Сканирование [email protected] Елена Ilya Prigogine, Isabelle Stengers ORDER OUT OF CHAOS Man’s new dialogue with nature Heinemann. London.
1984 Илья Пригожин, Изабелла Стенгерс ПОРЯДОК ИЗ ХАОСА Новый диалог человека с природой Перевод с английского Ю. А. Данилова Общая редакция и послесловие В.
И. Аршинова, Ю.
Л. Климонтовича и Ю. В.
Сачкова ББК 15.56 Редактор О. Н.
Кессиди П 75 П 75 Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой: Пер. с англ./ Общ. ред. В. И. Аршинова, Ю. Л.
Климонтовича и Ю. В. Сачкова. — М.: Прогресс, 1986.—432 с. Книга известного бельгийского физико-химика, лауреата Нобелевской премии И. Пригожина н его соавтора И. Стенгерс посвящена рассмотрению науки и философии XIX и XX вв. с позиций науки второй половины нашего столетия, а также проблемам и особенностям современного научного мышления. Цель книги — осмыслить путь, пройденный наукой и познанием, и изложить требования современной науки и общества: восстановить союз человека с природой на новых основаниях, в котором будет не только единство природы и человека, но также науки, культуры и общества. Авторы дают широкое и глубокое историко-научное н философское рассмотрение научного знания, начиная с Ньютона, Лапласа и кончая его позднейшей критикой современными буржуазными философами. ББК 15.56 Редакция литературы по философии и лингвистике © I. Prigogine, I. Stengers, 1984 © Предисловие — О. Тоффлер, 1984 © Перевод на русский язык и послесловие — издательство «Прогресс», 1986 ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА.. 6 К СОВЕТСКОМУ ЧИТАТЕЛЮ… 9 НАУКА И ИЗМЕНЕНИЕ (ПРЕДИСЛОВИЕ) 13 ПРЕДИСЛОВИЕ К АНГЛИЙСКОМУ ИЗДАНИЮ… 36 НОВЫЙ ДИАЛОГ ЧЕЛОВЕКА С ПРИРОДОЙ.. 36 ВВЕДЕНИЕ. 42 ВЫЗОВ НАУКЕ. 42 1. 42 2. 46 3. 49 4.
52 5. 63 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ИЛЛЮЗИЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО.. 69 Глава 1. ТРИУМФ РАЗУМА.. 70 1.
Новый Моисей. 70 2.
Дегуманизованный мир.
73 3. Ньютоновский синтез. 81 4.
Экспериментальный диалог. 85 5.
Миф у истоков науки. 90 6. Пределы классической науки. 98 Глава 2. УСТАНОВЛЕНИЕ РЕАЛЬНОГО.. 104 1. Законы Ньютона. 104 2. Движение и изменение.
110 3. Язык динамики. 117 4. Демон Лапласа. 125 Глава 3. ДВЕ КУЛЬТУРЫ… 128 1.
Дидро и дискуссия о живом..
128 2. Критическая ратификация научного знания Кантом.. 136 3. Натурфилософия. Гегель и Бергсон. 140 4. Процесс и реальность: Уайтхед. 145 5.
Ignoramus et Ignorabimus — лейтмотив позитивистов. 148 6. Новое начало. 150 ЧАСТЬ ВТОРАЯ.
НАУКА О СЛОЖНОСТИ..
151 Глава 4. ЭНЕРГИЯ И ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ВЕК..
151 1. Тепло — соперник гравитации. 151 2.
Принцип сохранения энергии. 156 3. Тепловые машины и стрела времени.
160 4. От технологии к космологии. 165 5. Рождение энтропии. 167 6. Принцип порядка Больцмана.
173 7.
Карно и Дарвин. 178 Глава 5. ТРИ ЭТАПА В РАЗВИТИИ ТЕРМОДИНАМИКИ.. 182 1. Поток и сила.
182 2. Линейная термодинамика. 189 3. Вдали от равновесия. 192 4. За порогом химической неустойчивости. 198 5.
Первое знакомство с молекулярной биологией. 207 6. Бифуркации и нарушение симметрии. 214 7. Каскады бифуркаций и переходы к хаосу. 222 8. От Евклида к Аристотелю..
227 Глава 6. ПОРЯДОК ЧЕРЕЗ ФЛУКТУАЦИИ.. 234 1.
Флуктуации и химия. 234 2. Флуктуации и корреляции. 236 3. Усиление флуктуаций.
239 4. Структурная устойчивость. 248 5. Логистическая эволюция. 251 6. Эволюционная обратная связь. 256 А.. 258 В.. 259 С.. 260 D.. 261 7. Моделирование сложности.
263 8. Открытый мир. 268 ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. ОТ БЫТИЯ К СТАНОВЛЕНИЮ…
270 Часть третья. От бытия к становлению.. 270 Глава 7. ПЕРЕОТКРЫТИЕ ВРЕМЕНИ.. 270 1. Смещение акцента. 270 2. Конец универсальности. 275 3.
Возникновение квантовой механики. 276 4. Соотношения неопределенности Гейзенберга. 281 5. Временная эволюция квантовых систем.. 285 6. Неравновесная Вселенная.
