«Антропные аргументы» в современной космологии



жүктеу 250.08 Kb.
Дата05.07.2016
өлшемі250.08 Kb.
Балашов Ю.В.

«Антропные аргументы» в современной космологии

(Источник: Вопросы философии. 1988. № 7. С. 117−129.)

В 1973 г. Б.Картер сформулировал тезис, получивший известность как «антропный космологический принцип» (АКП)1. Учитывая быстроту, с которой АКП распространился далеко за рамки собственно физических дискуссий, можно с уверенностью сказать, что «идея витала в воздухе» и, не будь Картера, «джинна из бутылки» выпустил бы кто-нибудь другой. Действительно, АКП активно обсуждается сейчас на страницах солидных изданий не только методологами науки, но и философами сугубо гуманитарного профиля, становится предметом симпозиумов и конференций, заставляет заинтересованных физиков совершать экскурсы в историю философии, наконец, дает новый импульс теологическим спекуляциям на почве науки. За последние десять лет на эту тему специально написано около сотни статей и несколько монографий2. В чем причина такого внимания?

(1 См.: Картер Б. Совпадение больших чисел и антропологический принцип в космологии // Космология: теории и наблюдения. М., 1978. С. 369−380; Carter В. The Anthropic Principle and its Implications for Biological Evolution // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. L., 1983. V. A310. № 1512. Pp. 347–363.

2 См., например: Палюшев В. Антропологическият принцип, деунификациятата физиката н същпостта на фундаменталните закони // Философска мисъл. София. 1984. Кн. 6. С. 103−110; Саrr В.J., Rees M.J. The Anthropic Principle and the Structure of the Physical World // Nature. L., 1979. V. 278. № 5705. Pp. 605–612; Finkbsinner A. A Universe in our Own Image // Sky and Telescope. Cambridge (Mass), 1984. V. 68. № 2. Pp. 107–111; Maddox J. New Twist for Anthropic Principle // Nature. L., 1984. V. 307. № 5950. P. 409; Hall P.J. Anthropic Explanations in Cosmology // Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. L., 1983. V. 24. № 4. Pp. 443-447; Pозенталь И.Л. Элементарные частицы и структура Вселенной. М., 1984; Девис П. Случайная Вселенная. М., 1985; Breuer R. Das anlhropische Prinzip: Der Mensch im Fadenkreuz der Naturgesetze. Wien, München, Meyster, 1981; Barrow J.D., Tipler F.J. The Anthropic Cosmological Principle. Oxford, 1986; Ноу1e F. The Intelligent Universe, N.Y., 1984.)

По-видимому, этих причин можно указать несколько. Во-первых, в форме АКП обрела прозрачную физическую «инкарнацию» одна из вечных философских тем – идея взаимосвязи и взаимообусловленности человека и Вселенной, микрокосма и мегакосма. Во-вторых, эволюционный контекст АКП и телеологическая подоплека ряда его интерпретаций вновь поднимают, казалось бы, закрытую уже проблему цели и смысла глобальной эволюции универсума, что приближает дискуссии на эту тему к влиятельной традиции «творческой эволюции». Наконец, многие хотели бы считать АКП ответом на радикальный «прометеевский» вопрос: «почему природа устроена именно так, а не иначе?» Точнее, речь идет о происхождении и обусловленности комической структуры Вселенной, то есть системы законов, определяющих ее строение и эволюцию. Ведь существует логическая возможность иных вселенных, управляемых иными законами. Почему же мы живем именно в этой Вселенной и познаем именно эти законы, а не иные? Ответ, диктуемый АКП, оказывается таким: потому, что в другой Вселенной наше существование было бы невозможно по ряду убедительных физических причин.

Космические совпадения и разумная жизнь во Вселенной

Вопрос о происхождении действующих во Вселенной законов весьма нетривиален. Сама его постановка ломает каноны привычных научных процедур. Есть, например, мнение, что за фундаментальными физическими законами стоит неизвестный пока принцип, не являющийся по форме физическим законом1. Данная проблема становится осязаемой, если перейти от абстрактного понятия закона к количественным факторам, определяющим конкретный вид законов,– фундаментальным физическим постоянным (таким, как постоянная тяготения, массы элементарных частиц и другие), а также некоторым космологическим параметрам, определяющим глобальные свойства нашего мира. Тогда вопрос формулируется так: каково происхождение численных значений указанных параметров? Представляют ли эти значения случайный набор или они в определенном смысле необходимы? И если верно последнее, то почему они именно такие, а не иные?

