Онтологические прогулки

§ 9. «Неслучайная случайность»

Можно ли говорить об информационной связи между 4 видами взаимодействия элементарных частиц, 108 элементами химических атомов, 250 формами кристаллов, 1250000 формами живых существ? Очевидно, можно, поскольку нет ни одной философской или религиозной системы, которая выступала бы против идеи единства мира. Только понимание этого единства различное!

Энгельс считал, что единство мира заключается не в его бытии, а в его материальности. Материей при этом именовалось не триединство массы-энергии-информации, а только масса, вещество, телесные атомы. Сегодня подтверждаются слова Энгельса о том, что с каждым великим открытием в естествознании форма материализма будет меняться, и сдаются в архив его устаревшие представления о мире. Положения В.И. Ленина о неисчерпаемости электрона, об Эйнштейне как великом преобразователе о взаимопревращении материального и идеального, о приоритете общечеловеческого над классовым, сохраняют свою актуальность и сегодня, а положения о реальности эфира, трехмерной евклидовости пространства, философской тупости Пуанкаре и т.п., конечно, такую актуальность давно уже потеряли.

С точки зрения современной информационно-космической формы диалектического материализма никакого противопоставления бытия и материальности нет. Есть феномен Человека, доступный нам изнутри, субъективно, и феномен Вселенной[1], доступный нам извне, объективно, но ни о какой первичности–вторичности ни в хронологическом, ни в каком-то ином смысле говорить сегодня нет смысла, ибо это два проявления одного и того же общемирового целого. Конечно, можно говорить о том, что хронологически желудочно-половые потребности человека предшествуют его морально-духовным потребностям. Но ведь морально-духовное начало (достоинство, свобода) является доминирующим, ведущим, и в этом смысле первичным для трехуровневой личности человека!

Современный исследователь, как и йог, живший три тысячи лет назад, исходит из двух незыблемых фактов: существует он и существует мир. Но может ли существовать мир без человека или человек без мира? Проективная онтология индивидуально-социального солипсизма и наивная гносеология вульгарного материализма отвечают на этот вопрос положительно, диалектический материализм – отрицательно. На основании такого подхода и древний йог, и современный исследователь говорят о существовании внеземных цивилизаций. Но биогенной является пока только Земля. Не случайно ли это? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо уточнить понятие «случайного» в его сочетании с понятием информации.

Как уже отмечено, не только диалектический материализм в форме Вернадского–Пригожина, но и в форме Сталина–Суслова не возражал против диалектики объекта и субъекта, говорил о единстве мира, и т. п. В чем же здесь отличие? В переходе от наглядной протяженности к ненаглядной иерархии информационности! Где наше представление помещает все эти бесчисленные вселенные, в которых триллион галактик сделался пылинкой? Как мы представляем себе единство мира, связывающее элементарные частицы и видовую продолжительность жизни человека? Наше воображение не может предложить на роль скрепляющего раствора для этого общемирового единства ничего, кроме эрзацев того же евклидова пространства. Представить себе нечто, где роль координат играют не какие-то вариации геометрических координат, а константы связи масса-энергия и энергия-информация, мы не в состоянии. Это в состоянии осуществить только абстрактный математический аппарат фазовых пространств, нетривиальных топологий, топосов и т.п. Когда-то пифагорейцы запрещали вход тем, кто не знал геометрии. Сегодня тот, кто не имеет представления о теории вероятностей, топологии, теории множеств и т.п., находится в трудном положении. Что ему говорит переход от аксиомы Кантора «Множество не может быть элементом самого себя» к аксиоме Гротендика «Множество может быть элементом самого себя»? Интуиция поэта Осипа Мандельштама позволяла ему лучше понимать принцип дополнительности Бора, чем некоторым преподавателям математики, а Достоевский был ближе Эйнштейну, чем академик Логунов, но многие ли из нас могут претендовать на статус Мандельштама и Достоевского?

Преходя к «неслучайной случайности» мы будем иметь в виду тех, кто встречает словосочетание «теории относительности и вероятностей» не впервые.