290 Глава 8. СТОЛКНОВЕНИЕ ТЕОРИЙ.. 293 1. Вероятность и необратимость. 293 2. Больцмановский прорыв. 301 3. Критика больцмановской интерпретации. 304 4. Динамика и термодинамика — два различных мира.
308 5. Больцман и стрела времени. 316 Глава 9. НЕОБРАТИМОСТЬ — ЭНТРОПИЙНЫЙ БАРЬЕР. 319 1. Энтропия и стрела времени. 319 2. Необратимость как процесс нарушения симметрии. 322 3. Пределы классических понятий. 323 4. Возрождение динамики. 327 5.
От случайности к необратимости.
335 6. Энтропийный барьер.
341 7.
Динамика корреляций. 345 8.
Энтропия как принцип отбора. 350 9. Активная материя. 352 ЗАКЛЮЧЕНИЕ. С ЗЕМЛИ НА НЕБО: НОВЫЕ ЧАРЫ ПРИРОДЫ… 357 1. Открытая наука. 357 2.
Время и времена.
359 3. Энтропийный барьер.
361 4. Эволюционная парадигма. 364 5. Актеры и зрители. 365 7. За пределами тавтологии. 372 8. Созидающий ход времени. 374 9. Состояние внутреннего мира. 379 10. Обновление природы.. 381 ПРИМЕЧАНИЯ.. 382 Введение. 382 Глава 1. 383 Глава 2. 385 Глава З. 387 Глава 4. 389 Глава 5.
391 Глава 6. 393 Глава 7. 394 Глава 8. 395 Глава 9. 398 Заключение. 399 ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И РАЗВИТИЕ: ДИАЛОГ С ПРОШЛЫМ, НАСТОЯЩИМ И БУДУЩИМ (ПОСЛЕСЛОВИЕ) 400 ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ. 417 ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ. 422 ОГЛАВЛЕНИЕ. 430 ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА Книга лауреата Нобелевской премии Ильи Пригожина и Изабеллы Стенгерс «Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой» — заметное явление в современной научно-философской литературе. По своему жанру она достаточно необычна, поскольку авторы выступают в ней как философы и историки науки. Повествуя о новом диалоге человека с природой и вместе с тем не предлагая готовых решений, она побуждает читателя к самостоятельным размышлениям над затронутыми в ней проблемами.
Последовательная эволюция взглядов авторов отражена в многочисленных изданиях книги на различных языках, начиная с выхода в 1979 г. первого (французского) варианта под названием «Новый альянс. Метаморфозы науки». Русский перевод выполнен с английского издания книги, отобранного И. Пригожиным по просьбе издательства как наиболее полный и современный. Диалог с авторами, начатый в английском издании предисловием О.
Тоффлера, в русском издании продолжают и послесловии к книге В. И. Аршинов, Ю. Л. Климонтович и Ю. В. Сачков.
Имя Ильи Пригожина хорошо известно советским читателям.
Его основные произведения переведены на русский язык: Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. М., 1964; Пригожин И. Неравновесная статистическая механика. М., 1964; Пригожин И., Дефэй Р. Химическая термодинамика. Новосибирск, 1966; Гленсдорф П., Пригожин И. Tepмодинaмичecкaя теория структуры, устойчивости и флуктуаций. М., 1973; Николис Г., Пригожин И.
5 Самоорганизация в неравновесных системах. М., 1979. Фрагменты из книг Пригожина были опубликованы в журналах «Химия и жизнь», «Природа». И. Пригожин возглавляет большую группу физиков в Брюссельском университете. Он является директором Сольвеевского института и Центра термодинамики и статистической физики при Техасском университете. В 1977 г. за работы в области химической термодинамики И. Пригожину была присуждена Нобелевская премия. С 1982 г. Пригожин — иностранный член Академии наук СССР. Изабелла Стенгерс, в недавнем прошлом сотрудник группы Пригожина в Брюссельском университете, ныне живет и работает в Париже.
В предисловии к русскому изданию своей книги «От существующего к возникающему» (М., 1985) И. Пригожин выразил надежду на то, что издание его книги будет способствовать расширению плодотворного обмена в области, которая в равной мере близка и практическим приложениям, и фундаментальным принципам современной науки. Все, кто работал над настоящим изданием новой книги Пригожина и Стенгерс, также надеются, что она послужит достижению этой высокой цели. 6 К СОВЕТСКОМУ ЧИТАТЕЛЮ Мы очень рады, что книга «Порядок из хаоса» выходит в Советском Союзе. Считаем своим приятным долгом поблагодарить проф. Климонтовича за интерес, проявленный к нашей книге, ее переводчика за тщательность, с которой он выполнил свою работу, а также других лиц, способствовавших ее выходу на русском языке.
Мысль о том, что благодаря их усилиям основные положения, выдвинутые в книге, станут известными и доступными для обсуждения в широких кругах советской научной общественности, доставляет нам глубокое удовлетворение. Мы убеждены, что такого рода обсуждения позволят обогатить и уточнить наши идеи. Главная тема книги «Порядок из хаоса» — переоткрытие понятия времени и конструктивная роль, которую необратимые процессы играют в явлениях природы. Возрождение проблематики времени в физике произошло после того, как термодинамика была распространена на необратимые процессы и найдена новая формулировка динамики, позволяющая уточнить значение необратимости на уровне фундаментальных законов физики. Новая формулировка динамики стала возможной благодаря работам советских физиков и математиков, и прежде всего А. Н. Колмогорова, Я. Г.