(1 См., например, Deutsch D. On Wheeler's Notion of «Law Without Law» in Physics // Foundations of Physics. NY.-L., 1986. V. 16. № 6. Pp. 565–572.)

Известный английский физик А.Эддингтон посвятил последние годы жизни. грандиозному проекту − обоснованию эпистемологических принципов «фундаментальной теории», в которой численные значения некоторых безразмерных комбинаций физических констант, замечательным образом группирующихся вокруг «магических» Больших Чисел –1040 и 1080, выводились бы чисто дедуктивно, без обращения к эмпирической действительности. В основе этого «фундаментализма» лежало убеждение, что Вселенная «устроена рационально» и разум, незнакомый с ее устройством, способен однозначно дедуцировать его «из первых принципов»1. Более реалистическая попытка объяснить совпадения Больших Чисел была предпринята в 1937 г. П.Дираком. Считая, что природные константы имеют «естественное происхождение», он предположил, что величины Больших Чисел связаны простой зависимостью с возрастом Вселенной (а потому и между собой) и медленно меняются вместе с ним2. Хотя гипотеза Дирака получила некоторое развитие в 40–50-е годы (в частности, в работах П.Иордана, Г.Гамова и других), она осталась в стороне от магистрального пути физики XX в.

(1 См. Eddington A.S. Fundamental Theory. Cambridge, 1946.

2 Dirас P.A.M. The Cosmological Constants // Nature, L., 1937. V. 139. № 3512. P. 323.)

Полемизируя с Дираком, Р.Дикке предложил в 1961 г. другое объяснение совпадения ряда Больших Чисел, отказавшись от идеи их изменчивости, но попытавшись понять, чем выделена космологическая эпоха, для которой характерно это совпадение. Он обратил внимание на то, что только в эту эпоху во Вселенной могут быть в наличии элементы тяжелее водорода, необходимые для существования физиков, так как для синтеза этих элементов требуется значительная длительность предшествующей эволюции. Проделав соответствующие оценки, Дикке вывел из них равенство, объясняющее совпадение двух Больших Чисел путем указания, что в противном случае во Вселенной не существовало бы физиков, способных размышлять над этими проблемами1. Именно со статьей Дикке большинство авторов связывают первые признаки появления в космологии «антропных аргументов»2.

(1 См.: Dicke R.H. Dirac's Cosmology and Mach's Principle // Nature. L., 1961. V, 192. № 4801. Pp. 440–441.

2 Строго говоря, это не совсем так. Р.Дикке впервые обозначил современную постановку проблемы, использовав «антропные аргументы» для объяснения численных значений физических констант. Сами же эти аргументы появились задолго до Дикке, тем более до Картера. Так, в конце 50-х годов советский астроном Г.М.Идлис отмечал, что основные черты наблюдаемой части Вселенной (дифференциация вещества на галактике, звезды и планеты, красное смещение спектров удаленных объектов и другие) могут быть «простым следствием того, что перед нами не произвольная часть бесконечной в своем многообразии Вселенной, а такая конкретная область ее, в которой жизнь заведомо имела возможность возникнуть и существует в настоящее время налицо» (Идлис Г.М. Основные черты наблюдаемой астрономической Вселенной как характерные свойства обитаемой космической системы // Изв. Астроф. ин-та АН КазССР. Т. 7. Алма-Ата, 1958. С. 39–40). В 1933 г. советский физик М. П. Бронштейн, анализируя проблему тепловой смерти Вселенной, писал: «Для того, чтобы мы могли наблюдать какое-либо событие (вроде гигантского отклонения от термодинамического равновесия. – Ю.В.), нужно, чтобы мы при этом могли существовать; существование же жизни связано с целым рядом условий, и, вероятно, к числу необходимых условий относится наличие твердой планеты, нагреваемой Солнцем, и т.д., то ость уже наличие весьма значительных отступлений от термодинамического равновесия» (Бронштейн М.П. К вопросу о возможной теории мира как целого // Успехи астрономических наук. Вып. 3. М.-Л., 1933. С. 13). Нетрудно заметить, что здесь, по существу, конкретизируется знаменитая флуктуационная гипотеза, сформулированная Л.Вольцманом в конце прошлого века. Таким образом, у АКП, по-видимому, гораздо больше авторов, чем принято считать. Более подробно историко-научный контекст появления АКП изложен в кн.: Ваrrоw J.D., Тiр1еr F.J. Op. cit, Ch. 4.)

