Текст книги "Неоконченный поиск. Интеллектуальная автобиография"

Автор книги: Карл Поппер

сообщить о нарушении

Текущая страница: 16 (всего у книги 21 страниц)

Но кроме этого гипотеза ad hoc Больцмана до некоторой степени разрушает ту самую физическую теорию, которую она намеревалась спасти. Потому что его великая и смелая попытка вывести закон возрастания энтропии (dS / dt ≥ 0) из механических и статистических предположений – его Н-теорема – полностью провалилась. Она неверна для его объективного времени (то есть его ненаправленного времени), поскольку для него энтропия убывает так же часто, как и возрастает[278]278
  278 Лучшее доказательство Больцмана уравнения dS / dt ь 0 было основано на так называемом интеграле столкновений. Он представляет собой среднее действие на единичную молекулу системы всех других молекул газа. Я предполагаю, что (а) результаты Больцмана были получены не из столкновений, а из усреднения как такового; временная координата играет здесь роль, потому что не может быть усреднения до столкновения, и поэтому возрастание энтропии кажется результатом физических столкновений. Далее, я предполагаю, что, независимо от выводов Больцмана, (Ь) решающим фактором возрастания энтропии являются не столкновения между молекулами газа, а предположение о молекулярном беспорядке (которое появляется вследствие усреднения). Потому что представьте себе, что газ занимает в какой-то момент времени половину объема сосуда: скоро он «займет» весь сосуд – даже если он настолько разряжен, что (практически) единственными столкновениями являются столкновения со стенками сосуда. (Наличие стенок здесь существенно, см. пункт (3) в [1956(g)].) Далее я предполагаю, что (с) мы можем интерпретировать вывод Больцмана так, что упорядоченная система почти неизбежно (то есть с вероятностью 1) становится неупорядоченной при столкновении с любой системой Y (скажем, стенками сосуда), которая находится в состоянии, выбранном случайно, или точнее, в состоянии, которое не соответствует в каждой детали состоянию системы X. В этой интерпретации теорема, конечно же, правильна. Потому что «возражение обращаемости» (см. примеч. 273 выше) могло бы только показать, что для систем вроде X в их неупорядоченном состоянии существует по крайней мере одна другая («пригнанная») система У, которая путем (обратного) столкновения вернула бы X в ее упорядоченное состояние. Простое математическое существование (даже в конструктивном смысле) такой системы У, которая «подогнана» к X, не создает трудностей, поскольку вероятность того, что X столкнется с системой, подогнанной к ней, равна нулю. Таким образом, Я-теорема, dS / dt ≥ 0, почти неизбежно верна для всех сталкивающихся систем. (Это объясняет, почему второй закон верен для всех закрытых систем.) «Возражение повторяемости» (см. примеч. 273 выше) правомерно, но это не означает, что вероятность повторения – возвращение системы в состояние, в котором она была раньше – будет существенно выше нуля для систем любой степени сложности. Тем не менее существуют незакрытые проблемы. (См. мою серию заметок в журнале Nature, [1956(b)], [1956(g)], [1957(d)], [1958(b)], [1965(f)], [1967(b) и (h)], и мою заметку [1957(f)] в журнале The British Journal for the Philosophy of Science.)


[Закрыть]. И она неверна для его субъективного времени (времени со стрелой), поскольку здесь энтропия возрастает только по определению или иллюзорно, и никакое статистическое или механическое доказательство не может установить (или не требуется для установления) того, что она растет. Таким образом, она разрушила физическую теорию – кинетическую теорию энтропии, – которую Больцман пытался защитить от Цермело. Жертва реалистской философии во имя его H-теоремы оказалась напрасной. Мне кажется, что в свое время он это осознал, а его депрессия и самоубийство в 1906 году могли быть с этим связаны.

Несмотря на то, что я преклоняюсь перед красотой и интеллектуальной смелостью идеалистической гипотезы ad hoc Больцмана, теперь получается, что в смысле моей методологии она не была «смелой»: она ничего не добавила нашему знанию и не расширила его содержание. Напротив, она была разрушительной для всякого содержания.

Вот почему я не испытал никакого сожаления (хотя мне очень жаль Больцмана), когда я понял, что мой пример неэнтропийного физического процесса, который имеет стрелу времени[279]279
  279 Cm. [1956(b)] и раздел 30 (о Шредингере) выше, особенно текст к примеч.232 и 233.


[Закрыть], опроверг идеалистическую гипотезу ad hoc Больцмана. Должен отметить, что я опроверг нечто замечательное – аргумент в пользу идеализма из области чистой физики. Но, в отличие от Шредингера, я не занимался поиском таких аргументов; и поскольку я, как и Шредингер, был противником использования квантовой механики для обоснования субъективизма, я был рад тому, что смог атаковать еще более старый бастион субъективизма в физике[280]280
  280 Cм. выше, раздел 30. Я прочитал лекцию об этих вопросах 20 октября 1967 года в Оксфордском Университетском Научном Обществе. В этой лекции я дал краткую критику влиятельной статьи Шредингера «Необратимость» («Irreversibility», см. примеч. 276 выше); там он пишет на с. 191: «Я хотел бы переформулировать законы… необратимости… таким образом, чтобы логическое противоречие, которое, по видимому, возникает при любом выводе этих законов из обратимых моделей, было бы устранено раз и навсегда». Переформулировка Шредингера состоит в оригинальном способе (позднее названном «методом системы ветвей») ввода стрел времени Больцмана при помощи своего рода операционных определений; результат такой же, как у Больцмана. И метод, как у Больцмана, слишком сильный: он не спасает (как думает Шре-дингер) вывод Больцмана – то есть его физическое объяснение //-теоремы; вместо этого он дает довольно тавтологическое определение, из которого второй закон следует непосредственно. Поэтому он делает физическое объяснение второго закона избыточным.