Синая, В. И. Арнольда. В частности работам советской школы мы обязаны определением новых классов неустойчивых динамических систем, поведение которых можно охарактеризовать как случайное. Именно для таких систем А.
Н.
Колмогоров и Я. Г. Синай ввели новое понятие энтропии и именно такие системы служат ныне моделя- 7 ми при введении необратимости на том же уровне динамического описания. Мы считаем, что возрождение способа построения концептуальных основ динамических явлений вокруг понятия динамической неустойчивости имело весьма глубокие последствия. В частности оно существенно расширяет наше понимание «закона природы». Оглядываясь на прошлое, мы ясно видим, что понятие закона, доставшееся нам в наследство от науки XVII в., формировалось в результате изучения простых систем, точнее, систем с периодическим поведением, таким, как движение маятника или планет. Необычайные успехи динамики связаны со все более изящной и абстрактной формулировкой инструментов описания, в центре которого находятся такие системы.
Именно простые системы являются тем частным случаем, в котором становится достижимым идеал исчерпывающего описания. Знание закона эволюции простых систем позволяет располагать всей полнотой информации о них, т. е.
по любому мгновенному состоянию системы однозначно предсказывать ее будущее и восстанавливать прошлое.
Тогда считалось, что ограниченность наших знаний, конечная точность, с которой мы можем описывать системы, не имеют принципиального значения. Предельный переход от нашего финитного знания к идеальному описанию, подразумевающему бесконечную точность, не составлял особого труда и не мог привести к каким-либо неожиданностям.
Ныне же при рассмотрении неустойчивых динамических систем проблема предельного перехода приобретает решающее значение: только бесконечно точное описание, подразумевающее, что все знаки бесконечного десятичного разложения чисел, задающих мгновенное состояние системы, известны, могло бы позволить отказаться от рассмотрения поведения системы в терминах случайности и восстановить идеал детерминистического динамического закона.
Наш общий друг Леон Розенфельд, бывший близким сотрудником Нильса Бора и всю жизнь изучавший и отстаивавший основные положения диалектического мышления, подчеркивал, что «включение спецификации условий наблюдения в описание явлений — не произвольное решение, а необходимость, диктуемая самими законами протекания явлений и механизмом их наблюдения, что 8 делает эти условия неотъемлемой частью объективного описания явлений»1. Эта идея, диалектическая по своей сущности, приобретает ныне решающее значение.
В контексте неустойчивых динамических систем она приводит к требованию, делающему излишним особое изучение периодических систем, поскольку для таких систем это требование выполняется автоматически.
Согласно последнему, о «физическом законе» какого-нибудь явления можно говорить лишь в том случае, когда этот закон является «грубым» относительно предельного перехода от описания с конечной точностью к описанию бесконечно точному и в силу этого недостижимому для любого наблюдателя, кем бы он ни был. Требование «грубости» по своей природе не связано с конечностью разрешающей способности прибора. Оно отражает не ограниченность наших возможностей производить наблюдения и измерения, а внутреннюю структуру описываемых нами явлений. В случае неустойчивых систем, в частности, из него следует неадекватный характер подобного представления физического объекта, придающего управляющим его эволюцией взаимодействиям бесконечную точность, на которой единственно зиждется детерминистическое описание. Вместе с тем это требование позволяет преодолеть вопиющее противоречие между реальностью, мыслимой по сути атемпоральной, и эволюцией, материальной и исторической, которая создала людей, способных выдвинуть подобную концепцию. В истории западной мысли господствующее положение занимает конфликт, связанный с понятием времени, — противоречие между инновационным временем раскрепощения человека и периодически повторяющимся временем стабильного материального мира, в котором любое изменение, любое новшество с необходимостью оказываются не более чем видимостью. Как ни странно, но именно это противоречие послужило причиной острой дискуссии между Лейбницем и выразителем взглядов Ньютона английским философом Кларком. Переписка между Лейбницем и Кларком позволяет представить взгляды Ньютона в новом свете: природа для Ньютона 1 George С., Prigogine I., Rosenfeld L. The Macroscopic Level of Quantum Mechanics. Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab Matematisk-fysisk Meddelelser.
Copenhague.
1972, v. 38, 12, p.
39.
9 была не просто автоматом, а несла в себе активное производительное начало. Однако позиция Ньютона чужда нам в силу присущих ей теологических аспектов. Вместе с тем нам очень близка утверждаемая диалектическим материализмом необходимость преодоления противопоставления «человеческой», исторической сферы материальному миру, принимаемому как атемпоральный. Мы глубоко убеждены, что наметившееся сближение этих двух противоположностей будет усиливаться по мере того, как будут создаваться средства описания внутренне эволюционной Вселенной, неотъемлемой частью которой являемся и мы сами. Нет сомнения в том, что описанная в нашей книге трансформация физических представлений по своему значению выходит за пределы физических наук и может внести вклад в понимание той исторической реальности, которая является объектом диалектической мысли. Первый вариант нашей книги, вышедшей на французском языке («La nouvelle alliance») в 1979 г., дополнялся и перерабатывался в последующих изданиях. В основу предлагаемого читателю русского перевода положено английское издание 1984 г.