Большую роль в них играет традиционная для космологического мышления связь синхронного и диахронного описаний. Ведь речь идет о некотором «благоприятном» стечении обстоятельств физической истории Вселенной, созданном самим ее устройством. В дальнейших исследованиях этот момент стал еще более весомым, так как углубляющийся на наших глазах познавательный симбиоз физики элементарных частиц, изучающей фундаментальную структуру материи, и космологии ранней Вселенной, реконструирующей далекие эволюционные предпосылки нашего мира, выявил «параллель между историей Вселенной и ее логической структурой»1. Существующие в порядке синхронной связи отношения и закономерности, пронизывающие физический строй природы, оборачиваются с космологической точки зрения цепью событий реальной истории, событий, которые в принципе могли бы и не осуществиться. Условия их реализации, выражающиеся в чрезвычайно тонкой «подгонке» численных значений универсальных физических параметров, и составляют в своей совокупности предмет «антропных аргументов». Даже небольшое изменение одного из параметров, если бы оно произошло в действительности, вывело бы из строя одно или несколько звеньев «тонко подстроенной» эволюционной цепи, необходимой для возникновения во Вселенной устойчивых структур (ядер, атомов, звезд и т.д.), которые образуют основу нашего высокоорганизованного мира2. Критические пункты эволюции, начиная от космологического синтеза элементов и кончая образованием галактик, составляют своеобразную «прелюдию» к дальнейшему прогрессивному развитию материи, порождающему в конечном итоге ее «высший цвет» – человеческий разум, посредством которого эволюционирующая Вселенная «осознает себя». В свете проведенных оценок осуществление этой прелюдии оказывается почти невероятным (с точки прения его абстрактной, логической возможности). Однако тот факт, что она все же состоялась, заставляет заключить, что условия для ее «проигрывания» в истории Вселенной, задаваемые на фундаментальном уровне системой физических законов и значениями природных констант, были с самого начала «обеспечены» с высокой степенью точности. Эта «деликатная» ситуация и нашла отражение в виде двух канонических вариантов слабого и сильного АКП. Слабый АКП гласит: «Наше положение во Вселенной с необходимостью является привилегированным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием в качестве наблюдателей». Сильный АКП утверждает: «Вселенная (и, следовательно, фундаментальные постоянные, от которых она зависит) должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей»3.

(1 Вайнберг С. Первые три минуты. М., 1981. С. 138.

2 См. Розенталь И.Л. Физические закономерности и численные значения фундаментальных постоянных // Успехи физических наук, 1980. Т. 131. Вып. 3. С. 239.

3 Картер В. Указ, соч. С. 372, 373.)

Интересно, что эти утверждения были впервые произнесены на Симпозиуме, посвященном 500-летию со дня рождения Коперника. По словам Картера, АКП разумно было бы считать «реакцией против чрезмерно слепого следования принципу Коперника»1, запрещающему человеку ставить себя в привилегированное положение во Вселенной. Повсеместное распространение такого запрета привело, как считает Картер, «к сильной (и не всегда подсознательной) тенденции расширить этот принцип до весьма сомнительной догмы, суть которой заключается в том, что наше положение не может быть привилегированным ни в каком смысле»2. Слабый АПК (то есть аргумент Дикке) претендует, по существу, на объяснение именно выделенности той космологической эпохи, в которую во Вселенной существуют разумные существа, при условии, что их возникновение в принципе возможно в ту или иную эпоху. Сильный АКП идет еще дальше и указывает на нетипичность самой Вселенной, которую мы населяем.

(1 Там же. С. 369.

2 Там же.)