[Закрыть]. И мне кажется, что Больцман одобрил бы эту попытку (хотя, возможно, не ее результаты).

Случай с Махом и Больцманом – один из самых странных в истории науки, и он демонстрирует историческую силу моды. Но моды слепы и глупы, особенно философские моды; это касается и веры в то, что история все рассудит.

В свете истории – или во тьме истории – Больцман потерпел поражение в соответствии со всеми принятыми стандартами, хотя все признают его гениальность как физика. Потому что он так и не сумел ни прояснить статус его H-теоремы, ни объяснить возрастания энтропии. (Вместо этого он создал новую проблему – или, по-моему, псевдопроблему: является ли стрела времени следствием возрастания энтропии?) Кроме того, он потерпел поражение как философ. В последние годы его жизни позитивизм Маха и «энергетика» Оствальда, эти две анти-атомистские теории, получили такое влияние, что Больцман впал в уныние (как видно из его «Лекций по теории газа»). Давление было таково, что он потерял веру в себя и в реальность атомов; он даже высказал предположение, что корпускулярная теория, возможно, является только эвристическим инструментом (а не гипотезой о физической реальности), – предположение, на которое Мах отреагировал замечанием, что это был «не вполне рыцарский полемический ход» («ein nicht ganz ritterlicher polemischer Zug»[281]281
  281 Die Prinzipien der Warmlehre, с. 363 (см. примеч. 261 выше). Больцман там не упоминается по имени (его имя появляется в хвалебном контексте на следующей странице), но описание «хода» («Zug») безошибочно: оно реально описывает колебания Больцмана. Атака Маха в этой главе («О противоположности механистической и феноменологической физики»), если читать между строк, очень сурова; и она идет рука об руку с намеками на самовосхваление и непоколебимой уверенностью в том, что суд истории будет на его стороне; так оно и произошло.


[Закрыть]).

И по сегодняшний день реализм и объективизм Больцмана не были реабилитированы ни им самим, ни историей. (Тем хуже для истории.) Даже несмотря на то, что атомизм, который он защищал, одержал свою первую великую победу при поддержке идеи статистических флуктуаций (я здесь имею в виду работу Эйнштейна о броуновском движении 1905 года), именно философия Маха – философия архиоппонента атомизма – стала верой исповедания молодого Эйнштейна, а через него, вероятно, и основателей квантовой механики. Конечно, никто не отрицал величия Больцмана как физика, как одного из двух основателей статистической механики. Но способы возрождения его идей всегда оказываются связанными либо с его субъективистской теорией стрелы времени (Шредингер, Рейхенбах, Грюнбаум), либо с субъективистской интерпретацией статистики и его H-теоремой (Борн, Джейнс). Муза истории – прославленная как наша судья – продолжает шутить свои шутки.

Я рассказал здесь эту историю, потому что она проливает некоторый свет на идеалистическую теорию, в соответствии с которой стрела времени является субъективной иллюзией, и потому что борьбе с этой теорией в последние годы я посвятил много своих размышлений.

36. Субъективистская теория энтропии

То, что я имею здесь в виду под субъективистской теорией энтропии[282]282
  282 Данный раздел был добавлен сюда потому, что, по-моему, он важен для понимания моего интеллектуального развития, и в особенности моих недавних усилий по борьбе с субъективизмом в физике.


[Закрыть], не является теорией Больцмана, в которой стрела времени субъективна, а энтропия объективна. Скорее, я имею в виду теорию, первоначально выдвинутую Лео Сцилардом[283]283
  283 См. Leo Szilard «Über die Ausdehnung der phänomenologischen Thermodynamik auf die Schwankungserscheinungen», Zeitschrift fur Physik, 33 (1925), с. 753–788 и «Über die Entropie Veränderung in einem thermodynamischen System bei Eingriffen intelligenter Wesen», там же, 53 (1929), с. 840–856; эта вторая статья была переведена на английский язык под названием «On the Decrease of Entropy in a Thermodynamic System by the Intervention of Intelligent Beings», Behavioural Science, 9 (1964), c. 301–310. Взгляды Силарда были рафинированы Бриллюином в L. Brillouin, Scientific Uncertainty and Information (New York: Academic Press, 1964). Но мне кажется, что все эти взгляды были ясно и окончательно раскритикованы в книге J. D. Fast, Entropy, пересмотренное и дополненное 2 издание (London: Macmillan, 1970), Приложение 5. Этой ссылкой я обязан Трольсу Эггерсу Хансену.