Ныне начинают появляться новые перспективы развития представленных в данной книге идей в связи с понятием динамической неустойчивости в теории относительности и квантовой механике. Мы надеемся, что очередное дополненное издание этой книги позволит нам подробнее описать результаты этих исследований. Февраль 1986 г.
Илья Пригожин, Изабелла Стенгерс 10 НАУКА И ИЗМЕНЕНИЕ (ПРЕДИСЛОВИЕ) Современная западная цивилизация достигла необычайных высот в искусстве расчленения целого на части, а именно в разложении на мельчайшие компоненты. Мы изрядно преуспели в этом искусстве, преуспели настолько, что нередко забываем собрать разъятые части в то единое целое, которое они некогда составляли.
Особенно изощренные формы искусство разложения целого на составные части приняло в науке. Мы имеем обыкновение не только вдребезги разбивать любую проблему на осколки размером в байт* или того меньше, но и нередко вычленяем такой осколок с помощью весьма удобного трюка. Мы произносим: «Ceteris paribus»**, и это заклинание позволяет нам пренебречь сложными взаимосвязями между интересующей нас проблемой и прочей частью Вселенной. У Ильи Пригожина, удостоенного в 1977 г. Нобелевской премии за работы по термодинамике неравновесных систем, подход к решению научных проблем, основанный только на расчленении целого на части, всегда вызывал неудовлетворенность. Лучшие годы своей жизни Пригожин посвятил воссозданию целого из составных частей, будь то биология и физика, необходимость и случайность, естественные и гуманитарные науки. Илья Романович Пригожин родился 25 января 1917г. в Москве. С десятилетнего возраста живет в Бельгии.
* Байт — структурная единица машинного слова, состоящая обычно из 8 двоичных разрядов (битов) и используемая как единое целое при обработке янформации. — Прим перев. ** При прочих равных (лат.) — Прим. перев. 11 Невысокого роста, с седой головой и четко высеченными чертами лица, он, подобно лазерному лучу, представляет собой сгусток энергии. Живо интересуясь археологией и изобразительным искусством, Пригожин привносит в естественные науки разносторонность и универсальность, свойственные лишь недюжинным умам. Вместе с женой Мариной, по профессии инженером, и сыном Паскалем Пригожин живет в Брюсселе, где возглавляет группу представителей различных наук, занимающихся развитием и применением его идей в столь, казалось бы, далеких областях, как, например, изучение коллективного поведения муравьев, химических реакций в системах с диффузией и диссипативных процессов в квантовой теории поля. Ежегодно Илья Пригожин проводит несколько месяцев в руководимом им Центре по статистической механике и термодинамике при Техасском университете в г. Остин. Для Пригожина было большой радостью и неожиданностью узнать, что за работы по диссипативным структурам, возникающим в неравновесных системах в результате протекания нелинейных процессов, ему присуждена Нобелевская премия. Книга «Порядок из хаоса» написана Пригожиным в соавторстве с Изабеллой Стенгерс, философом, химиком и историком науки, одно время работавшей в составе Брюссельской группы. Ныне Изабелла Стенгерс живет в Париже и сотрудничает с музеем де ля Виллет. Книга «Порядок из хаоса» примечательна во многих отношениях.
Она спорна и будоражит воображение читателя, изобилует блестящими прозрениями и догадками, подрывающими уверенность в состоятельности наших основополагающих представлений и открывающими новые пути к их осмыслению. Выход в 1979 г.
французского варианта книги Пригожина и Стенгерс под названием «Новый альянс» («La nouvelle alliance») вызвал весьма оживленную дискуссию, в которой приняли участие выдающиеся представители различных областей науки и культуры, в том числе и столь далеких, как энтомология и литературная критика. Тот факт, что английского варианта книги И. Пригожина и И. Стенгерс, изданной или подготавливаемой к изданию на двенадцати языках, пришлось ждать так долго, красноречиво свидетельствует об оторванности 12 англоязычного мира. Впрочем, столь длительная задержка имеет и свою положительную сторону: в книге «Порядок из хаоса» нашли отражение новейшие идеи Пригожина, в частности его подход ко второму началу термодинамики, которое он сумел увидеть в совершенно ином свете, чем его предшественники. Все это позволяет считать работу «Порядок из хаоса» не просто еще одной книгой, а своеобразным стимулом, побуждающим нас к критическому пересмотру целей науки, методов и теоретико-познавательных установок — всего научного мировоззрения.