Перейдем к анализу философских и методологических дискуссий вокруг АКП. Прежде всего отметим, что многие с самого начала указывали на его тавтологичность. Действительно, то обстоятельство, что мы наблюдаем вокруг себя не произвольную Вселенную, но такую, в которой возможно наше существование, выглядит самоочевидным. Мысль о том, что жизнь и разум возникли не на пустом месте, но в определенной космологической ситуации и на сравнительно позднем этапе эволюции «неживой» Вселенной, тоже общеизвестна. Но совершенно необходимая роль, которую сыграл здесь физический анализ, заключается в принципиальном изменении «модальности» тех космологических условий, которые делают возможным появление в эволюционирующей Вселенной богатства материальных структур: эти условия оказываются не просто достаточными, но и необходимыми1. Для их реализации требуется чрезвычайно жесткая космологическая ситуация. На смену интуитивно предпочтительному представлению об устойчивости мироздания приходит идея его радикальной неустойчивости. Жизнь во Вселенной, по выражению канадского философа Дж.Лесли, «балансирует на лезвии бритвы»2. В свете этих выводов достаточно четко обозначается центральный пункт дискуссий об АКП – природа отношений между физическими предпосылками и самим содержанием глобальной эволюции Вселенной.

(1 См.: Розенталь И.Л. Указ. соч. С. 239.

2 Leslie J. Anthropic Principle, World Ensemble, Design // American Philosophical Quarterly, 1982. V. 19. № 2. P. 145.)

На какой вопрос отвечает антропный принцип?

Один из парадоксов «антропной аргументации» – в том, что наибольшие разногласия вызывают самые простые аспекты проблемы. Так, немедленно возникает вопрос об обоснованности «прометеевских» претензий АКП на объяснение того, почему физическая структура Вселенной такова, какова она есть, а не иная. Вообще говоря, АКП констатирует необходимую связь между «экспланансом» (наличие во Вселенной разумных существ) и «экспланандумом» (фундаментальные физические параметры нашего мира имеют такие, а не иные значения). Но ясно, что здесь не может быть речи о причинной связи хотя бы потому, что более раннее событие не подвержено влиянию более позднего. В то же время объяснение не всегда предполагает ссылку на причинную связь. Но может ли считаться такое объяснение в данном случае удовлетворительным? Философ из ФРГ В.Канитшайдер приводит в этой связи прозрачную аналогию. Ребенок, задавшийся вопросом «почему папа женился на маме?», вряд ли удовлетворился бы указанием на то несомненное, впрочем, обстоятельство, что, если бы родители не поженились, подобный вопрос вовсе не мог бы возникнуть. В данной ситуации разумно потребовать причинной аргументации мотивов, из которых возникло состояние супружества1.

(1 См.: Kanitscheider B. Physikalische Kosmologie und Anthropisches Prinzip // Naturwissenschaften. В., 1985, Jg. 72. H, 12. S. 616.)

Чтобы избежать обвинений в наивной путанице причины и следствия, исследователям проблемы потребовалось уточнить круг реальных возможностей АКП. Для этого надо было обратить внимание на то, что предметом антропных аргументов являются не положение дел в реальном мире, но некоторые черты познавательного субъект-объектного отношения. АКП, по существу, пытается придать строгую формулировку представлению о всеобщем избирательном эффекте, которому подвержены наблюдения космологических величин. Согласно формуле, предложенной Дж.Барроу и Ф.Типлером, «наблюдаемые значения всех физических и космологических величин не произвольны, но ограничены тем обстоятельством, что существуют области, в которых может развиваться жизнь, основанная па углероде, и тем, что возраст Вселенной достаточно велик, чтобы это уже могло произойти»1. В этом смысле термин «антропный» не вполне точно отражает суть дела, как считает теперь Картер. Здесь больше подошел бы термин «принцип самоотбора». С этим в основном и связаны сожаления Картера о том, что он с самого начала не позаботился о более точном выборе терминологии, дабы отделить справедливую идею от многочисленных метафизических наслоений2.

(1 Цит. по: Press W.H. A Place for Teleology // Nature, 1986. V. 320. № 6060. P. 315.

2 См.: Carter B. Op. cit. P. 348.)

