (физиков). И в самом деле «божественный мир» по крайней мере оставляет надежду на изменения к лучшему хотя бы путем «умилостивления богов» А в «мире физиков» (имеются в виду последователи Демокрита) все предопределено движением атомов, и нет такой силы, которая могла бы что-нибудь изменить в предначертаниях неумолимой судьбы.

Понадобились века, чтобы взамен мира богов и детерминированного движения атомов демокритовского мира наука начала постигать основанный на многих случайностях реальный диалектический мир.

В том, что в науке прошлого века возродились детерминистские взгляды Демокрита, больше всех виноват.. Исаак Ньютон.

Открытые им законы механики создали у современников иллюзию, что только этим законам подчиняется весь окружающий мир. Серия сделанных им блестящих открытий буквально потрясала умы. Закон всемирного тяготения, которому подчиняются все тела Земли и Вселенной! Законы небесной механики, по которым можно предсказы вать путь планет и светил! В конце XVII века английский ученый Галлей предсказал по законам небесной механики, что в 1759 году рядом с Землей должна пролетать комета . И вот в тот самый предсказанный Галлеем час комета прочертила ночное небо своим феерически пышным хвостом!

Почти сто лет спустя, осенним утром 1846 года, немецкий астроном Галле получил письмо от французского астронома Леверье. Леверье сообщал результат проделанных им сложных расчетов. Было давно замечено, что наблюдаемая траектория планеты Уран отличается от рассчитанной по законам Ньютона. Леверье показал, что причиной различий может служить другая планета, которой никто пока не наблюдал.

Галле с нетерпением ждал наступления вечера, приготовив для наблюдений свой телескоп. И — о, чудо! — в тот же вечер была открыта планета, впоследствии названная Нептуном, именно там, где предсказывали расчеты, проделанные Леверье!

Спустя 16 лет был обнаружен спутник звезды Сириус, предсказанный на основании законов Ньютона немецким астрономом Бесселем в 1842 году. Ну как тут не уверовать во всемогущество законов Ньютона? Раз они действуют не только в масштабах Солнечной системы, но и в пределах Вселенной, можно ли сомневаться в том, что им подчиняется все, что есть на Земле!

И вот стали распространять их действие не только на физические тела, но и на живые организмы. Так возник механицизм. Вплоть до середины прошлого века, в сущности, редко кто задумывался о различиях между законами развития и механического движения — ученые, если можно так выразиться, на все вопросы развития попросту закрывали глаза.

Казалось вполне очевидным, что законы небесной механики утверждают неизменность движения светил и планет по одним и тем же орбитам. С живой природой получалось сложнее: ведь для всех очевидно, что организмы в течение жизни не сохраняют свои неизменные формы, а, напротив, меняются если не ежедневно, то уж во всяком случае из года в год. «Ну что ж,— рассуждали апологеты неизменного метафизического мира,— отдельные организмы действительно рождаются, развиваются, стареют и умирают. А вся живая природа? Ничуть не бывало! Из года в год она повторяет свои неизменные циклы: весной — пробуждение и зачатия, летом — рождение и созревание, осенью — увядание, зимой — накопление новых сил. И так год за годом. Ну чем не часовой (или, вернее, не годовой) механизм?!»

Карл Линней сделал важнейший шаг в изучении животного и растительного мира — разложил все виды живого «по полочкам» и ввел понятия видов, родов и т. д. Это была почти революция в биологии, но... сам же Линней сделал все, чтобы избежать революционных последствий, заявив, что новых видов в природе возникнуть не может, что виды эти всегда сохраняются постоянными, а потому предложенные Линнеем «полочки» классификации видов закреплены за этими видами от века и во веки веков. «Видов столько, сколько различных форм произвело вначале Бесконечное Существо»,— констатировал Карл Линней.

Но вот на смену теориям, в основе которых лежит незыблемость и неизменность, приходят теории, объясняющие, как развивается мир.

За неизменным движением светил и их спутников Кант усматривает возможность рождения новых космических образований и новых миров .[11]

*В 1755 году вышла в свет книга И Канта «Всеобщая естественная история и теория неба», в которой была выдвинута «небулярная гипотеза» о происхождении небесных тел из раскаленных туманностей.

Неизменность циклов живой природы не помешала Дарвину выявить тенденцию эволюционного совершенствования видов, расширив для этого рамки научных представлений о животном и растительном мирах за пределы жизненного опыта не только одного человека, но и всех поколений людей.

В начале прошлого века мир представлялся устойчивым и неизменным. К концу века он во всех своих сферах представился цепью нескончаемых перемен. Одних только законов механики было далеко не достаточно для исследований этих процессов. Вновь на повестку дня стал вопрос о роли случайностей в процессах развития мира: о случайной изменчивости в эволюции биологических видов, об участии энтропии в процессах образования из хаотически распыленных частиц космической пыли новых светил и новых планет.

Современная наука находит все новые и новые подтверждения того, что случайности неизбежны, что вероятностные описания многих явлений полностью адекватны их объективной вероятностной природе и никакими другими методами исследовать и описать их нельзя. Мы с вами много раз убеждались в том, что текст имеет объективно стохастический, вероятностный, случайный характер. Тем же свойством непредсказуемой стохастичности обладают изменения наследственных признаков, обусловленные случайными изменениями (мутациями) генов. Принципиально случайным является поведение всех элементарных частиц.

И вместе с тем, несмотря на многократное подтверждение объективности существования случайных явлений, в сознании многих современных ученых до сих пор не изжит лапласовский детерминизм. До чего же он оказался живучим! Нет-нет да и появится в слегка обновленном виде под покровом новых естественнонаучных, кибернетических и философских идей. Детерминированный лапласовский мир по-прежнему привлекателен для многих ученых: он оставляет надежду найти формулы, позволяющие предсказывать абсолютно точно, как потечет тот или иной процесс. Теория на то и теория, чтобы предсказывать однозначно и точно, а эксперимент должен предсказания подтвердить. Со времен Возрождения подобная психология воспитывалась и укоренялась в сознании естествоиспытателей. И вдруг оказывается, что в ряде случаев теория вообще не может давать однозначных ответов.