Книгу Пригожина и Стенгерс можно рассматривать как символ происходящих в наше время исторических преобразований в науке, игнорировать которые не может ни один просвещенный человек. Некоторые ученые рисуют картину мира науки как приводимую в действие своей собственной внутренней логикой и развивающуюся по своим собственным законам в полной изоляции от окружающего мира. В этой связи нельзя не заметить, что многие научные гипотезы, теории, метафоры и модели (не говоря уже о решениях, принимаемых учеными всякий раз, когда перед ними встает проблема выбора: стоит ли заняться исследованием той или иной проблемы или предпочтительнее оставить ее без внимания) формируются под влиянием экономических, культурных и политических факторов, действующих за стенами лаборатории. Я отнюдь не утверждаю, что между экономическим и политическим строем общества и господствующим научным мировоззрением, или «парадигмой», существует тесная параллель. Еще в меньшей степени я склонен считать, как это делают марксисты, науку надстройкой над общественно-экономическим базисом*. Вместе с тем было бы неверно рассматривать науку как своего рода независимую переменную.
Наука представляет собой открытую систему, которая погружена в общество и связана с ним сетью обратных связей.
Наука испытывает * Марксистское понимание науки и ее взаимосвязи с обществом гораздо шире и глубже, чем склонен считать О.
Тоффлер. Из недавно вышедших работ на эту тему см., например, коллективные труды: «Социализм и наука» под ред. С. Р. Микулинского и Р.
Р. Рихты (М., Наука, 1981); «Наука и культура» под ред.
В.
Ж. Келле (М., Наука, 1984). Прим. перев. 13 на себе сильнейшее воздействие со стороны окружающей ее внешней среды, и развитие науки, вообще говоря, определяется тем, насколько культура восприимчива к научным идеям. Возьмем хотя бы совокупность идей и взглядов, сложившихся в XVII и XVIII вв.
под общим названием классической науки, или ньютонианства.
Приверженцы классической науки рисовали картину мира, в которой любое событие однозначно определяется начальными условиями, задаваемыми (по крайней мере в принципе) абсолютно точно.
В таком мире не было места случайности, все детали его были тщательно подогнаны и находились «в зацеплении», подобно шестерням некоей космической машины. Широкое распространение механистического мировоззрения совпало с расцветом машинной цивилизации. Бог, играющий в кости*, был плохо совместим с машинным веком, который с энтузиазмом воспринимал научные теории, изображавшие Вселенную как своего рода гигантский механизм.
Именно механистическое мировоззрение лежит в основе знаменитого изречения Лапласа о том, что существо, способное охватить всю совокупность данных о состоянии Вселенной в любой момент времени, могло бы не только точно предсказать будущее, но и до мельчайших подробностей восстановить прошлое. Представление о простой и однородной механической Вселенной не только оказало решающее воздействие на ход развития науки, но и оставило заметный отпечаток на других областях человеческой деятельности. Оно явно довлело над умами творцов американской конституции, разработавших структуру государственной машины, все звенья которой должны были действовать с безотказностью и точностью часового механизма. Меттерних, настойчиво проводивший в жизнь свой план достижения политического равновесия в Европе, отправляясь в очередной дипломатический вояж, неизменно брал с собой в дорогу сочинения Лапласа. Необычайно быстрое развитие фабричной цивилизации с ее огромными грохочущими машинами, блестящими достижениями инженерной мысли, строительством железных дорог, созданием * Имеется в виду знаменитое выражение Эйнштейна «Бог не играет в кости» («God casts the die, not the dice»). — Прим. перев.
14 новых отраслей промышленности (таких, как сталелитейная, текстильная, автомобильная) — все это, казалось бы, лишь подтверждало правильность представления о Вселенной как о гигантской заводной игрушке. Однако ныне машинный век горестно оплакивает свой конец, если только столь антропоморфный термин применим к векам (что касается нашего века, то к нему этот термин применим в полной мере). Закат индустриального века с особой наглядностью продемонстрировал ограниченность механистической модели реальности. Разумеется, многие слабые стороны механистической модели были обнаружены задолго до нас.
Представление о мере как о часовом механизме с планетами, извечно обращающимися по неизменным орбитам, детерминированным поведением любых равновесных систем и действующими на все без исключения объекты универсальными законами, которые могут быть открыты внешним наблюдателем, — такая модель с самого начала подверглась уничтожающей критике. В начале XIX в. термодинамика поставила под сомнение вневременной характер механистической картины мира. «Если бы мир был гигантской машиной, — провозгласила термодинамика, — то такая машина неизбежно должна была бы остановиться, так как запас полезной энергии рано или поздно был бы исчерпан». Мировые часы не могли идти вечно, и время обретало новый смысл. Вскоре после этого последователи Дарвина выдвинули противоположную идею.
По их мнению, хотя мировая машина, расходуя энергию и переходя из более организованного в менее организованное состояние, и могла замедлять свой ход и даже останавливаться, тем не менее биологические системы должны развиваться только по восходящей линии, переходя из менее организованного в более организованное состояние. В начале XX в.
Эйнштейну понадобилось поместить наблюдателя внутрь системы.
Мировая машина стала выглядеть по-разному (и со всех практически важных точек зрения действительно различной) в зависимости от того, где находится наблюдатель. Вместе с тем она по-прежнему оставалась детерминистической машиной. Бог еще не приступал к игре в кости.
Несколько позднее физики, работавшие в области квантовой механики, и в частности занимавшиеся соотношением неопределенно- 15 сти, предприняли массированное наступление на детерминистическую модель.