При таком ограниченном подходе селективные функции АКП непосредственно вытекают из теоремы Байеса. Если имеются две теории, которые делают различные предсказания о глобальных свойствах Вселенной, то учет «антропных соображений» может и должен вносить вклад в априорную оценку степени правдоподобия теорий. В одной из недавних работ эти эвристические свойства АКП используются для опровержения модели стационарной Вселенной. Как замечает Ф.Типлер, теория стационарного состояния не способна объяснить, почему разум должен возникнуть во Вселенной в какое-то определенное время, а не раньше. Если бы Вселенная существовала в неизменном (в среднем) состоянии вечно (как того требует теория стационарного состояния), то жизнь зародилась бы повсюду с бесконечной вероятностью и за конечный промежуток времени заполнила бы всю Вселенную. Поскольку же мы не обнаруживаем «пришельцев», это может служить доводом, опровергающим совершенный космологический принцип – основу модели стационарной Вселенной1.

(1 См.: Tipler F.J. Anthropic-Principle Arguments Against Steady-State Cosmological Theories // The Observatory, 1982. V. 102. № 1047. Pp. 36−39.)

Есть и другие примеры эвристического использования АКП1. Однако их число невелико. В основном АКП функционирует post hoc. До сих пор никому не удалось с его помощью предсказать неизвестные из других соображений совпадения параметров. Возможно, это связано с недостаточной разработанностью принципа. Либо надо признать, что АКП по самой своей природе не способен делать полноценные количественные предсказания. В любом случае отсутствует ответ на вопрос, почему предпосылки появления человека и человеческого разума во Вселенной оказываются обеспеченными уже на уровне фундаментальных законов природы и на стадии первичной плазмы элементарных частиц, из которых состояла ранняя Вселенная.

(1 См.: Carter B. Op. cit.)

Единственным методологически корректным выходом из этой ситуации является введение определенных онтологических допущений, естественным образом объясняющих «тонкую подстройку» физических параметров. Ее можно истолковать, например, как «счастливую случайность», постулировав множество (ансамбль) вселенных, в котором реализуются всевозможные комбинации параметров. Одна (или несколько) из вселенных этого потенциально бесконечного множества оказывается случайно наделенной всеми условиями, необходимыми для формирования высокоорганизованных структур, жизни и разума. Если все миры со всеми представимыми типами физического устройства существуют не только мысленно, но в качестве физической реальности, то невероятность космических совпадений нашего мира в массе всех возможных величин параметров является просто «субъективным отражением непроявившейся природы этих величин»1. Поскольку существование «наблюдателей» допускается лишь для определенных ограниченных комбинаций физических постоянных, подавляющее большинство миров в определенном смысле «непознаваемо» ввиду отсутствия в них «субъектов познания». Тем самым в ансамбле миров выделяется «особое, познаваемое подмножество»2.

(1 Kanitscheider B. Op. cit. S. 617.

2 Кapтеp Б. Указ, соч. С. 376.)

Конструирование подходящей физической модели ансамбля миров, удовлетворяющей таким требованиям, представляет непростую задачу, так как речь идет не об отдельных фрагментах единой Вселенной, но о множестве существенно изолированных вселенных, различающихся на самом глубоком уровне номической структуры. Тем не менее в физике нашлась достаточно экзотическая концепция, которую в принципе можно приспособить для этих целей,– нестандартная интерпретация квантово-механической теории измерения, предложенная в 1957 г. X.Эвереттом. Согласно Эверетту, результатом измерения или взаимодействия является не коллапс вектора состояния квантово-механической системы, но суперпозиция всех возможных исходов и, стало быть, реализация всех собственных значений физических величин. Любая система, в том числе Вселенная в целом, в каждом акте взаимодействии расщепляется на множество в равной степени реальных миров, но наблюдатель актуально находит себя лишь в одной из «ветвей» и поэтому воспринимает лишь один исход измерения1.

(1 См.: Everett H. «Relative State» Formulation of Quantum Mechanics // Reviews of Modem Physics, 1957. V. 29. № 3. Pp. 454–462.)