[Закрыть], в соответствии с которой энтропия системы возрастает всякий раз, когда наша информация о ней убывает, и наоборот. Согласно теории Сциларда, прирост информации или знания следует интерпретировать как снижение энтропии: согласно второму закону термодинамики, это должно быть оплачено по крайней мере равным возрастанием энтропии[284]284
  284 Norbert Wiener, Cybernetics: Or Control & Communication in the Animal & the Machine (Cambridge, Mass.: M. I. T. Press, 1948), c. 44 и далее. Винер пытался поженить эту теорию теорией Больцмана, но мне кажется, что эти супруги никогда не встречались в логическом пространстве – и даже в книге Винера, где они ограничены строго различными контекстами. (Они могли бы встретиться посредством постулирования того, что то, что мы называем сознанием по сути является ростом знания, то есть возрастанием информации; но я не хочу поощрять идеалистических спекуляций, и я очень опасаюсь, что такого рода супружество может оказаться весьма плодотворным.) Однако субъективная теория энтропии тесно связана как со знаменитым демоном Максвелла, так и с Н-теоремой Больцмана. Макс Борн, например, который верит в первоначальную интерпретацию //-теоремы, приписывает ей (частично?) субъективный смысл, интерпретирующий интеграл столкновений и «усреднение» (которые обсуждались в при-меч. 261 к главе 35 выше) как «смешивающие механическое знание с неведением о деталях»; такое смешивание знания и незнания, говорит он, «приводит к необратимости». Ср. Born, Natural Philosophy of Cause and Chance, c. 59 (см. примеч. 258 выше).


[Закрыть].

Должен отметить, что в этом тезисе есть нечто интуитивно удовлетворительное – особенно, конечно, для субъективиста. Несомненно, информация (или «информационное содержание») может быть измерена невероятностью, что на самом деле было показано в моей Logik der Forschung в 1934 году[285]285
  285 См., например, разделы 34–39 и 43 Logik der Forschung [1934(b)], [1966(e)] и Logic of Scientific Discovery [1959(a)].


[Закрыть]. Энтропия, с другой стороны, может быть приравнена к вероятности состояния рассматриваемой системы. Таким образом, следующие уравнения кажутся верными:

информация = негэнтропия

энтропия = недостаток информации = ненаука.

Этими уравнениями, однако, следует пользоваться с величайшей осторожностью: здесь говорится только о том, что энтропия и недостаток информации могут быть измерены вероятностями, или интерпретированы как вероятности. Здесь не говорится о том, что это вероятности тех же самых свойств той же самой системы.

Давайте рассмотрим один из простейших примеров возрастания энтропии, расширение газа, перемещающего поршень. Представим себе цилиндр с поршнем посередине (см. Рис. 2). Пусть цилиндр находится в тепловой бане, так что в нем поддерживается постоянно высокая температура, и всякая ее потеря немедленно компенсируется. Если газ, находящийся слева, перемещает поршень вправо, совершая тем самым работу (поднятие груза), то мы заплатим за это возрастанием энтропии газа.

Рис. 2

Предположим теперь для простоты, что газ состоит только из одной молекулы М. (Такое предположение является обычным для моих оппонентов – Сциларда или Бриллюина, – и поэтому оно в данном случае законно[286]286
  286 См. особенно [1959(a)], новое Приложение *xi (2), с. 444; [1966(e)], с. 399.


[Закрыть]; однако в дальнейшем оно будет рассмотрено критически.) Тогда мы можем сказать, что возрастание энтропии соответствует потере информации. Потому что до расширения газа мы знали, что газ (то есть наша молекула М) находился в левой части цилиндра. После расширения, когда он сделал свою работу, мы не знаем, в левой он части или в правой, потому что поршень теперь находится в крайней правой точке цилиндра: информационное содержание нашего знания, без сомнения, сильно уменьшилось[287]287
  287 Об измерении и его функции увеличения содержания (или увеличения информации) см. раздел 34 в [1934(b)] и [1959(a)].


[Закрыть].

Конечно, я готов это принять. То, что я не готов принять, состоит в более общем доводе Сциларда, посредством которого он пытается доказать теорему, что знание или информация о положении молекулы может быть обращено в негэнтропию и наоборот. Боюсь, что, по-моему, эта якобы теорема является полной субъективистской чепухой.

Довод Сциларда состоит в построении идеального мысленного эксперимента; с некоторыми, как мне кажется, улучшениями он может быть представлен следующим образом[288]288
  288 Общую критику мысленных экспериментов см. в новом Приложении *xi моей Logic of Scientific Discovery [1959(a)], особенно с. 443 и далее.


[Закрыть].

Предположим, что мы знаем в некоторый момент времени t₀, что газ – то есть наша молекула М – находится в левой половине нашего цилиндра. Тогда мы можем в этот момент переместить поршень в середину цилиндра (например, с помощью щели в боковой части цилиндра)[289]289
  289 Подобно предположению, что газ состоит из одной молекулы М, предположение, что мы можем переместить поршень через щель на боковой стороне цилиндра без затрат энергии или негэнтропии, свободно используется моими оппонентами для доказательства обратимости знания и негэнтропии. В данном случае оно безвредно, и оно на самом деле не требуется: см. примеч. 291 ниже.