Они кололи ее острыми копьями, били по ней тяжкими молотами, пытались подорвать динамитом. И все же, несмотря на все оговорки, пробелы и недостатки, механистическая парадигма и поныне остается для физиков «точкой отсчета» (о чем необходимо сказать со всей ясностью и определенностью, как это и делают Пригожин и Стенгерс), образуя центральное ядро науки в целом. Оказываемое ею и поныне влияние столь сильно, что подавляющее большинство социальных наук, в особенности экономика, все еще находится в ее власти. Значение книги «Порядок из хаоса» состоит в том, что ее авторы не только находят новые аргументы для критики ньютоновской модели, но и показывают, что претензии ньютонианства на объяснение реальности,— и поныне не утратившие силу, хотя и ставшие значительно более умеренными, — совместимы с гораздо более широкой современной картиной мира, созданной усилиями последующих поколений ученых. Пригожин и Стенгерс показывают, что так называемые «универсальные законы» отнюдь не универсальны, а применимы лишь к локальным областям реальности. Именно к этим областям наука приложила наибольшие усилия. Суть приводимых Пригожиным и Стенгерс аргументов можно было бы резюмировать следующим образом. Авторы книги «Порядок из хаоса» показывают, что в машинный век традиционная наука уделяет основное внимание устойчивости, порядку, однородности и равновесию. Она изучает главным образом замкнутые системы и линейные соотношения, в которых малый сигнал на входе вызывает равномерно во всей области определения малый отклик на выходе. Неудивительно, что при переходе от индустриального общества с характерными для него огромными затратами энергии, капитала и труда к обществу с высокоразвитой технологией, для которого критическими ресурсами являются информация и технологические нововведения, неминуемо возникают новые научные модели мира.
Пригожинская парадигма особенно интересна тем, что она акцентирует внимание на аспектах реальности, наиболее характерных для современной стадии ускоренных социальных изменений: разупорядоченности, неустойчивости, разнообразии, неравновесности, нелиней- 16 ных соотношениях, в которых малый сигнал на входе может вызвать сколь угодно сильный отклик на выходе, и темпоральности — повышенной чувствительности к ходу времени. Не исключено, что работы Пригожина и его коллег в рамках так называемой Брюссельской школы знаменуют очередной этап научной революции, поскольку речь идет о начале нового диалога не только с природой, но и с обществом. Идеи Брюссельской школы, существенно опирающиеся на работы Пригожина, образуют новую, всеобъемлющую теорию изменения. В сильно упрощенном виде суть этой теории сводится к следующему.
Некоторые части Вселенной действительно могут действовать как механизмы. Таковы замкнутые системы, но они в лучшем случае составляют лишь малую долю физической Вселенной. Большинство же систем, представляющих для нас интерес, открыты — они обмениваются энергией или веществом (можно было бы добавить: и информацией) с окружающей средой. К числу открытых систем, без сомнения, принадлежат биологические и социальные системы, а это означает, что любая попытка понять их в рамках механистической модели заведомо обречена на провал. Кроме того, открытый характер подавляющего большинства систем во Вселенной наводит на мысль о том, что реальность отнюдь не является ареной, на которой господствует порядок, стабильность и равновесие: главенствующую роль в окружающем нас мире играют неустойчивость и неравновесность. Если воспользоваться терминологией Пригожина, то можно сказать, что все системы содержат подсистемы, которые непрестанно флуктуируют. Иногда отдельная флуктуация или комбинация флуктуации может стать (в результате положительной обратной связи) настолько сильной, что существовавшая прежде организация не выдерживает и разрушается. В этот переломный момент (который авторы книги называют особой точкой или точкой бифуркации) принципиально невозможно предсказать, в каком направлении будет происходить дальнейшее развитие: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более дифференцированный и более высокий уровень упорядоченности 17 или организации, который авторы называют диссипативной структурой. (Физические или химические структуры такого рода получили название диссипативных потому, что для их поддержания требуется больше энергии, чем для поддержания более простых структур, на смену которым они приходят.) Один из ключевых моментов в острых дискуссиях, развернувшихся вокруг понятия диссипативной структуры, связан с тем, что Пригожин подчеркивает возможность спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации. Чтобы понять суть этой чрезвычайно плодотворной идеи, необходимо прежде всего провести различие между системами равновесными, слабо неравновесными и сильно неравновесными. Представим себе некое племя, находящееся на чрезвычайно низкой ступени развития. Если уровни рождаемости и смертности сбалансированы, то численность племени остается неизменной. Располагая достаточно обильными источниками пищи и других ресурсов, такое племя входит в качестве неотъемлемой составной части в локальную систему экологического равновесия. Теперь допустим, что уровень рождаемости повысился.