Московский математик Синай подчеркивает, что классическая лапласовская теория вероятностей выглядит «здравым смыслом, выраженным в числах» постольку, поскольку она игнорирует информационную природу механизма случайности (бросание монет, рулетка и т.п. считается чем-то данным, что может расти так же неограниченно, как растет натуральный ряд чисел или геометрическая протяженность, а результаты подобных испытаний считаются независимыми друг от друга). Но если бросание монеты тысячу раз дает предсказуемый результат, то в течении жидкости по уравнению Навье-Стокса подобного видимого лапласовского механизма случайного нет, а случайное (турбулентность) есть! Ясно, что в этом случае, как и в случаях физики плазмы, нелинейной оптики, теории колебаний, сверхпроводимости и т.п., речь идет не о повседневно-бытовом здравом смысле, в рамках которого «с математической точностью» предсказуемо выпадание решки при бросании тысячу раз монеты, а о чем-то гораздо более сложном. Синай на примере двух биллиардных шаров доказал, что появление статистических закономерностей имеет место независимо от числа степеней свободы: единственным обязательным условием для появления таких статистических закономерностей является неустойчивость, т.е. непредсказуемо огромный результат исчезающе малого отклонения в начальных условиях (это называют «эффектом бабочки»: здравый рассудок не поверит в то, что ураган в Северной Америке получился из-за того, что в Южной Америке вспорхнула бабочка, но современная наука доказывает именно это!). Сегодня «каша Бенара» оказывается важнее «яблока Ньютона», а до появления неравновесной термодинамики Пригожина, странных аттракторов Э.Н. Лоренца, неслучайной случайности Синая, эта «каша Бенара», известная уже в 1900 году (при достаточном подогреве снизу жидкость переходит от состояния молекулярного хаоса к конвекции и строгой упорядоченности в форме шестигранников), считалась какой-то «игрой природы», не заслуживающей внимания серьезных ученых. Вместо закона больших чисел с его независимостью результатов испытаний рассматриваются средние по времени характеристики траекторий (например, такая характеристика, как доля времени, проводимая отрезком траектории определенной длины в фиксированной заранее ячейке фазового пространства). Вместо большого числа частиц, таким образом, рассматривается «большое» время, вместо броунова движения, например, движение траектории луча света в газе Э.Н. Лоренца за достаточно большое время. И это не внешняя аналогия, ибо и там, и тут имеет место неустойчивость, обусловленная только в одном случае движением тяжелой частицы под действием большого числа ударов легких частиц, а в другом случае тот же результат получается из-за движения одной легкой частицы, отталкивающейся от многих тяжелых частиц. В итоге, по Синаю, чем движение неустойчивей, тем устойчивее проявляются в нем статистические закономерности, т.е. «неустойчивость неслучайной динамики ведет к случайности» (журнал «Природа». 1981. №3. С. 80).

Эти же идеи порядка из хаоса, флуктуаций как необходимого условия самоорганизации, параллельно с органической связью с необратимостью времени и природой информации (необратимость процесса чтения книги), являются ведущими в работах бельгийско-русского физика Пригожина.

На фоне этих идей нетрудно перейти к вопросу о неслучайной случайности индивидуальной жизни человека, видовой продолжительности жизни животных и т.п.

Время жизни наиболее короткоживущей элементарной частицы составляет 10^-24 секунды, т.е. время прохождения луча света через классический диаметр электрона (планковская или естественная единица времени), а время жизни наиболее долгоживущей элементарной частицы, протона, составляет 10³⁰ секунды, т.е. в триллион раз дольше существования нашей Вселенной. Разброс временных интервалов для живой материи гораздо меньше – от десятков минут простейших живых структур до 10 000 лет мексиканского кипариса и 15 000 лет австралийской макроцамии [2](дуб и платан – 2000, тисс – 3000, секвойя – 4000, баобаб – 5000, драконово дерево – 6000). Разброс станет еще меньшим, если ограничиваться только фауной.

Для червей и насекомых разрыв между самыми короткоживущими и самыми долгоживущими оценивается в 3500 раз (коловратка живет 4 дня, а бычий цепень – 35 лет) и 100000 раз (поденка – 6 часов, термиты – 60 лет). Все остальные классы дают показатель, примерно, одного и того же порядка: для ракообразных это 50 (циклопы – один год, омар – 50 лет), для рыб – 80 (бычок – один год, осетр – 80 лет), для земноводных – 10 (квакша[3] – 7 лет, гигантская саламандра – 65 лет), для пресмыкающихся – 20 (ящерицы – 10 лет, черепаха Мариона – 200 лет), птицы – 12 (жаворонок – 9 лет, стервятник – 120 лет), млекопитающие – 40 (крысы – 4 года, человек – 160 лет).

Насколько нам известно, до сих пор не проводилось достаточно широкого систематического выявления факторов долгожительства путем самого обычного, известного со времен Фрэнсиса Бэкона, сравнительного исследования видов, близких по физико-физиологическим параметрам, но заметно отличающихся по продолжительности жизни (ворон и ворона, попугай и колибри, лебедь и гусь, черепахи и крокодилы, слон и корова). Мечников указывал на длину кишечника как на фактор самоотравления и, следовательно, короткожительства, но его гипотеза, объясняя короткожительство коров, не объясняла долгожительство слонов.