[Закрыть] и подождать, пока расширение газа, или импульс М, не сдвинет поршень вправо, поднимая груз. Необходимая энергия, конечно, доставляется тепловой баней. Потребовавшаяся и истраченная негэнтропия была предоставлена нашим знанием; знание было утрачено в процессе потребления негэнтропии, то есть в процессе расширения и перемещения поршня вправо; когда поршень смещается в крайний правый конец цилиндра, мы теряем всякое знание о той части цилиндра, где находится М. Если мы перевернем процедуру, толкая поршень назад, потребуется (и будет добавлено к тепловой бане) такое же количество энергии, и такое же количество негэнтропии должно придти откуда-нибудь извне; потому что мы придем к ситуации, с которой начали, включая знание о том, что газ – или М – находится в левой половине цилиндра.

Таким образом, предполагает Сцилард, знание и негэнтропия обращаемы друг в друга. (Он сопровождает это предположение анализом – ошибочным, на мой взгляд – непосредственного измерения положения М; и хотя он только предполагает, но не утверждает, что этот анализ в общем виде верен, я не стану оспаривать его. Более того, я думаю, что в изложенном здесь представлении его позиция выглядит несколько сильнее – во всяком случае, более правдоподобно.)

Теперь я перехожу к своей критике. Для защиты позиции Сциларда важно, что мы имеем дело с одной единственной молекулой М, а не с газом, состоящим из многих молекул[290]290
  290 David Bohm, Quantum Theory (New York: Prentice-Hall, 1951) на c. 608 ссылается на Сциларда, но он оперирует со многими молепулами. Он, однако, полагается не на аргументы Сциларда, а на общую идею, согласно которой демон Максвелла несовместим с законом возрастания энтропии.


[Закрыть]. Если газ состоит из нескольких молекул, то знание о положении этих молекул ни в малейшей степени не помогает нам (и поэтому является недостаточным), если только газ и вправду не находится в очень негэнтропийном состоянии – скажем, когда большинство молекул находится в левой части. Но тогда, очевидно, мы сможем эксплуатровать именно это объективно негэнтропийное состояние (а не наше знание о нем); и если мы, сами того не зная, переместим поршень в нужный момент, мы также будем эксплуатировать это объективное состояние (поэтому знание здесь не обязательно).

Поэтому будем сначала оперировать с одной молекулой М, как предлагает Сцилард. Но в этом случае, утверждаю я, нам не нужно никакого знания о местоположении М: все, что нам потребуется, это перемещение нашего поршня в цилиндре. Если М окажется слева, то поршень сдвинется вправо и груз будет поднят. А если М находится справа, поршень сдвинется влево, и мы тоже поднимем груз: нет ничего проще, чем оснастить аппарат таким приспособлением, что он будет поднимать груз в обоих случаях, без того, чтобы мы обязательно знали, в каком из двух возможных направлений будет осуществлено предстоящее движение.

Таким образом, для уравновешивания возрастания энтропии не требуется никакого знания; а анализ Сциларда оказывается ошибочным: он не сумел предложить ни одного пригодного аргумента в пользу вторжения знания в физику.

Однако мне кажется необходимым сказать еще несколько слов как о мысленном эксперименте Сциларда, так и о моем собственном. Потому что возникает вопрос: может ли этот мой частный эксперимент служить опровержением второго закона термодинамики (закона возрастания энтропии)?[291]291
  291 См. мою статью «Необратимость: об энтропии с 1905 года» [1957(f)], в которой я специально ссылался на знаменитую статью Эйнштейна 1905 года о броуновском движении. В этой статье я также критиковал, помимо прочих, Сциларда, хотя и не посредством использованного здесь мысленного эксперимента. Впервые я сконструировал этот мысленный эксперимент за некоторое время до 1957 года и прочитал о нем лекцию, примерно с теми же тезисами, что и здесь, в 1962 году на физическом факультете университета Миннесоты по приглашению профессора Э. Л. Хилла.


[Закрыть]

Я так не думаю, хотя я действительно полагаю, что второй закон на самом деле был опровергнут броуновским движением.

Вот в чем причина этого: предположение, что газ представлен только одной молекулой М, является не только идеализацией (что не имеет значения), но и приводит к заключению, что этот газ, объективно, постоянно находится в состоянии минимальной энтропии. Это газ, который даже при расширении, как мы должны предположить, не занимает ощутимого подпространства в цилиндре – вот почему его всегда можно найти только с одной стороны поршня. Например, мы можем повернуть перегородку поршня, скажем, в горизонтальную позицию (как на Рис. 3) так, чтобы он мог беспрепятственно пройти в центр, где он возвращается в свое рабочее положение; проделав это, мы можем быть уверены, что весь газ – вся М – находится только с одной стороны поршня, и поэтому он будет его толкать. Но предположим, что у нас на самом деле имеются две молекулы газа; тогда они могут оказаться по разные стороны, и поршень не будет ими двигаться. Это показывает то, что использование только одной молекулы М играет существенную роль в моем ответе Сциларду (как и в самой аргументации Сциларда), а также то, что если бы у нас был газ, состоящий из одной могучей молекулы, то это действительно нарушало бы второй закон. Но это не удивительно, поскольку второй закон описывает по сути статистический эффект.