— Какая буква появится следом?

Теория информации отвечает:

— Может быть, «А» (с вероятностью 8 процентов), может быть, «Б» (с вероятностью 3 процента), а может быть, «В» (с вероятностью 5 процентов).

— Попадет ли электрон в данную точку пространства?

Квантовая физика отвечает:

— Может быть, да, а может быть, нет. Вероятность пребывания электрона в заданной точке пространства пропорциональна квадрату амплитуды шредингеровской пси-волны.

Вот и весь сказ. Никаких однозначных точных прогнозов, и никаких надежд когда-либо получить подобный прогноз. А мы-то думали, что наука хотя бы в принципе всемогуща, что если не сегодня, то завтра она сможет точно все предсказать!

Нет, не сможет. Невозможно, например, предсказать, кто погибнет в автомобильных катастрофах в ближайший месяц на дорогах Европы: мосье В., мосье М. или мосье Р. Можно лишь утверждать, основываясь на статистических данных, что в автомобильных катастрофах в течение месяца погибнет, вероятно, около N человек. Таков «статистический фатализм», но как бы он ни был печален, от фатализма Лапласа он отличается тем, что ни при каком количестве исходных данных не позволяет обрекать мосье В., мосье М. и мосье Р на гибель. Это уже событие случайное, а случай на то и случай, что предвидеть его нельзя. Этим определяется ограниченность применимости статистических методов, непригодных, в частности, для истории, которой вовсе не безразлично, кто именно окажется в числе N пострадавших и какие последствия повлечет за собой его смерть.

Вместе с тем недалекая от исторической науки область — социология охотно и успешно прибегает к помощи вероятностных, статистических методов для выявления особенностей и тенденций общественного развития (спрос и предложение по различным профессиям; предпочтительная форма отдыха, посещаемость зрелищных или торговых организаций и т п.)

Казалось бы, отдано кесарю кесарево и богу богово: ясно, в каких случаях можно ожидать от теории однозначных предсказаний, а в каких возможен лишь предположительный, вероятностный прогноз. И все-таки очень трудно расстаться навсегда с заманчиво детерминированным, полностью предсказуемым миром.

«Система Вселенной как единое целое такова, что смещение одного электрона на одну миллиардную долю сантиметра в некоторый момент времени может явиться причиной того, что через год человек будет убит обвалом в горах». Это сказал Тьюринг, один из творцов кибернетики — науки, появление которой в немалой степени было подготовлено теорией вероятностей! Не правда ли, его высказывание очень перекликается с тем, что утверждал Лаплас? Гибель человека предрешена смещением электрона, недостает лишь «обширного ума», который мог бы учесть это ничтожное смещение и предсказать по уравнениям, кого персонально ожидает неминуемая смерть от обвала в горах.

Итак, с тех пор как физика приступила к изучению микромира, она сразу столкнулась со своеобразным «нравом» микрочастиц. Своеобразие это заключается в том, что их поведение не подчиняется формулам классической механики, позволяющим точно описывать траектории и однозначно предсказывать местонахождение частиц. Пропущенные через один и тот же кристалл и находящиеся в совершенно одинаковых условиях электроны ведут себя «своевольно»: не желают попадать в одну и ту же точку экрана, поставленного на их пути. Предсказать, где окажется электрон, можно лишь в вероятностной форме: вероятность попадания в данную точку экрана равна квадрату амплитуды волны, уравнение которой вывел Шредингер. Так возродилась на новом витке спирали высказанная Эпикуром идея о спонтанных отклонениях частиц.

Эпикур называл это свойство «свободой воли». Вспомнив об этом, современные идеалисты стали приписывать свободу воли электрону и другим элементарным частицам. Дескать, частица без всяких внешних причин, а только по собственной воле и разумению выбирает себе траекторию и ту точку экрана, на которой она пожелает оставить светящийся след.

«Не знаем, как там насчет «желаний» и «воли»,— рассуждают другие ученые,— но то, что в микромире не соблюдается принцип причинности — это уж факт Один электрон попадает в одну точку экрана, другой точно такой же и в точно тех же условиях прилетает в другую точку. Без всяких на то причин!»

Чтобы опровергнуть подобные выводы, достаточно вспомнить игру в орла и решку, часто упоминаемую в книгах по теории вероятностей и столь же популярную среди подросткового населения довоенных московских дворов.

Давайте построим в воображении механизм для игры и заставим его подбрасывать монету Как поведет себя монета?

Если монета обладает абсолютно строгой симметрией, то достаточно будет бесконечно малого приращения силы броска, чтобы монета совершила лишний переворот Это значит, что для выпадения одних только орлов или одних только решек механизм должен быть абсолютно точным А так как абсолютно точного механизма создать невозможно, монета будет вести себя так, как ей предписано теорией вероятностей.

Вероятности выпадения орла и решки для симметричной монеты одинаковы: p₁ = р₂ = ¹/₂.

Другое дело, если симметрия монеты нарушена: тут уж она непременно будет чаще падать на более тяжелую сторону, а p₁, уже не будет равно р₂.

Этот пример позволяет нам сделать далеко идущие выводы: не надо искать причин, по которым те или иные явления совершаются с одинаковой вероятностью. Такова природа всех стохастичных систем и явлений — они стремятся к равномерному распределению вероятностей, а это, как мы помним из предыдущей главы, и есть состояние с самой большой энтропией. Так ведут себя и монеты, и игральные кости, и молекулы помещенного в замкнутый объем газа, и даже мы с вами, когда, например, наугад выбираем лотерейный билет Стоит лишь устранить все причины, нарушающие равномерность распределения вероятностей, и система неизбежно приходит к состоянию максимальной энтропии.

Равновероятное выпадение орла и решки обусловлено отсутствием асимметрии монеты, то есть отсутствием нарушающих эту равновероятность причин. Рассмотренное в предыдущей главе термодинамическое равновесие газа с равномерным распределением вероятностей скоростей и направлений движения всей массы молекул достигается опять-таки потому, что газ изолирован от нарушающих это состояние внешних причин. Точно так же и вероятностное поведение электронов и других элементарных частиц обусловлено тем, что нет в природе причин, заставляющих эти частицы двигаться по жестко заданной траектории. И наоборот, несчастные случаи на производстве происходят из-за отсутствия предотвращающих их причин, то есть из-за несоблюдения предусмотренных инструкциями правил.