Так называемый «фактор цефализации», т.е. отношение веса мозга к весу тела, в некоторых случаях коррелирует с продолжительностью жизни (человек, слон), но замечается это далеко не всегда: у всех видов обезьян, например, этот фактор одинаковый, но павианы[4] и мандрилы живут (в неволе) 45 лет, а шимпанзе, орангутаны, гиббоны, макаки, гамадрил, павиан-анубис, капуцин – 25 лет. Страус и попугай живут долго (40 лет и 100 лет), а фактор цефализации у них маленький.

Более тесной является взаимосвязь между продолжительностью жизни и воспроизведением потомства. Шмальгаузен по этому поводу писал, что природа могла бы путем обновления органов исключить смерть как феномен превращения живого организма в труп (подобно тому, как она дала бессмертие простейшим, где трупов нет), но она предпочла обновлению органов обновление организма в целом, и, отобрав у нас бессмертие, подарила нам любовь. Сегодня такое поведение природы объясняют тем, что при обновлении органов не происходит обновление генофонда, а при обновлении организмов это имеет место, решающую же роль банка генной информации никто ныне под сомнение не ставит. Проблема заключается только в выяснении связей этого банка информации с другими банками информации в масштабе популяции, биогеоценоза, биосферы, мира в целом.

Связь эта существует. Ведь есть же какой-то смысл в том, что все тела притягиваются друг к другу, и в том, что все живое начинает свое существование с одной клетки! Нельзя говорить, что природа, начиная с клетки, начинает с нуля, с ничего (и аналогично этим же, ничем, т. е. смертью, кончает). Организм гидры устроен гораздо проще, чем каждая из ее клеток. Тейяр де Шарден говорит о том, что если все живое имеет какую-то тенденцию своего развития, то, значит, есть и нечто такое, к чему эта тенденция ведет. Если назвать это нечто «точкой Омега», то клетку можно назвать «точкой Альфа». Клетка является не очередным этапом, а некоторой вершиной, перевалом, своеобразной «точкой Омега» доклеточного развития. Думая о клетке, Лейбниц пришел к идее монады, т.е. чего-то уникально-индивидуального, но, вместе с тем, вобравшего в себя информационно все общемировое целое. Это идея, по которой ведущей реальностью мира является не координатно-бытовой перебор одного за другим километров, секунд, событий, людей, звезд, галактик и т.п. в духе классической теории множеств, располагающей все элементы в строгом декартовом порядке друг возле друга и друг после друга, а, наоборот, ведущей реальностью мира является информационно-космическая связь всего со всем в духе современной математической теории топосов и физической теории бутстрап – взаимодействий, отказывающихся исходить из принципа «часть и целое», заменяющих его принципом «неразличимость части и целого». Аксиома Кантора «множество не может быть элементом самого себя» заменяется аксиомой Гротендика «множество может быть элементом самого себя»: фридмон репрезентует триллион галактик, каждая из двухсот триллионов клеток нашего тела репрезентует информационно весь наш организм, каждый человек репрезентует все человечество.

Нет сомнения в том, что на доклеточном уровне было много вариантов, подводивших к этой «точке Омега» доклеточного развития. Для нашего левополушарного мышления с его логикой «да-нет» этот процесс рисуется как отбрасывание ложных вариантов и нахождение одного единственно правильного варианта. Наш мозг не в состоянии подняться в познании до той логики, которую Николай Кузанский связывал с диалектикой возможного-действительного, Эйнштейн с Логосом общемировой целостности, Синай – с неслучайной случайностью. Но все же какие-то качественные аналогии наше правополушарное мышление может нам подсказать. Можно, в частности, предполагать, что многовариантность живых существ надклеточного уровня стремится воплотиться в чем-то таком, что было бы таким же своеобразным итогом надклеточной эволюции, как клетка стала итогом доклеточной эволюции. Можно предполагать, что эта «точка Омега» символизирует собой не верхнюю ступень лестницы (интеллектов, форм движения и т.п.), а критический этап смыкания «высшего» с «низшим», космически огромного с микроскопически малым, возможного с действительным.

