ХАОС И СЛОЖНОСТЬ

Представления о мире, где всем заправляет случай и все находится в состоянии непрерывного изменения, далеко не новы. У древних такого взгляда придерживался Эпикур. Отношение эпикурейцев к жизни и нравственности основывалось на допущении, что мир не отражает некую постоянную соразмерность или целесообразность (как утверждали стоики), а управляется случаем.

Мы уже говорили о непредсказуемости в поведении отдельных ядерных частиц (или даже об их неизмеримости), хотя достаточно большое число таких частиц позволяет рассчитать статистическую вероятность.

Обращаясь же к теории хаоса, мы наблюдаем в некотором роде совершенно иную картину.

Теория хаоса рассматривает то, как самые малые изменения приводят к совершенно неожиданным последствиям, делая невозможными прогнозы. Доступным языком это изложено в 60-х годах в работах Эдварда Лоренца1 (р. 1917), изучавшего воздействие турбулентности в динамических системах. Он описывает хаос как чувствительность к начальным условиям8, дав наиболее известный его образ: взмах крыла бабочки в Китае, приводящий к урагану в Нью-Йорке. Хаос возникает из системы с постоянной обратной связью, усиливающей по нарастающей начальное изменение.

Бытовым примером зависимости от начальных условий может послужить игра в кегли. Несмотря на ваше умение направлять шар, всегда присутствует незначительная вероятность изменения угла, под которым вы бросаете свой шар, и оно увеличивается по мере продвижения шара вдоль линии броска. При ударе первая кегля опрокидывается вправо либо влево, и направление шара чуть отклоняется. С этого момента за какую-то долю секунды кегли начинают падать в разные стороны, иногда задевая те, что стоят рядом.

Картину падения кеглей каждый раз предсказать трудно из-за небольших колебаний угла, под которым шар отделяется от руки бросающего.

ется постоянно сбивать кегли, на самом деле каждый бросок совершают по-новому и кегли никогда не падают одинаково.

В по-настоящему чувствительной (неустойчивой) системе количество возможных изменений выходит далеко за пределы примитивного примера с кеглями. Каждое малейшее изменение усиливается лавинообразно, вызывая совершенно непредсказуемый результат. Даже при математически просто описываемых процессах прогноз оказывается невозможным. Вот и получается хаос.

Однако небольшие изменения порой могут проявиться совершенно особым образом (в виде странных аттракторов, фракционных структур и самоорганизации). Теория сложности тесно связана с именем Ильи Пригожина9 (р. 1917) (Познание сложного. Введение (совместно с Г. Николисом). М.: Мир, 1990). Ее положения способствуют нашему пониманию многих областей знания, например эволюции.

Теория сложности занимается изучением структуры, порядка и устойчивости. Мир действительно заполнен сложными структурами, которые состоят из меньших, далеко не всегда предсказуемых частей (например, элементарные частицы). Чем это вызвано?

Согласно теории сложности, большое число отдельных небольших изменений, постепенно накапливаясь, вызывает появление некой упорядоченной структуры. Можно, например, посредством компьютерного моделирования показать, как сложные живые организмы собирают сами себя простым перебором возможных соотношений. Это позволило бы объяснить, почему природа может иметь вид некоего замысла, даже, как представляется, в отсутствие создателя. Сложные модели, которые мы считаем чьим-то творением, оказываются результатом большого числа простейших действий.

Сложность и неупорядоченность

Согласно второму началу термодинамики, происходит постепенный рост случайности и неупорядоченности: все постепенно теряет энергию и останавливается. Почему же тогда возрастает сложность?

Доказано, что такое невозможно в замкнутых системах, а допустимо лишь в системах диссипативных (механических).

Принципы, определяющие работу сложной сущности, проявляются лишь на соответствующем уровне сложности. Иначе говоря, мы никогда не узнаем о поведении человека, изучая небольшой образец человечес-

Пример

Прекрасным примером самоорганизующейся системы служит ДНК. Она обладает способностью создавать более сложные структуры. Кроме того, она несет огромное количество информации, которая, насколько нам известно, напрямую не участвует в определении свойств организма. Так что ДНК явно противоречит второму началу термодинамики, создавая систему большей сложности.

ДНК сама не «собирает» организм, она просто дает команды, позволяющие ему «собирать» самого себя. Это и есть воплощение сложности.

кой ткани. Изучение сложности прямо противоположно редукционистскому подходу. Сложная система работает на уровне своей максимальной, а не минимальной сложности. Если вы хотите знать, почему образуются пробки на трассе, не начинайте с изучения работы двигателя внутреннего сгорания. Посмотрите, как эксплуатируются автомобили.

Возникает существенный вопрос: нужно ли в сложной системе усматривать наличие некоего замысла, искать внешнюю творческую силу — например, Промысл Божий? Пол Чарлз Дейвис10 (р. 1946) и другие полагают, что теория сложности служит подтверждением космического замысла. Свидетельства этого замысла наш взор видит повсюду. Но они не могут больше служить доказательством существования внешней созидающей силы. Налицо некое воплощение замысла, который сам себя реализует и проявляется в макроскопических масштабах, даже там, где микроскопические изменения внушают мысль о господстве случая.

Комментарий

Посредством сложности замысел может порождать сам себя. Так, профессор биологии в Оксфорде Ричард Докинс (р. 1941) в книгах The Blind Watchmaker: Why the Evidence of Evolution Reveals a Universe Without Design (1986)" и Climbing Mount Improbable (1996) рассматривает развитие сложных форм, не нуждающееся в каком-либо внешнем воздействии. Изначальная способность жизни к самоорганизации и неизбежность возникновения все более сложных ее форм на протяжении некоторого периода времени напрямую связаны с ее генетической основой. Наша неповторимость и наш «замысел» передаются крайне сложным генетическим кодом, определяющим развитие каждой клетки.