Давайте рассмотрим несколько подробнее второй мысленный эксперимент – случай с двумя молекулами. Информация о том, что обе они находятся слева, действительно позволила бы нам повернуть перегородку и вернуть поршень в рабочее положение. Но то, что толкает поршень вправо, – это не наше знание о том, что обе молекулы находятся слева. Скорее это импульсы двух молекул – или, если вам нравится, тот факт, что газ находится в состоянии низкой энтропии.

Рис. 3

Таким образом, эти мои частные мысленные эксперименты не показывают, что возможен вечный двигатель второго порядка[292]292
  292 См. P. К. Feyerabend, «On the Possibility of a Perpetuum Mobile of the Second Kind», в книге Mind, Matter, and Method, Essays in Honor of Herbert Feigl, ed. By P. K. Feyerabend and G. Maxwell (Minneapolis: University of Minnesota Press, 1966), c. 409–412. Должен отметить, что идея создания перегородки в поршне (см. Рис. 3 выше) во избежание неловкости протаскивания его со стороны, является улучшением, которое было внесено в мой первоначальный анализ мысленного эксперимента Сциларда Фейерабендом.


[Закрыть]; но поскольку, как было показано, использование одной молекулы является существенным для мысленного эксперимента Сциларда, мои мысленные эксперименты показывают несостоятельность аргументов Сциларда, а потому и попыток обосновать субъективистскую интерпретацию второго закона мысленными экспериментами такого рода.

Здание, построенное на аргументации Сциларда (несостоятельной, по моему мнению) и на сходных аргументах других физиков, боюсь, будет продолжать расти; и мы снова услышим, что «энтропия – подобно вероятности – измеряет недостаток информации» и что машины, подобно машине Сциларда, могут работать на знании. Могу себе вообразить, что горячий газ и энтропия будут производиться до тех пор, пока остаются субъективисты, производящие эквивалентную массу ненауки.

37. Дарвинизм как метафизическая ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ПРОГРАММА

Я всегда интересовался теорией эволюции и был готов принять эволюцию как факт. Меня всегда восхищали как Дарвин, так и дарвинизм, хотя большинство эволюционных философов не производили на меня особенного впечатления – за одним великим исключением, а именно Сэмюэля Батлера[293]293
  293 Сэмюэл Батлер претерпел много несправедливостей от эволюционистов, в том числе и тяжелую несправедливость от самого Чарльза Дарвина, который, хотя и сильно страдал от этого, но не попытался ее исправить. Она была исправлена, насколько это возможно, сыном Чарльза Фрэнсисом после смерти Батлера. Эта несколько запутанная история заслуживает пересказа. См. с. 167–219 в книге Nora Braun (ed.), The Autobiography of Charles Darwin (London: Collins, 1958), особенно c. 219, где приведены сноски на другие относящиеся к делу материалы.


[Закрыть].

Моя Logik der Forschung содержала теорию роста знания методом проб и ошибок – то есть дарвинистского отбора или селекции, а не ламаркистского обучения или инструкции: этот пункт (на который я намекал в этой книге), конечно же, подогревал мой интерес к теории эволюции. Некоторые из вещей, о которых я здесь буду говорить, проистекают из моей попытки использовать мою методологию и ее сходство с дарвинизмом для того, чтобы пролить свет на саму теорию эволюции Дарвина.

В «Нищете историцизма»[294]294
  294 См. [1945(a)], раздел 27; ср. [1957(g)] и позднейшие издания, особенно с. 106–8.


[Закрыть] содержится краткая попытка рассмотрения эпистемологических вопросов, связанных с теорией эволюции. Я продолжал работать над этими вопросами и был очень воодушевлен, когда позднее пришел к результатам, очень сходным с некоторыми результатами Шредингера[295]295
  295 Я имею в виду замечания Шредингера по эволюционной теории в книге Mind and Matter, особенно отмеченные его фразой «Поддельный Ламаркизм»; см. Mind and Matter, с. 26; а также с. 118 в объединенной перепечатке, процитированной в примеч. 231 выше.


[Закрыть].

В 1961 году в Оксфорде я прочитал лекцию памяти Герберта Спенсера, озаглавленную «Эволюция и древо познания»[296]296
  296 Лекция [1961(j)] была прочитана 31 октября 1961 года, и ее рукопись в тот же день была передана в библиотеку Бодлея. Теперь она имеется в исправленном виде с приложением в качестве главы 7 моей [1972(a)].


[Закрыть]. В этой лекции, как мне кажется, я пошел немного далее идей Шредингера; с тех пор мне удалось разработать то, что я считаю небольшим улучшением теории Дарвина[297]297
  297 См. [1966(f)]; теперь глава 6 в [1972(a)].


[Закрыть], оставаясь строго в рамках дарвинизма как противоположности ламаркизма – в рамках естественного отбора или селекции как противоположности обучения или инструкции.

Кроме того, в моей лекции памяти Комптона (1966)[298]298
  298 См. [1966(f)].


[Закрыть] я попытался прояснить ряд связанных с этим вопросов, например, вопрос о научном статусе дарвинизма. Мне кажется, дарвинизм относится к ламаркизму так же, как

Дедуктивизм к индуктивизму,

Отбор или селекция к инструкции или обучению через повторение,

Критическое устранение ошибок к оправданию.