В книге Ю.М. Свережева «Нелинейные волны, диссипативные структуры и катастрофы в экологии» (М., 1987) подчеркивается, что «колебания, колебания, колебания» дают ключ к пониманию таких разных явлений, как эпидемия гриппа, течение жидкости, поведение игроков на бирже, аритмия сердца, спиральность галактик, и что не одномерная прямолинейная редукция «состоит из» (ткань состоит из клеток и объясняется ими, клетки состоят из молекул и объясняются ими, молекулы состоят из атомов и объясняются ими), а какое-то хитроумнейшее топологическое замыкание типа «ленты Мебиуса», где «процесс отличается от марковского, т.е. более существенным фактором является последствие» (С. 352), дает надежду на осмысление сущности живой материи. Принцип обратной связи, воздействие выхода на вход, без этого нет живого организма, и, возможно, это информационное замыкание (известное в космологии как «змея Глэшоу») дает нам намек на разгадку тайны мироздания.

От рождения до смерти червь прокладывает себе свой путь, волк – свой, человек – свой. Координатно-бытовое мышление хотело бы постигнуть суть этих феноменов, отсеивая случайное от закономерного. То, что эта мысль пришла мне в голову сегодня – это случайность, ведь этой мысли могло и не быть (а по определению в учебнике теории вероятностей случайным называется то, что может быть, а может и не быть). Информационно-космическое мышление требует учета иерархии информационно-программирующих уровней: как уже отмечалось, предопределенность ячеистости видимой Вселенной и антропного принципа отличается по своему информационному уровню от предопределенности крепости ликера Шартрез и сменяемости посуды на кухне. Поэтому информационно-космический подход не противопоставляет случайное закономерному, а связывает их в единое целое соответствующей градацией информационных уровней, помня об «эффекте бабочки» и о «неслучайной случайности» Синая.

Когда-то Спинозе, жившему на улице Лагерной, пришла в голову мысль, что свобода отдельной личности заслуживает не большего уважения, чем свобода падающего кирпича. Пришла вот ему в голову эта мысль, а могла, конечно, и не прийти! Случайность! Но некоторые исследователи сегодня, споря с богословом Ренаном, писавшим, что из домика на улице Лагерной человечество ближе всего видело Бога, утверждают, что это бесконечно-малое (с точки зрения вещественно-энергетической) порхание мысли Спинозы через триста лет обернулось невиданной в истории человечества катастрофой гитлеровско-сталинских лагерей!

В шестидесятые годы на Закарпатской Украине, в местности с далеко отстоящими друг от друга деревьями, был зафиксирован клубок червей, передвигавшийся в направлении одного из ближайших деревьев со скоростью два метра в час. Те черви, что отпадали от клубка, теряли направление. Клубок же докатился до дерева и обеспечил червям питание листвой этого дерева.

В восьмидесятые годы в мировую науку вошел термин «разговор деревьев». Оказалось, что если на плакучей иве появляются гусеницы, то выделяется против них соответствующее вещество не только этим деревом, но и деревьями, находящимися на значительном расстоянии от этого пораженного гусеницами дерева, хотя там ни одной гусеницы не было обнаружено.

В последних двух случаях речь идет о «горизонтальной информации». В случае со Спинозой – об «эффекте бабочки» на уровне жизни человеческого общества. Понятие горизонтальной информации не вызывает ни у кого сомнения, когда речь идет об обмене информацией в рамках одного организма: ведь самоочевидностью, не требующей доказательств, является тот факт, что организм моментально погибнет, если горизонтальный обмен информацией между мозгом, сердцем, желудком и т.п. будет нарушен (внезапная смерть, чаще встречающаяся у младенцев и поэтому именуемая обычно «младенческой», когда видимых органических изменений ни в одной ткани нет, а ребенок умер, объясняется именно таким рассогласованием горизонтальной координации). Но почему-то, как уже отмечалось, такая скоординированность в рамках биогеоценоза вызывала у многих «материалистов» возражения и академику С.С. Шварцу пришлось потратить немало усилий, чтобы доказать наличие соответствующего кода-регулятора в любом биогеоценозе (в первом приближении соответствующим каналом связи в биогеоценозе называют вирусы). Что касается общемирового, нигде не локализованного кода-регулятора, о котором говорил Винер, то в глазах большинства исследователей это и сегодня не наука, а «темная мистика».

Возвращаясь к идее иерархии уровней информации, следует уточнить, что эта идея противостоит и пренебрежительному отношению к «мелочам» случайного (по Демокриту, случай измыслили люди для оправдания своей глупости), и смешению статуса разбитой сегодня на кухне чашки со статусом антропного принципа. Если бы пауки поверили в административно-командную систему и стали ткать свои паутины по единой инструкции, то все они давно бы передохли, хотя какие-то общие черты у всех паутин, безусловно, есть. Одна гусеница ползет по дереву так, другая иначе, но все они учитывают гравитацию. Положение семян в почве может быть самым разнообразным, но все ростки будут ориентированы перпендикулярно к земной поверхности.