Небольшое преобладание рождаемости над смертностью не оказало бы заметного влияния на судьбу племени. Вся система перешла бы в состояние, близкое к равновесному. Но представим себе, что уровень рождаемости резко возрос. Тогда система оказалась бы сдвинутой в состояние, далекое от равновесия, и на первый план выступили бы нелинейные соотношения. Находясь в таком состоянии, системы ведут себя весьма необычно. Они становятся чрезвычайно чувствительными к внешним воздействиям. Слабые сигналы на входе системы могут порождать значительные отклики и иногда приводить. к неожиданным эффектам. Система в целом может перестраиваться так, что ее поведение кажется нам непредсказуемым. Многочисленные примеры такого рода самоорганизации читатель найдет на страницах книги Пригожина и Стенгерс. Молекулярный механизм отвода тепла в подогреваемой снизу жидкости при переходе градиента температур через некоторый порог внезапно сменяется 18 конвекцией, существенно перестраивающей движение жидкости, и миллионы молекул, как по команде, образуют шестиугольные ячейки.
Еще более впечатляющее зрелище представляют собой описанные Пригожиным и Стенгерс «химические часы». Представим себе миллион белых шариков для игры в настольный теннис, перемешанных случайным образом с миллионом таких же черных шариков, хаотически прыгающих в огромном ящике, в стенке которого имеется стеклянное окошко.
Глядя в него, наблюдатель будет в основном видеть серую массу, но время от времени (в зависимости от распределения шариков вблизи окошка в момент наблюдения) масса за стеклом будет казаться ему то черной, то белой. Представьте себе теперь, что масса шариков за стеклом через равные промежутки времени («как по часам») попеременно то белеет, то чернеет. Почему все черные и все белые шарики внезапно организуются так, чтобы попеременно уступать место у окошка шарикам другого цвета? По всем правилам классической науки ничего подобного происходить не должно. Тем не менее стоит лишь отказаться от шариков для пинг-понга (приведенных лишь для большей наглядности) и обратиться к примеру с молекулами, участвующими в некоторых химических реакциях, как мы сразу же обнаружим, что такого рода самоорганизация, или упорядочение, может происходить и действительно происходит не так, как учат классическая физика и статистическая физика Больцмана. В состояниях, далеких от равновесия, происходят и другие спонтанные, нередко весьма значительные перераспределения материи во времени и в пространстве. Если мы перейдем от одномерного пространства к двухмерному или трехмерному, то число возможных типов диссипативных структур резко возрастет, а сами структуры станут необычайно разнообразными. В дополнение к сказанному нельзя не упомянуть еще об одном открытии.
Представим себе, что в ходе химической реакции или какого-то другого процесса вырабатывается фермент, присутствие которого стимулирует производство его самого. Специалисты по вычислительной математике и технике говорят в таких случаях о петле положительной обратной связи.
В химии анало- 19 гичное явление принято называть автокатализом. В неорганической химии автокаталитические реакции встречаются редко, но, как показали исследования по молекулярной биологии последних десятилетий, петли положительной обратной связи (вместе с ингибиторной, или отрицательной, обратной связью и более сложными процессами взаимного катализа) составляют самую основу жизни. Именно такие процессы позволяют объяснить, каким образом совершается переход от крохотных комочков ДНК к сложным живым организмам. Обобщая, мы можем утверждать, что в состояниях, далеких от равновесия, очень слабые возмущения, или флуктуации, могут усиливаться до гигантских волн, разрушающих сложившуюся структуру, а это проливает свет на всевозможные процессы качественного или резкого (не постепенного, не эволюционного) изменения. Факты, обнаруженные и понятые в результате изучения сильно неравновесных состояний и нелинейных процессов, в сочетании с достаточно сложными системами, наделенными обратными связями, привели к созданию совершенно нового подхода, позволяющего установить связь фундаментальных наук с «периферийными» науками о жизни и, возможно, даже понять некоторые социальные процессы. (Факты, о которых идет речь, имеют не меньшее, если не большее, значение для социальных, экономических или политических реальностей. Такие слова, как «революция», «экономический кризис», «технологический сдвиг» и «сдвиг парадигмы», приобретают новые оттенки, когда мы начинаем мыслить о соответствующих понятиях в терминах флуктуаций, положительных обратных связей, диссипативных структур, бифуркаций и прочих элементов концептуального лексикона школы Пригожина.) Именно такие широкие перспективы открываются перед нами при чтении книги «Порядок из хаоса».
Помимо всего сказанного в книге Пригожина и Стенгерс затронута еще более головоломная проблема, возникающая буквально на каждом шагу, — проблема времени.
Пересмотр понятия времени — неотъемлемая составная часть грандиозной революции, происходящей в современной науке и культуре.
Важность проблемы времени делает уместным небольшое отступление, которое мы 20 совершим прежде, чем переходить к оценке роли Пригожина в ее решении. В качестве примера возьмем историю. Одним из наиболее значительных вкладов в историографию явились. предложенные Броделем* три временные шкалы.
В шкале географического времени длительность событий измеряется в эпохах, или эонах. Гораздо мельче шкала социального времени, используемая при измерении продолжительности событий в экономике, истории отдельных государств и цивилизаций. Еще мельче шкала индивидуального времени — истории событий в жизни того или иного человека. В социальных науках время, по существу, остается огромным белым пятном. Из антропологии известно, сколь сильно отличаются между собой представления о времени различных культур. В одних культурах время циклично — история состоит из бесконечных повторений одной и той же цепи событий. В других культурах, включая и нашу собственную, время — дорога, проторенная между прошлым и будущим, по которой идут народы и общества. Встречаются и такие культуры, в которых человеческая жизнь считается стационарной во времени: не мы приближаемся к будущему, а будущее приближается к нам. Мне уже доводилось писать о том, что каждое общество питает определенное, характерное лишь для него временное пристрастие — в зависимости от того, в какой мере оно акцентирует свое внимание на прошлом, настоящем или будущем. Одно общество живет прошлым, другое может быть целиком поглощено будущим.