Сопоставляя вероятностные методы с методами, применяемыми классической физикой, один из создателей квантовой физики Дирак писал: «В классическом смысле слова нельзя представить себе, что система находится частично в одном состоянии, а частично в другом... Здесь вводится совершенно новая идея, к которой надо привыкнуть».

Да, вероятностные описания и в самом деле имеют такой вот двойственный, противоречивый характер, электрон частично (с определенной вероятностью) находится в точке А и в то же самое время (с другой вероятностью) — в точке В.

Верно заметил Дирак: к этому надо привыкнуть. Но, называя эту идею новой, он не учел, что именно о ней писал Энгельс еще в то время, когда о квантовой физике никто даже не помышлял. Для метафизика, отмечал Энгельс, «какая-нибудь вещь, какое-нибудь отношение, какой-нибудь процесс либо случайны, либо необходимы, но не могут быть и тем и другим».

Диалектика к тем же самым явлениям подходит не с точки зрения «либо-либо», а с точки зрения «и-и».

Ведь главное утверждение диалектики как раз и заключается в том, что противоречивые, противоборствующие начала, совмещаясь в одном явлении, служат стимулом для развития. Диалектическое совмещение противоположностей в одном явлении нельзя анализировать с позиций детерминистской логики по принципу «либо-либо», потому что совмещение — это и есть «и-и».

Так вот оказывается, что и теория вероятностей в самой основе своей диалектична, потому что ко всем исследуемым ею явлениям она подходит с той же самой меркой «и-и».

Случайно или необходимо выпадение орла или решки? И случайно, и необходимо. Каждый отдельный результат случаен. Но при многих бросках симметричной монеты необходимым становится выпадение в половине случаев вверх решкой, а в половине — вверх орлом.

Является ли случайным чередование букв и слов в письменном тексте? И да. И нет. В предыдущей главе было показано, что письменный текст детерминирован, но не полностью, а только на 80 процентов. Остальные 20 процентов — это непредсказуемая информация, заключающаяся в случайном чередовании букв.

Исследования нервных клеток коры больших полушарий мозга (нейронов) показали, что обработка информации мозгом осуществляется в основном не по принципу «либо-либо», а по принципу «и-и». Принцип «либо-либо» — это принцип двузначной логики, которая со времен Аристотеля, сформулировавшего основные ее правила, признает только два заключения: либо «да», либо «нет». По этому принципу строится логика электронной машины, все ячейки которой (диоды, транзисторы, магниты, реле) «знают» только два состояния: они либо закрыты, либо открыты. В открытом состоянии ячейка дает ответ «да», в закрытом — «нет».

А нейрон «устроен» иначе. Он имеет много отростков, связывающих его с другими нейронами, и в зависимости от комбинации и интенсивности приходящих сигналов нейрон может плавно варьировать свой ответ. Изменяться может и сила и частота посылаемых нейроном ответных сигналов. Специалисты по кибернетике предполагают, что тем самым усиливается или смягчается посылаемый данным нейроном ответ «да». Потому-то они считают, что логика ЭВМ — это «черно-белая» логика (либо черное «нет», либо белое «да»), а логика клеток мозга — «серая»: ответ может принимать любые промежуточные «оттенки» между белым «да» и черным «нет». Отсюда и возникают ответы по принципу «да, частично», или «и да, и нет», Мозг призван мыслить не метафизически, а диалектично — такой вывод вытекает из принципов обработки информации, которые использует человеческий мозг.

Это не значит, конечно, что из мыслительных операций нужно вовсе исключить детерминированную логику. Такая логика — необходимый элемент любых рассуждений. На ней зиждется принцип построения программ электронных машин. Однако всегда надо помнить о том, что с позиций одной лишь двузначной «черно-белой» логики нельзя познать всесторонне наш сложный, «многоцветный», диалектический мир. Все попытки подобного рода приводили лишь к неудачам. Вот один наглядный пример.

Прежде чем была разработана и получила широкое признание эволюционная теория Дарвина, в течение многих лет велась непримиримая борьба двух направлений — теории префоризма и теории эпигенеза. Теория префоризма утверждала, что в процессе роста и развития каждого организма он не претерпевает никаких качественных изменений, потому что в оплодотворенной яйцеклетке уже существует в миниатюре весь будущий организм.

Сторонники теории эпигенеза, напротив, утверждали, что каждый организм в течение жизни заново вырабатывает все необходимые ему признаки с учетом тех конкретных условий, в которых данному организму пришлось развиваться. По этой теории получается, что накопление и передача потомству полезных признаков природе вроде бы и не нужны.

Типичный метафизический подход по принципу «либо-либо»! Существует ли изменчивость организмов? Теория эпигенеза дает ответ «да», теория преформизма дает ответ «нет». Оба ответа категоричны и однозначны и потому взаимно исключают друг друга.

Основанная Дарвином и развитая его последователями теория эволюции дает ответ типа «и да, и нет». Изменчивость есть, но не безграничная, а в определенных рамках (в пределах заложенной в генах «программы»), сохраняющих главные признаки биологических видов, по которым можно отличить лисицу от волка или галку от грача. В то же время предоставленных природой пределов изменчивости (мутаций) признаков организмов достаточно для того, чтобы обеспечить непрерывный эволюционный процесс. В этом как раз и заключается диалектическая природа эволюции, рассматриваемой со времен Дарвина как результат борьбы двух противоположных начал: тенденции к изменчивости и тенденции к сохранению основных признаков вида, которые несет в себе наследственный генетический код. Именно поэтому Энгельс считал теорию Дарвина одним из важнейших этапов становления диалектического метода в науке.

С тех же позиций «и-и» квантовая физика анализирует явления микромира. Одна частица может одновременно находиться и в одной и в другой точке пространства, потому что она является и частицей и в то же самое время волной. В отличие от Фигаро, который при всей своей расторопности все же не может оказаться и «здесь» и «там» одновременно, элементарные частицы «размазаны по пространству».