Чашки, ликеры, машины, загрязнение среды планируется человеком. Человек планируется биогенностью планеты. Биогенность планеты планируется антропным принципом. Цепочка эта имеет обратную связь, выход влияет на вход (поскольку, например, загрязнение среды может привести к самоотравлению человечества, а гносеология самопознающего Космоса сольется с его онтологией). Если в современных компьютерах 90% машинного времени идет на программирование программ, то какой код-регулятор берет на себя эту функцию в клетке, где за одну секунду происходит миллиард скоординированных биохимических реакций? Хитросплетения информационных связей живой материи превосходят возможности современной математики, которая делает только первые попытки в этом направлении (теория топосов и топология Гротендика как монадология Лейбница, выраженная математическим языком).

Сложность биохимических процессов гармонирует не с традиционной метрическо-количественной математикой, берущей за основу инвариантность экстенсивной величины, а с реляционно-качественной математикой отношений, берущей за основу инвариантность отношений (теория групп, теория категорий и функторов, понятие морфизма). Идея целостности организма, целостности всего живого находит свое выражение в таком, например, принципе реляционной биологии как принцип биологического эпиморфизма, т.е. много-однозначного отображения, которое дается моделью топологического пространства, сохраняющего инвариантность тех или иных отношений (питание и конъюгация являются инвариантами отношений от парамеции до человека). По современным представлениям живые организмы – это многокомпонентные открытые системы, сочетающие в себе поразительную устойчивость с тончайшей чувствительностью к изменениям (простейший микроб состоит из 2000 белков, человек – из 100 000 белков, на что способен человек, мы еще не знаем, а на что способен микроб можно судить по тому, что микробы, первоначально начисто уничтожавшиеся антибиотиками, сумели так быстро приспособиться к этому новому фактору, что в некоторых случаях стали использовать антибиотики даже в качестве своей пищи). Соответствующим образом жизнь понимается как потенциально способная к самовоспроизведению открытая система сопряженных органических реакций, катализируемых последовательно почти изоморфно сложными и специфическими органическими катализаторами, которые вырабатываются этой системой. Жизнь (в том числе, мы сами) является наиболее наглядной и доступной частью информационной компоненты Вселенной. Если такая компонента, как энергия, проявляется в тенденции к взаимодействию, то информационная компонента проявляется в тенденции к организованности, противостоящий энтропии.

Какова природа того запаса надежности, благодаря которому микробы не погибали от антибиотиков? Нет сомнения, что как и в случае выживания млекопитающих при гибели динозавров, речь идет об информационном запасе надежности. Поэтому гены как передатчики вертикальной информации и вирусы как передатчики горизонтальной информации должны быть в центре внимания!

Конечно, Вейсман, преувеличил роль генов, заявляя, что сома, выполнив свою роль в передаче наследственной информации потомству, обречена на смерть. Переставшая плодоносить сто лет назад шелковица[5], современница Пушкина, не производит впечатления сомы, которую природа торопится поскорее отправить в небытие. Но зацепленность механизмов любви и смерти, как уже подчеркивалось выше, не может быть поставлена под сомнение. Фактор продолжения рода, в отличие от фактора цефализации, явно коррелирует с видовой продолжительностью жизни.

Конечно, не исключено, что в будущем, имея в виду то физическое изменение разумного человека, о котором писал Достоевский, фактор цефализации станет в этом вопросе решающим (от мыслящей головы к мыслящему океану, планете, галактике, вселенной). Такая перспектива была бы исключена, если бы оправдались надежды кибернетика Эшби, верившего в механистическую, логико-арифметическую природу жизни и мышления («Конструкция мозга», 1952). Как известно, наоборот, оправдались предположения великого математика Джона фон Неймана, утверждавшего в своей книге «Вычислительные машины и мозг», вышедшей в 1958 году, что логика и математика центральной нервной системы, рассматриваемые как язык, т.е. как некоторый естественный формализм, должны в структурном отношении существенно отличаться от тех языков, к которым относится наш повседневный, координатно-бытовой опыт, предлагающий в качестве готового рецепта нашу метрическо-количественную математику. Феномены интуиции, ассоциативной памяти, волшебных резервных возможностей измененного сознания, голографичности мозга, телекинеза и т.п. оказались не исключениями, лишь подтверждающими правило «все или ничто», да – нет «нейронных сетей», а сутью человеческого мышления, завязанной в единый узел с сутью и одной клетки, и мира в целом. Сегодня можно сказать, что Нейман был провидцем той «неслучайной случайности», которую потом реализовал Синай!