Логическая несостоятельность идей в правой части таблицы представляет собой нечто подобное логическому объяснению дарвинизма (то есть левой части таблицы). Поэтому его можно назвать «почти тавтологическим» или описать его как прикладную логику – во всяком случае, как прикладную ситуационную логику (что будет продемонстрировано).

С этой точки зрения становится интересным вопрос о научном статусе теории Дарвина – в самом широком смысле – как теории проб и устранения ошибок. Я пришел к выводу, что дарвинизм является не проверяемой научной теорией, а метафизической исследовательской программой – возможным каркасом для проверяемых научных теорий[299]299
  299 См. раздел 33 выше, особенно примеч. 242.


[Закрыть].

Но и это не все: кроме того, я считаю дарвинизм приложением того, что я называю «ситуационной логикой». Дарвинизм как ситуационная логика может быть понят следующим образом.

Пусть существует мир, среда с ограниченным постоянством, населенная сущностями с ограниченной изменчивостью. Тогда некоторые из сущностей, произведенных изменчивостью (те, которые «соответствуют» условиям среды), могут «выжить», в то время как другие (которые противоречат этим условиям) будут устранены.

Добавьте к этому предположение о существовании специальной среды – множества, возможно, редких и чрезвычайно индивидуальных условий, в которых может проистекать жизнь или, точнее, самовоспроизводящиеся, но тем не менее изменчивые тела. Тогда получится ситуация, в которой идея проб и устранения ошибок становится не просто применимой, а почти логически необходимой. Это не значит, что необходимо наличие такой среды или возникновение жизни. Может существовать среда, в которой жизнь возможна, но в которой проба, ведущая к жизни, не осуществилась или в которой пробы, приводившие к жизни, были устранены. (Последнее не является простой возможностью, а может случиться в любой момент: существует не один способ, которым можно уничтожить всю жизнь на земле.) Я имею в виду именно то, что если ситуация, разрешающая жизнь, осуществляется и если жизнь возникает, то все это в совокупности превращает дарвиновскую идею в идею ситуационной логики.

Во избежание недоразумений подчеркну: дарвиновская теория будет успешной не в любой возможной ситуации; напротив, это очень редкая, возможно, уникальная ситуация. Но даже в ситуации без жизни дарвиновский отбор может оказаться до некоторой степени применимым: ядра атомов, которые относительно стабильны, будут становиться многочисленнее нестабильных; то же самое можно сказать и о химических соединениях.

Я не думаю, что дарвиновская теория может объяснить происхождение жизни. Мне кажется вполне возможным, что жизнь настолько невероятна, что ничего не может «объяснить», почему она появилась; так как статистические объяснения должны оперировать в конечном счете с очень высокими вероятностями. Но если наши высокие вероятности являются просто низкими вероятностями, которые стали высокими в силу бесконечности имеющегося времени (как в «объяснении» Больцмана, см. текст к примеч. 277 в разделе 35), то нам не следует забывать, что таким образом можно объяснить все что угодно[300]300
  300 Cм. Logic of Scientific Discovery, раздел 67.


[Закрыть]. И даже в этом случае у нас нет достаточных оснований предполагать, что такого рода объяснения применимы к проблеме происхождения жизни. Но это не мешает нам рассматривать дарвинизм как ситуационную логику, раз жизнь и ее среда, по предположению, уже создали нашу «ситуацию».

Я думаю, что о дарвинизме можно сказать больше, чем то, что это только одна метафизическая исследовательская программа среди других. Действительно, ее близкое сходство с ситуационной логикой может объяснить и его успех, произошедший вопреки почти тавтологическому характеру его формулировки Дарвином, и тот факт, что у него до сих пор не появилось ни одного серьезного конкурента.

Если мы принимаем взгляд на дарвиновскую теорию как на ситуационную логику, то становится объяснимым странное сходство между моей теорией роста знания с дарвинизмом: и то и другое являются примерами ситуационной логики. Новый и особенный элемент сознательного научного подхода к знанию – сознательной критики пробных предположений и сознательного конструирования селекционного пресса для этих предположений (путем их критики) – является следствием появления дескриптивного и аргументативного языка, иначе говоря, дескриптивного языка, описания которого могут быть подвергнуты критике.

Появление такого языка снова ставит нас лицом к лицу с крайне маловероятной и, возможно, уникальной ситуацией, возможно, настолько же маловероятной, как и сама жизнь. Но при наличии такой ситуации теория роста экзосоматического знания посредством применения процедуры предположений и опровержений следует «почти» логически: она становится и частью ситуации, и частью дарвинизма.

Что касается самой дарвиновской теории, то я должен пояснить теперь, что я использую термин «дарвинизм» для обозначения современных форм этой теории, которые по-разному называются, например «неодарвинизмом» или (у Джулиана Хаксли) «современным синтезом». По сути, он состоит из следующих допущений или гипотез, к разбору которых я обращусь позднее.

(1) Великое многообразие жизненных форм на земле происходит от очень немногих форм, возможно, от одного организма: существует древо эволюции, эволюционная история.