Для анализа подобных явлений пригодны лишь вероятностные методы, которые, как мы убедились, диалектичны в самой своей основе, поскольку позволяют любому явлению и быть (с вероятностью р) и не быть (с вероятностью 1—р).

Если с высоты представлений сегодняшнего дня окинуть ретроспективным взглядом проделанный наукой долгий и сложный путь, можно сделать важный обобщающий вывод относительно тех явлений, в исследовании которых детерминистская логика проявляет бессилие и становится необходимым вероятностный подход.

Все физические законы, открытые на основе «чернобелой» логики и детерминированных математических правил, являются законами сохранения энергии, массы, импульса, траектории движения планет по орбитам и т. п.

Но коль скоро речь заходит об исследовании каких-либо изменений (превращение энергии из одной формы в другую, космогонические процессы образования новых планетных систем, развитие живых организмов, взаимные превращения элементарных частиц и т. д.), тут уж науке неизменно приходится обращаться к таким понятиям, как вероятность, энтропия, количество информации, то есть становится принципиально необходимым не детерминистский, а вероятностный подход.

Исходя из всего, что было сказано о вероятностном подходе, нетрудно объяснить эту связь. Процессы изменений, превращений, развития — это диалектические процессы. В их основе лежит не только закономерность, но и случайность. Не будь случайности, ничто бы не развивалось, не изменялось, не превращалось — существовал бы подчиняющийся навеки заданной всеобъемлющей программе детерминированный лапласовский мир. Вот почему исследование диалектических процессов развития требует обязательного привлечения теории вероятностей с ее диалектическим подходом к явлениям и неоднозначным оценкам типа «да, частично», «и да, и нет».

Казалось бы, все вопросы взаимосвязи вероятностных методов с диалектикой поставлены на повестку дня развитием таких областей современной науки, как квантовая физика, генетика, кибернетика и теория информации. Но вопросы эти, как ни трудно в это поверить, были подняты еще Аристотелем. И не только подняты, но и решены им, хотя, конечно, не во всех деталях, а в самых общих чертах.

Существуют два способа логического мышления, утверждал Аристотель в своей книге под названием «Топика» (то есть «Общие принципы»). Первый способ мышления Аристотель назвал аподиктическим. Он основан на формальных законах логики и приводит к однозначным выводам, имеющим полную достоверность.

Второй способ Аристотель назвал диалектическим. При таком способе мышления все выводы имеют предположительный характер и потому часто противоречат друг другу.

Именно так и случилось через много веков после Аристотеля. Я имею в виду квантовую физику. Выводы ее имеют вероятностный характер и потому диалектически противоречат друг другу: одни рассуждения приводят физика к заключению, что электрон — частица, другие же не менее убедительно показывают, что электрон — это волна.

Диалектические свойства вероятностных методов проявились особенно ярко с появлением электронно-вычислительных машин. Вначале в этих машинах использовались только основанные на двузначной («черно-белой») логике детерминированные программы. И очень скоро ученые и инженеры пришли к выводу об ограниченных возможностях машин. Они способны с огромной скоростью решить великое множество уравнений. Но при этом должно непременно соблюдаться одно условие: число определяемых с помощью электронных машин неизвестных параметров не может превышать числа уравнений, заложенных в программы. Появилось одно «лишнее» неизвестное, и машина заходит в безысходный тупик. То ли дело свободное творчество человека! Нет точных решений — человек строит гипотезу или делает приблизительную прикидку. Или находит другой путь решения, какой-нибудь обходной маневр. Короче, человек может предполагать и проверять предположения, а построенная на двузначной логике машина способна лишь педантично и тупо следовать указаниям заложенных в нее детерминированных программ.

«Элементы современных электронных машин идиотски логичны»,— сказал по этому поводу на одной из первых конференций кибернетик Шмидт.

Ученые стали искать пути приближения принципов «мышления» электронной машины к творческому, эвристическому мышлению человека (от известного восклицания «Эврика!», которым, согласно преданию, возвестил миру о своем новом открытии Архимед).

Средством, позволившим расширить «интеллектуальные возможности» электронной машины, оказался... шум. Да, представьте себе: самый обыкновенный шум. Впрочем, пожалуй, не очень обыкновенный: частоты, содержащиеся в используемых в ЭВМ шумовых сигналах, превышают наивысшую частоту слышимых звуков в тысячи раз. Так что ЭВМ питаются «неслышимым» шумом. Но суть не в частотах шума, а в том, для чего понадобился электронным машинам хаотический шумоподобный сигнал. Он обладает очень большой энтропией! Вот ее-то и не хватало машине, чтобы воскликнуть «Эврика!» и начать мыслить, как Архимед. То есть не по заложенным в программу канонам, а творчески, эвристически самостоятельно, «от себя».

Чтобы найти какое-то нестандартное, неожиданное, не предусмотренное изначальной программой решение, машине приходится в определенный момент нарушить железную логику своих рассуждений и начать действовать «наугад».

Например, электронной машине очень часто приходится решать такую задачу: надо обойти N беспорядочно разбросанных на плоскости точек самым коротким путем. Математики назвали эту проблему задачей коммивояжера: ему ведь всю жизнь приходится думать над тем, как с минимальной затратой времени и средств объехать намеченные города.

В технике подобных задач возникает великое множество. Чтобы повысить производительность и сократить расход материалов, приходится искать самый короткий путь соединения множества точек на электрических схемах. Чтобы сократить транспортные расходы, надо сократить путь доставки промышленных грузов. Чтобы сократить время механической обработки деталей, надо искать самый короткий путь перемещений сверла, фрезы или резца.