Кроме того, каждая культура и каждая личность имеют обыкновение мыслить в терминах временных горизонтов.
Одни из нас сосредоточили все помыслы лишь на том, что происходит в данный момент, сейчас. Например, политических деятелей часто критикуют за то, что они не видят дальше собственного носа. О таких деятелях говорят, что их временной горизонт ограничен датой ближайших выборов.
Другие из нас предпочитают строить далекие планы. Столь различные временные горизонты — один из важнейших, хотя и часто упускае- * Бродель Фернан (род. 1902 г.) — французский историк. — Прим.
перев.
21 мый из виду, источников социальных и экономических трений. Несмотря на растущее сознание различий в культурных концепциях времени, социальные науки внесли незначительный вклад в создание самосогласованной теории времени. Такая теория могла бы охватить многие дисциплины — от политики до динамики социальных групп и психологии общения. Она могла бы учитывать, например, то, что в книге «Столкновение с будущим» («Future Shock») я назвал предвкушением длительности, — индуцированные нашей культурой предположительные оценки длительности того или иного процесса. Например, мы довольно рано узнаем, что зубы полагается чистить в течение нескольких минут, а не все утро или что, когда папа уходит на работу, он возвращается часов через восемь и что обед может длиться минуты или часы, но отнюдь не год. (Телевидение с его разбиением программ на получасовые и часовые интервалы тонко формирует наши представления о длительности.
Обычно мы не без основания ожидаем, что герой мелодрамы встретит свою возлюбленную, завладеет богатством или выиграет сражение в последние пять минут телепередачи. В США мы интуитивно прогнозируем через определенные промежутки времени перерывы в телевизионных передачах для показа рекламных объявлений.) Наш разум заполнен подобными прогнозами длительности. Разумеется, прогнозы детского разума во многом отличаются от прогнозов разума взрослого человека, полностью адаптировавшегося к социальной среде, и эти различия также являются источником конфликта.
Дети в индустриальном обществе обладают временной тренированностью: они умеют обращаться с часами и рано научаются различать довольно малые отрезки времени (вспомним хотя бы хорошо знакомую всем ситуацию, когда родители говорят ребенку: «Через три минуты ты должен быть в постели!»). Столь тонко развитое чувство времени нередко отсутствует в аграрном обществе с его замедленными темпами, не требующими столь скрупулезно расписанного по минутам плана на день, как наше вечно спешащее общество. Понятия, соответствующие социальной и индивидуальной временным шкалам Броделя, не были подвергнуты систематическому анализу в социальных науках. Не предпринималось и сколько-нибудь значительных по- 22 пыток «состыковать» их с нашими естественнонаучными теориями времени, хотя такие понятия не могут не быть связанными с нашими исходными допущениями о физической реальности. Последнее замечание вновь возвращает нас к Пригожину, которого понятие времени неудержимо влекло к себе с детских лет. Как-то Пригожин сообщил мне, что еще в бытность свою студентом был поражен вопиющими противоречиями в естественнонаучном подходе к проблеме времени и эти противоречия стали отправным пунктом всей его дальнейшей деятельности. В модели мира, построенной Ньютоном и его последователями, время выступало как своего рода придаток. Для создателей ньютоновской картины мира любой момент времени в настоящем, прошлом и будущем был неотличим от любого другого момента времени. Планеты могли обращаться вокруг Солнца (часы или какой-нибудь другой простой механизм — идти) как вперед, так и назад по времени, ничего не изменяя в самих основах ньютоновской системы. Именно поэтому в научных кругах за временем в ньютоновской системе закрепилось название обратимого времени. В XIX в. центр интересов физиков переместился с динамики на термодинамику. После того как было сформулировано второе начало термодинамики, всеобщее внимание неожиданно оказалось прикованным к понятию времени. Дело в том, что согласно второму началу термодинамики запас энергии во Вселенной иссякает, а коль скоро мировая машина сбавляет обороты, неотвратимо приближаясь к тепловой смерти, ни один момент времени не тождествен предшествующему. Ход событий во Вселенной невозможно повернуть вспять, дабы воспрепятствовать возрастанию энтропии. События в целом невоспроизводимы, а это означает, что время обладает направленностью, или, если воспользоваться выражением Эддингтона, существует стрела времени. Вселенная стареет, а коль скоро это так, время как бы представляет собой улицу с односторонним движением. Оно утрачивает обратимость и становится необратимым.
Не вдаваясь в детали, можно утверждать, что возникновение термодинамики привело естествознание к глубокому расколу в связи с проблемой времени.
Более того, даже те, кто считал время необратимым, вскоре разделились на два лагеря. Если запас энергии в си- 23