(2) Существует эволюционная теория, которая это объясняет. Она в основном состоит из следующих гипотез:

(a) Наследственность: потомство довольно точно воспроизводит родительские организмы.

(b) Вариации: существуют (возможно, в ряду других) «небольшие» вариации. Из них самыми важными являются «случайные» и наследственные мутации.

(c) Естественный отбор: существуют различные механизмы, при помощи которых путем устранения контролируются не только отдельные вариации, но и весь наследственный материал. В их числе имеются механизмы, позволяющие распространяться только «небольшим» мутациям; «большие» мутации («перспективные монстры») обычно носят летальный характер и поэтому устраняются.

(d) Изменчивость: несмотря на то, что вариации в некотором смысле – наличия различных конкурентов – по очевидным причинам предшествуют отбору, вполне может быть так, что изменчивость – масштаб вариаций – контролируется естественным отбором, например в отношении частоты и размера вариаций. Генная теория наследственности и вариаций может даже допустить наличие особых генов, контролирующих изменчивость других генов. Таким образом мы приходим к иерархии или, возможно, к даже еще более сложным структурам взаимодействия. (Мы не должны бояться сложностей, потому что известно, что они там есть. Например, с точки зрения теории отбора мы готовы предположить, что вещи, подобные методу контроля наследственности при помощи генетического кода, и сами являются продуктами отбора и что это очень замысловатые продукты.) Предположения (1) и (2), я думаю, являются краеугольными для дарвинизма (вместе с рядом предположений об изменчивой окружающей среды, обладающей некоторыми регулярностями). Следующий пункт (3) является следствием моих размышлений о пункте (2).

(3) Мы увидим, что существует тесная аналогия между «консервативными» пунктами (а) и (d) и тем, что я назвал догматическим мышлением, а также между пунктами (b) и (с) и тем, что я назвал критическим мышлением.

Теперь я хотел бы привести некоторые соображения, почему я считаю дарвинизм метафизическим и почему я считаю его исследовательской программой.

Он является метафизическим, потому что он не проверяем. Можно подумать, что это не так. Может показаться, что он утверждает, что если на некоторой планете мы обнаружим жизнь, удовлетворяющую условиям (а) и (b), то в игру вступит (с) и принесет с собой многообразие различных форм. Дарвинизм, однако, так далеко не идет. Потому что предположим, что мы обнаружили на Марсе жизнь, состоящую из ровно трех видов бактерий, генетически сходных с земными бактериями. Будет ли дарвинизм опровергнут? Никоим образом. Мы скажем, что эти три вида являются единственными формами из многих мутантов, которые оказались приспособленными достаточно хорошо, чтобы выжить. И то же самое мы скажем, если будет обнаружен только один вид (или ни одного). Таким образом, дарвинизм на самом деле не предсказывает эволюцию многообразия. И поэтому он не может в действительности объяснить его. В лучшем случае, он предсказывает эволюцию многообразия при «благоприятных условиях». Но едва ли возможно описать в общих терминах, что же представляют собой благоприятные условия – за исключением того, что при их наличии возникает многообразие форм.

И при этом мне кажется, что я изложил эту теорию почти в ее лучшем виде – почти в ее самой проверяемой форме. Можно сказать, что она почти предсказывает многообразие форм жизни[301]301
  301 О проблеме «степеней предсказания» см. F. A. Hayek, «Degrees of Explanation», впервые опубликованную в 1955 году, а теперь представляющую собой главу 1 его книги Studies in Philosophy, Politics and Economics (London: Routledge and Kegan Paul, 1967); см. особенно примеч. 4 на с. 9. О дарвинизме и производстве «огромного многообразия структур», а также о его неопровергаемости см. особенно с. 32.


[Закрыть]. В других областях ее способности предсказания и объяснения разочаровывают еще больше. Возьмем адаптацию. На первый взгляд кажется, что теория естественного отбора объясняет ее и то, как она работает – но едва ли научным образом. Утверждение, что виды, живущие сегодня, приспособлены к окружающей среде, на самом деле, почти тавтологично. Действительно, мы используем термины «адаптация» и «отбор» таким образом, что мы можем сказать, что если вид не адаптирован, то он будет устранен естественным отбором. Аналогично, если вид был устранен, это должно было случиться потому, что он был плохо адаптирован к условиям. Современные эволюционисты определяют адаптацию или приспособленность как ценность для выживания, которая может быть измерена только наличным успехом выживания: едва ли можно найти способ проверки столь шаткой теории[302]302
  302 Дарвиновская теория полового отбора частично является попыткой объяснить фальсифицирующие примеры этой теории; такие вещи, например, как павлиний хвост или оленьи рога. См. текст перед примеч. 286.


[Закрыть].

И все же эта теория бесценна. Я не думаю, что без нее наше знание могло бы вырасти так же, как оно выросло благодаря Дарвину. Совершенно ясно, что в попытках объяснения экспериментов с бактериями, которые приспосабливаются, скажем, к действию пенициллина, нам отчасти помогает теория естественного отбора. Несмотря на свою метафизичность, она проливает яркий свет на очень конкретные и очень практические исследования. Она позволяет нам рациональным образом объяснять приспосабливаемость к новой среде (такому, как пенициллиновая среда): она предполагает наличие механизма адаптации и даже позволяет подробно изучать этот механизм в работе. И до сих пор она остается единственной теорией, способной на все это.