Для решения подобных задач обратились к помощи электронной машины. Оказалось, что такие задачи целесообразно решать методом Монте Карло, получившим свое название по имени местечка в княжестве Монако, известного в мире благодаря обилию в нем игорных домов. ЭВМ уподобилась шаловливому школьнику: вместо того чтобы решать занудные уравнения, она стала «играть в рулетку», превращать шумовой сигнал в случайную последовательность чисел, затем подставлять их в уравнения вместо неизвестных х, у, г и оценивать полученный результат. При каких-то случайных числах результат улучшается (например, укорачивается путь, который должен совершить коммивояжер). При других — результат становится хуже. Бракуя числа, ухудшающие решения, и запоминая числа, приближающие к желанному результату, ЭВМ шаг за шагом «нащупывает» правильный путь.

С помощью детерминированных математических уравнений те же задачи или пришлось бы решать слишком долго (когда число неизвестных и соответственно число уравнений исчисляется десятками) или не удалось бы решить никогда (если число неизвестных превышает число уравнений).

Содержащаяся в шуме энтропия позволила усовершенствовать искусственный интеллект. Она вывела его за пределы узких формальных рамок и наделила способностью творческого решения нестандартных задач.

В который раз нам приходится отмечать созидательную роль энтропии! Не будь энтропии в машине, она была бы обречена решать только нетворческие задачи. Не будь энтропии в тексте, все книги превратились бы в надоедливое повторение азбучных истин. Не будь энтропии (мутаций) в генетическом коде, невозможна была бы эволюция животных и растительных видов. Не будь энтропии в природе, нас с вами угнетал бы своей неизменностью фатально подчиняющийся предначертанию неумолимого рока детерминированный лапласовский мир.

А впрочем, ничто бы нас тогда не угнетало! По той простой причине, что нас с вами тогда попросту не было бы. В «безэнтропийном» лапласовском мире никаких сложных систем (а ведь мы с вами довольно-таки сложные системы!) не могло бы ни возникнуть, ни существовать. Ибо, как доказано кибернетикой, случайный, стохастичный энтропийный характер внутрисистемных связей — необходимое условие надежности сложных систем.

Вот что пишет Клод Шеннон о надежности мозга:

«Мозг человека или животного может служить примером очень большой и относительно надежной системы, построенной из индивидуальных компонент (нейронов), которые ненадежны не только в выполнении операций, но и в тонких деталях взаимосвязи. Более того, хорошо известно, что при повреждении, несчастном случае или болезни мозг продолжает функционировать замечательно правильно, даже если поражены его большие области. Эти факты представляют сильный контраст по сравнению с поведением и организацией современных вычислительных машин. Индивидуальные элементы этих машин должны быть выполнены с чрезвычайной надежностью, каждый провод должен быть соединен нужным образом, и каждая команда в программе должна быть правильной».

Такова уж судьба любой детерминированной системы: вышел из строя один маленький винтик, и сложная большая машина превращается в мертвую груду неподвижных деталей или более крупных, но не менее мертвых частей. Известный американский кибернетик У. Р. Эшби высказал по этому поводу весьма меткое замечание: в жестко детерминированных системах каждый из элементов обладает «правом вето» по отношению ко всем остальным.

Что же спасает мозг, когда болезнь или несчастный случай привели к поражению целых больших областей? Что помогает ему перестроиться, найти обходные пути, если порвался «провод», поправить любую ошибочную команду целой серией корректирующих команд? В чем секрет надежности этой ни с чем не сравнимой по своей сложности и совершенству системы, построенной из огромного множества (миллиарды!) нейронов, каждый из которых в любую секунду может дать «сбой»?

Секрет опять-таки в энтропии. Это она помогает мозгу и при нормальном режиме и в аварийной ситуации методом проб и ошибок найти правильное решение и получить оптимальный при сложившихся обстоятельствах результат.

Только при наличии гибких, недетерминированных (вероятностных) связей между элементами система приобретает возможность перестроить взаимодействие своих элементов, перераспределить их функции, если вышел из строя какой-нибудь элемент. Благодаря этому свойству существуют не только сложные организмы, но и вообще все живое.

Энтропийность — неотъемлемое качество всех живых организмов, проявляющееся и на уровне генов (в виде мутаций), и на уровне межклеточных связей, взаимодействия различных органов и т. д. Так же, как и в языке, количество существующих внутри организма детерминированных информационных связей существенно превышает количество связей случайных. Но наличие случайных связей принципиально необходимо: без стохастичности межклеточных связей организм лишился бы возможности адаптации к меняющимся внешним условиям, без стохастических мутаций генов прекратился бы созидательный эволюционный процесс. В этом аспекте становится особенно очевидной ошибочность основных установок противников генетической теории, по инициативе которых проходила дискуссия на сессии Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина (ВАСХНИЛ) в 1948 году.

Среди всех участников сессии, пожалуй, только два человека — академики И. И. Шмальгаузен и В. С. Немчинов — понимали, что спор о механизме наследственности есть, в сущности, спор об «энтропийных свойствах» живого.

Согласно генетической теории по наследству могут передаваться только те новые признаки организма, которые возникли в результате случайной изменчивости генов. Лишь спустя 20 лет после описанных событий, после того как была разработана теория информации и разгадан принцип генетического кода, стало ясно, что мутации — это и есть та самая недетерминированная, непредсказуемая энтропийная составляющая, которую заключает в себе ген. Слово «мутации» было повторено тысячекратно и сторонниками и противниками генетической теории наследственности, выступившими на сессии ВАСХНИЛ. Таким образом, главным предметом разгоревшейся на этой сессии дискуссии была скрывавшаяся под именем мутации энтропия.

Присутствовавшие на сессии биологи представляли собой два лагеря, стоявших на противоположных идейных позициях: одни из них отстаивали принципиальную роль мутаций в механизме наследственности, другие же полностью отрицали эту роль.

Противники генетики считали, что, изменяя условия в нужную сторону, можно довольно легко получить, передать по наследству и закрепить в потомстве именно те полезные признаки, которые мы хотим получить. Стоит лишь вырастить несколько поколений пшеницы в условиях пониженной температуры, и сам собой образуется морозоустойчивый сорт. Или: уменьшая от поколения к поколению количество потребляемой растениями влаги, можно воспитывать засухоустойчивые сорта.