Это, конечно, является причиной того, что дарвинизм почти общепризнан. Его теория адаптации стала первой убедительной не-теистической теорией, а теизм был хуже, чем открытое признание провала, ибо он создавал впечатление того, что окончательное решение уже найдено.

Теперь в той же степени, в какой дарвинизм сам может создать подобное впечатление, он не намного лучше теистического взгляда на адаптацию; поэтому важно показать, что дарвинизм является не научной теорией, а метафизической. Но его ценность как метафизической исследовательской программы очень велика для науки, особенно если допускается его открытость критике и улучшению.

Давайте взглянем на исследовательскую программу дарвинизма, сформулированную выше пунктами (1) и (2), немного глубже.

Во-первых, несмотря на то, что (2), то есть дарвиновская теория эволюции, не обладает достаточной объяснительной силой для объяснения земной эволюции великого многообразия жизненных форм, она очевидно предполагает ее и тем самым привлекает к ней внимание. И она несомненно предсказывает, что если такая эволюция имеет место, то она будет постепенной.

Нетривиальное предсказание постепенности является важным предсказанием, и оно следует непосредственно из (2)(а)-(2)(с); а пункты (а) и (b) и, по крайней мере, малость мутаций, предсказанная (с), не только хорошо подтверждены экспериментально, но и известны нам в малейших подробностях.

Таким образом, постепенность, с логической точки зрения, является центральным предсказанием этой теории. (Мне кажется, что это ее единственное предсказание.) Более того, до тех пор, пока изменения в генетической базе жизненных форм являются постепенными, они – по крайней мере «в принципе» – объясняются этой теорией, так как она действительно предсказывает наличие небольших изменений, происходящих в результате мутаций. Однако «объяснения в принципе»[303]303
  303 О проблеме «объяснения в принципе» (или «принципа») в отличие от «объяснения в деталях» см. Hayek, Philosophy, Politics and Economics, глава 1, особенно раздел VI, с. 11–14.


[Закрыть] являются чем-то, что сильно отличается от того типа объяснений, которые мы требуем от физиков. Если мы можем объяснить солнечное затмение, предсказав его, мы не можем ни объяснить, ни предсказать никакого конкретного эволюционного изменения (за исключением разве определенных изменений в генной популяции в рамках одного вида); все, что мы можем сказать, заключается в том, что если это не маленькое изменение, то должны существовать и промежуточные шаги, что является важным предположением для исследования – исследовательской программой.

Более того, эта теория предсказывает случайные мутации и поэтому случайные изменения. Если какое-то направление ей и указывается, так это то, что сравнительно частыми должны быть регрессивные мутации, атавизмы. Таким образом, нам следует ожидать, что эволюционные ряды будут типа случайного блуждания. (Случайным блужданием является, например, траектория пути человека, на каждом шагу запускающего рулетку, чтобы определить, в каком направлении его сделать.)

Здесь возникает важный вопрос. Почему на эволюционном древе это случайное блуждание не выглядит таким заметным? Ответ был бы найден, если бы дарвинизм смог объяснить «орто-генетические тренды», как их иногда называют, иначе говоря, последовательности эволюционных изменений в одном направлении (неслучайный путь). Попытки дать дарвинистское объяснение ортогенетическим трендам предпринимались различными учеными, такими как Шредингер, Уоддингтон и особенно сэр Алистер Харди. Я тоже пытался сделать это, например, в моей лекции памяти Спенсера.

Мои предложения по обогащению дарвинизма, которые могли бы объяснить ортогенез, вкратце, состояли в следующем.

(A) Я различаю внешний или связанный со средой селекционный пресс и внутренний селекционный пресс. Внутренний селекционный пресс исходит от самого организма и, по моему предположению, в конечном счете от его предпочтений (или «целей»), хотя последние, конечно, могут меняться в ответ на изменения среды.

(B) Я предполагаю, что существуют различные классы генов: те, которые в основном контролируют анатомию, которые я называю a-генами, и те, которые в основном контролируют поведение, которые я называю b-генами. Промежуточные гены (включая те, которые обладают смешанными функциями) я оставляю без объяснения (хотя, наверное, они существуют). Эти b-гены в свою очередь могут быть сходным образом подразделены на p-гены (контролирующие предпочтения или «цели») и s-гены (контролирующие умения).

Далее, я предполагаю, что некоторые организмы под действием внешнего селекционного пресса выработали гены, в особенности b-гены, которые предоставляют организму определенную степень изменчивости. Масштаб поведенческой вариативности каким-то образом контролируется генетической b-структурой. Однако поскольку внешние обстоятельства изменяются, не слишком жесткое определение поведения b-структурой может оказаться столь же успешным, как и не слишком жесткое генетическое определение наследственности, то есть генной изменчивости. (См. (2)(d) выше.) Таким образом, мы можем говорить о «чисто поведенческом» изменении поведения, или о вариациях поведения, имея в виду ненаследственные изменения в рамках генетически определенного допуска или репертуара; и мы можем противопоставить их генетически фиксированным или определенным изменениям поведения.