Изложенная доктрина — это не что иное, как возрождение отвергнутой Дарвином теории Ламарка, считавшего, что длинная шея жирафа образовалась потому, что многим поколениям жирафов приходилось тянуться к висящим высоко над землей плодам. Дарвин доказал, что приобретенные подобным образом признаки не передаются потомству. По наследству передаются только случайно возникшие признаки — вот в чем «гвоздь» теории Дарвина. Развивая и углубляя эту теорию, генетики пришли к выводу, что источником неопределенной изменчивости (так называл это явление Дарвин) являются случайные мутации генов.

Отрицая существование носителей наследственности — генов и в то же самое время провозглашая себя последовательными дарвинистами, противники генетики впадали в явное противоречие: на место дарвинизма они пытались поставить неоламаркизм.

В своей книге «Факторы эволюции» И. И. Шмальгаузен утверждал: «Возникновение отдельных мутаций имеет все признаки случайных явлений. Мы не можем ни предсказать, ни вызвать произвольно ту или иную мутацию». Сейчас под этими утверждениями подпишется каждый генетик. Они полностью подтверждаются достижениями генетики и кибернетики, точно соответствуют выводам, вытекающим из энтропийно-информационного анализа всех эволюционирующих систем.

Спустя много лет после выхода в свет упомянутой книги И. И. Шмальгаузена начала развиваться генная инженерия. Расшифровав генетический код, человек приобретает возможность вносить в него коррективы, путем сложных биохимических процессов изменять по своему усмотрению какую-то часть содержащихся в хромосомах молекулярных цепочек ДНК. В замененной части может содержаться новый наследственный признак, развитием которого человек решил управлять. Мы опускаем огромные трудности, связанные и с расшифровкой и с коррекциями «записей», содержащихся в гене. Вопрос ставится в принципе: можно ли наследственностью управлять? Да, можно: либо путем отбора мутаций генов, либо с помощью генной инженерии. В первом случае мы предоставляем «творческую инициативу» природе, во втором берем ее на себя. Эта разница принципиальна. Если мы хотим управлять предсказуемо, тогда мы должны сначала спроектировать в воображении будущий новый признак или будущий организм. Тем самым мы исключаем роль мутации генов — все «мутации» происходят в нашем воображении, в процессе «вынашивания проекта», по которому мы хотим создать новый видовой признак или новый биологический вид. Но в любом случае не обойтись без мутаций, так как именно они позволяют методом проб и ошибок найти наиболее соответствующий условиям (оптимальный) вариант.

Все сказанное пока звучит как фантастика. И это естественно: ведь и в расшифровке наследственных кодов и в генной инженерии сделаны лишь самые первые шаги. Но шаги для науки принципиальные — они доказывают возможность решения этих проблем.

Надо заметить, что ни в ближайшем, ни в далеком будущем генная инженерия, по-видимому, не исключит влияния непредсказуемых мутаций генов, потому что, вводя новые «записи» в хромосому, нельзя предвидеть, как среагирует на это новшество ген.

Но все это — проблемы будущего. А на сегодняшний день мы не можем еще вносить любые коррекции в гены, поэтому нам приходится пользоваться результатами случайных мутаций. А тут уж волей-неволей надо мириться с тем, что мы не можем заранее их предсказать.

На начальном этапе развития квантовой физики сознание многих ученых бунтовало против необходимости отказаться от наглядных и привычных классических представлений и признать двуединую природу элементарных частиц, которые ведут себя то как частицы, то как волны. Этот период развития физики был подлинной «драмой идей». История энтропии еще в большей степени драматична. «Драма идей» здесь зачастую переходила в «драму людей». Именно таким поистине драматическим моментом было выступление детерминистской биологической школы против генетиков, отстаивавших открытую Дарвином энтропийную природу случайной (неопределенной) изменчивости, на которой зиждется любой созидательный эволюционный процесс.

Противники генетики попытались этот закон отменить.

Он показался им неудобным, поскольку признание факта непредсказуемости мутаций, по их мнению, равносильно признанию невозможности планомерной селекции новых сельскохозяйственных сортов.

Единственный способ «поладить» с природой — это терпеливое ее изучение. На основе скрупулезно добытых учеными фактов можно, конечно, строить планы последующих исследований, постепенного отбора и накапливания признаков полезных для сельского хозяйства или других хозяйственных областей. Но все подобные планы должны быть основаны на глубоком научном познании объективных законов природы, в них ни в коем случае не должен присутствовать какой бы то ни было волюнтаризм.

Глава 4. ПЕТУХ С КОНСКИМ ХВОСТОМ

В предыдущих главах я старался убедить читателя в том, что именно энтропия не позволяет нашему миру уподобиться раз и навсегда заведенному механизму, а нам с вами стать винтиками этого механизма, не вольными изменить что-либо ни в мире, ни в собственной предначертанной неумолимым роком судьбе.

И вместе с тем, отдавая вполне заслуженную дань энтропии, нельзя забывать о том, что мир, в котором энтропия приобрела бы неограниченную свободу, был бы ничуть не лучше, чем детерминированный лапласовский мир. В таком «энтропийном» мире постепенно перемешались бы все признаки видов: конь с петушиным гребнем мог бы родиться с такой же степенью вероятности, как и петух с конским хвостом. А если бы этот процесс продолжался и дальше, то в конце концов стало бы невозможным существование не только живых организмов, но и вообще каких-либо упорядоченных систем.

Энтропия необходима природе, но если превысить необходимые «дозы», она «перепутает» тот порядок, который миллиарды лет копил и сохранял наш мир. Энтропию можно сравнить с лезвием «безопасной» бритвы: оно, как известно, безопасно только в оправе, в станочке, а вне его одинаково опасны оба острия.

Одно «острие» энтропии — это чрезмерная детерминация. Мы уже знаем что в крайнем своем проявлении она приводит к тому, что системы лишаются возможности адаптироваться в изменяющихся условиях.

Другое острие—«перебор» энтропии, перемешивание букв или признаков, бессмысленные тексты, общий хаос и ералаш. Чтобы «обуздать» энтропию, природа научилась копить информацию, вырабатывать правила формирования структуры разнообразных систем. Чтобы ограничить «своеволие» элементарных частиц, природа «предусмотрела» множество детерминирующих их движение правил, названных физиками «спинами», «странностями», «четностями» и т. п.

Правила, направляющие развитие биологических видов и запрещающие появление жеребят с петушиными гребнями и цыплят с лисьими или беличьими хвостами природа зашифровала сложным генетическим кодом, расшифровка которого стала одним из главных научных достижений нашего века. Но, отдавая должное успехам генетики, нельзя забывать о том, что в той мудрейшей из книг, в которую природа записывает все свои достижения, все свойства живого, наука пока освоила только азбуку и научилась читать лишь первые самые простые слова...

В микроскопической половой клетке природа сумела уместить невероятную по объему информацию. Расшифровка письменности древнего племени Майя, в сущности,— детская забава по сравнению с расшифровкой в полном объеме этой информации, иначе говоря, генетической программы построения и функционирования будущего организма.

Так обстоит дело сейчас, когда эту тайну природы наука штурмует широким фронтом. В числе штурмующих — генетики, биохимики, математики, физики, кибернетики, специалисты по теории информации и теории систем. А каково же было ученым, пытавшимся решать ту же проблему более 100 лет назад!

Невольно приходит на ум трагедия Дарвина, омрачившая его последние дни.

Как-то не вяжется с именем Дарвина мрачное слово «трагедия». Жизнь ученого, наполненная до краев упорным исследовательским трудом, принесшим автору мировое признание и вечную славу. Казалось бы, в такой жизни не должно быть места для резких поворотов и неожиданных катастроф. Да их и не было, если рассматривать только внешнюю сторону дарвиновской жизни. Катастрофа, которую пришлось пережить ему на склоне лет, относилась к категории, названной позднее «драмой идей».

Виновницей трагедии была опять-таки энтропия, точнее, убеждение в ее всемогуществе, укоренившееся в сознании и самого ученого и его оппонентов. Хотя ни сам Дарвин, ни его противники слова «энтропия» ни разу не употребили.

В представлениях нашего современника имя Дарвина справедливо ассоциируется с грандиозным научным успехом. Первый тираж его знаменитой книги «Происхождение видов» был раскуплен за один день. Труд его жизни стал научной сенсацией, обсуждение теории распространилось далеко за пределы научных кругов. Было у него немало противников (особенно среди представителей духовенства), но голоса их тонули в мощном хоре горячих похвал.

Куда уж, казалось, больше! Труд, которому Дарвин посвятил всю свою жизнь, поднят на щит всеми передовыми учеными. Автору остается заняться детализацией некоторых положений теории и пожинать на склоне лет ее многочисленные плоды.

Но на деле вышло иначе. Последние годы жизни великого естествоиспытателя были полны разочарований и сомнений. Причиной тому была статья инженера Флеминга Дженкина, который для опровержения эволюционной теории привел довольно простой расчет.

Допустим, рассуждал Дженкин, в результате неопределенной изменчивости организм приобрел новый признак. У потомка он будет «разбавлен» ровно наполовину, поскольку у второго родителя подобный признак отсутствует. (Вероятность того, что одинаковый признак случайно возник и у отца и у матери, ничтожно мала.) Внукам достанется четверть признака, правнукам — одна восьмая и т. д. Ясно, что через несколько поколений случайно возникший у одной из особей новый признак должен свестись на нет. Как же тогда реализуется одно из главных положений эволюционной теории — наследование и закрепление в потомстве новых признаков биологических видов?

Дарвин не смог ответить на этот вопрос. Целых два десятилетия он не публиковал своей вполне завершенной теории, проверяя и перепроверяя ее до мелочей. И вот теперь, когда тщательно проверенная и сопоставленная с десятками тысяч эмпирических фактов теория опубликована и признана, против самого фундамента ее выдвинут неопровержимый (как казалось в то время ее творцу), обоснованный простыми расчетами Дженкина аргумент.

Статья Дженкина была для» Дарвина настоящим ударом, особенно тяжелым в силу его щепетильности и добросовестности — весьма уязвимых человеческих черт. Подчеркивая добросовестность Дарвина, ставшую в науке почти легендарной, Энгельс писал: «Как велик чрезвычайно скромный Дарвин, который не только сопоставляет, группирует и подвергает обработке тысячи фактов из всей биологии, но и с радостью упоминает о каждом из своих предшественников, как бы незначителен он ни был, даже и тогда, когда это умаляет его собственную славу».

В 1858 году палеонтолог А. Уоллес написал очерк «О стремлении разновидностей бесконечно уклоняться от первоначального типа». Уоллес отметил, что важную роль в биологической эволюции играет естественный отбор.

В рукописях Дарвина та же самая мысль была сформулирована за 16 лет до того, как ее высказал А. Уоллес. И опубликуй Дарвин свой труд раньше, никаких проблем приоритетного характера не было бы и в помине.

Когда с острова Целебес, где находился А. Уоллес, пришло письмо с написанным А. Уоллесом очерком, Дарвин решил объявить во всеуслышание, что А. Уоллес открыл естественный отбор. Коллеги Дарвина Д. Гукер и Ч. Лайель воспротивились этому альтруизму. На заседании Линнеевского общества, состоявшемся 1 июня 1858 года, Д. Гукер и Ч. Лайель доложили о работе А. Уоллеса и сопоставили содержащиеся в ней выводы с тем, что было написано Дарвином еще в 1844 году. Приоритет Дарвина ни у кого не вызвал сомнений. И все-таки по настоянию Дарвина имя Уоллеса было поставлено рядом с его собственным именем в одной из основополагающих для эволюционной теории работ. Так появилась в печати статья Ч. Дарвина и А. Уоллеса под названием «О стремлении видов образовывать разновидности и сохранении разновидностей и видов естественными способами отбора».

20 лет вынашивал и проверял Дарвин свои идеи, прежде чем сделать их достоянием гласности. 20 лет ежедневного, напряженного, целенаправленного труда! Для здоровья ученого не прошло бесследно нелегкое путешествие на «Бигле», предпринятое с целью наблюдений животного мира различных стран. Почувствовав недомогания, мешающие работе, он решил компенсировать дефицит времени аскетизмом: он запретил себе интересоваться искусством, хотя в письмах к друзьям неоднократно высказывал по этому поводу сожаление, признавая, что искусство могло бы сделать его жизнь намного красочней и полней.

«Я почти потерял прежний вкус к живописи и музыке,— писал в автобиографии Дарвин.— Музыка, вместо того, чтобы доставлять удовольствие, обыкновенно только заставляет меня еще усиленнее думать о том, чем я занимался. Сохранил я еще прежний вкус к живописным картинам природы, но и они уже не доставляют мне того высокого наслаждения, как бывало.

... Ум мой превратился в какой-то механизм, перемалывающий большие коллекции фактов в общие законы, но почему эта способность вызвала атрофирование только той части мозга, от которой зависят высшие эстетические вкусы, я не могу понять. Человек с более высоко организованным умом, я полагаю, не пострадал бы, как я, и если б мне пришлось второй раз пережить свою жизнь, я бы поставил себе за правило читать поэтические произведения и слушать музыку хоть раз в неделю, таким образом части моего мозга, теперь атрофировавшиеся, сохранили бы свою живучесть. Утрата этих вкусов представляет утрату известной доли счастья и, может быть, вредно отражается на умственных способностях, а еще вероятнее на нравственном характере, так как ослабляет эмоциональную сторону нашей природы».

Как много выиграла бы наука, если бы все ученые, чей вклад составил хотя бы малую толику того, что дал науке Дарвин, были бы столь же скромного мнения относительно своего «высоко организованного ума»!

И вот в самом конце этой полной трудов и самоотреченности жизни судьба преподносит Дарвину незаслуженный и жестокий сюрприз. В насмешливом тоне Дженкин обвинил Дарвина в том, что в подтверждение своей теории отбора полезных признаков Дарвин якобы выдумал «вереницы предков, существование которых ничем не доказано», а для подтверждения роли борьбы за существование в процессе естественного отбора «выставил против них армию воображаемых врагов». «При таких способностях,— продолжал иронизировать Дженкин,— можно изобрести какие угодно организмы». Он упрекал Дарвина также и в том, что он «растянул прошлое до бесконечности», дабы бесчисленные поколения успевали по крохам накапливать все полезные признаки, которые мы обнаруживаем у современных видов животных[12].

*Незадолго до Дженкина против теории Дарвина выступил известный физик Уильям Томсон, по подсчетам которого жизнь на Земле существует не более 30 миллионов лет, поэтому весь процесс эволюции млекопитающих происходит в течение тысяч поколений и должен бы был завершаться на наших глазах. По современным оценкам возраст биосферы Земли составляет около 3,5 миллиарда лет.

«Хорошая насмешка»,— констатировал Дарвин, читая эти язвительные нападки в свой адрес, и эта горестная ремарка сохранена историей в виде пометки Дарвина на полях страницы журнала «Нозен бритиш ревю», в котором была опубликована статья Дженкина.

В столь же язвительном тоне Дженкин преподносил создателю теории эволюции и главный свой довод:

«Чувствуя трудность иметь дело с противником со столь обширной фантазией, доверимся таким аргументам, которые он по крайней мере не сможет разбить простыми усилиями воображения». И далее следовало рассуждение о неизбежном «растворении» вновь возникшего признака в результате многократного скрещивания при смене поколений.

«Кошмаром Дженкина» назвали впоследствии этот печальный для Дарвина финальный этап его жизни. Так он и умер, унося в душе неверие в правоту созданной им теории и не подозревая, что главный аргумент Дженкина уже опровергнут чешским монахом Грегором Менделем, о трудах которого Дарвину так и не довелось узнать до конца своих дней.

Если бы Менделю довелось вступить в полемику с Дженкиным, он мог бы возразить ему приблизительно так.

Наследственные признаки, передаваемые с помощью половых клеток, не растворяются в потомстве, как сахар в теплой воде. Существуют дискретные носители признаков, которые в тех или иных сочетаниях проявляют себя в потомстве, поэтому при многократном скрещивании растений, отличающихся, скажем, окраской лепестков их соцветий (например, с красным и белым цветом лепестков), через несколько поколений можно обнаружить не промежуточный (розовый), а все тот же исходный красный и белый цвет.

Это общее свойство живого Мендель установил путем скрещивания разных сортов гороха. Он брал экземпляры с зеленым и желтым цветом горошин и убеждался, что после двухкратного скрещивания цвет горошин остается все тем же, а соотношение количеств потомков с желтыми и зелеными горошинами равно 1 к 3.

Это соотношение является фундаментальным открытием Менделя, положившим начало исследованиям наследственных свойств.

Существуют два вида признаков: доминантные (обозначим их сокращенно буквой Д) и рецессивные (сокращенно — Р).

Если один из родителей обладает признаком доминантным (Д), а второй — рецессивным (Р), то у потомка проявится доминантный признак, который как бы подавит более слабый признак Р:

В опытах Менделя доминантным признаком был зеленый цвет горошин. Он содержится в двух спаренных хромосомах (обозначим «сдвоенный» признак через ДД). В других половых клетках содержатся сдвоенные рецессивные признаки (условно РР). В результате деления хромосом (мейоза) и скрещивания в потомстве первого поколения будут возникать комбинации признаков вида Д +Р, которые внешне проявят себя доминирующим признаком Д. Именно поэтому после первого скрещивания все горошины в опытах Менделя имели зеленый цвет.

Вместе с тем в сдвоенных хромосомах половых клеток первого поколения появляются комбинированные признаки типа ДР. Разделяясь и скрещиваясь друг с другом, во втором поколении они дадут все возможные комбинации: и Д + Р, и Р + Д, и Д + Д, и Р + Р.

В результате подавления признаков Р признаками Д унаследованные от отца и матери признаки у потомков второго поколения проявятся так:

Взглянув на третью колонку таблицы, легко убедиться, что доминирующий признак будет встречаться в потомстве в три раза чаще, чем рецессивный. Отсюда и вытекает открытое Менделем соотношение признаков ^Р/_Д = ¹/₃ .