В адрес этой версии высказывались обоснованные упреки. Во-первых, за такое решение проблемы «космических совпадений» приходится «платить,– как заметил Дж.Лесли, – слишком дорогой ценой чудовищной деоккамизации»1. Во-вторых, данный вариант ансамбля полностью игнорирует принцип наблюдаемости. Этот дефект привносится самой концепцией Эверетта, так как она необходимо требует онтологической разобщенности «ответвляющихся» вселенных. В силу этого мы никогда не сможем убедиться в предполагаемом существовании «других миров». В-третьих, против идеи ансамбля можно выдвинуть ряд аргументов физического характера, в подробности которых мы входить не будем2.

(1 Leslie J. Op. cit. P. 146.

2 Об этом см.: Deakin M.A.B. et a1. The Anthropic Principle in a Unique Universe // Physics Letters, 1983. V. A96. № 1. Pp. 5−6.)

Идея ансамбля миров с различным физическим устройством – это, по существу, последнее слово сильного АКП. Справедливость основанных на нем аргументов всецело покоится па придании этой идее статуса реальности. Этот статус, однако, принципиально гипотетичен, и если данная гипотеза неверна, то все доводы, вытекающие из сильного АКП, перестают быть физически корректными. Следует поэтому проанализировать исходную проблему «тонкой подстройки» и для случая уникальной Вселенной. Заметим, что если рациональное решение проблемы для этого случая существует, то его можно, очевидно, распространить и на ансамбль вселенных (если идея ансамбля все же утвердится в современной космологии), между тем как обратное неверно.

Итак, если Вселенная уникальна, то принцип самоотбора но действует, поскольку нет возможности выбора. Но по-прежнему требуется объяснить или интерпретировать факт неустойчивости материальных основ мироздания по отношению к небольшому варьированию физических и космологических параметров.

«Аргумент от замысла» и «версия участия»

Есть основания полагать, что Картер не вполне отчетливо выразил смысл утверждения «Вселенная должна быть такой, чтобы...», что, собственно, и послужило в какой-то мере поводом для позднейших «метафизических наслоений», которым подвергся АКП. Картер, конечно, не имел в виду никакое реальное долженствование. Содержание его аргументов лучше отражало бы высказывание типа «наша Вселенная должна была быть такой, чтобы...». Однако некоторые авторы восприняли повелительное наклонение, в котором выражен сильный АКП, со всей серьезностью. В лаконичной формулировке Дж.Барроу «Вселенная должна содержать жизнь»1 достаточно ясно видна суть этого взгляда. Более конкретный его вариант – «финалистский АКП», предложенный Ф.Типлером: «Во Вселенной должна возникнуть разумная обработка информации, и, раз возникнув, опа никогда не прекратится»2.

(1 Barrow J.D. Anthropic Definitions // Quart. J. Roy. Astr. Soc., 1983. V. 24. № 2. P. 149.

2 Ibidem, р. 150.)

Дж.Лесли связывает сильный АКП с идеей «этической необходимости» как реальной метафизической силы, планирующей появление во Вселенной разумных существ, наделенных этическим кодексом, в целях придания смысла всему физическому существованию1. Нетрудно понять, какие выводы влечет эта линия рассуждений. К. Уинклер отмечает аналогию между сильным АКП и «аргументом от замысла» («design argument») – умозаключением от сложности творения и точной взаимной пригнанности его частей к существованию разумного творца2.

(1 Les1ie J. Observership in Cosmology: The Anthropic Principle // Mind, 1983. V. 92. № 368. Pp. 573–579.

2 См.: Winkler K. A Philosopher's Viewpoint // Sky and Telescope, 1984. V. 68. № 2. P. 110.)

Чтобы закончить эту тему, заметим, что теологи, специализирующиеся па религиозной интерпретации достижений естествознания, пока не выработали однозначного отношения к АКП. Об этом свидетельствует, например, выступление Ст.Йаки на конференции «Космос и творение» (1982, г. Гилфорд). Заявив о том, что обращение научной космологии к АКП могло бы порадовать его коллег, он, однако, предостерег от неоправданного, по его мнению, упования па научный метод: «Науку интересуют количественные корреляции, но не цель... Независимо от того, насколько глубоко научный метод оказался вовлеченным в проблему цели и, стало быть, в метафизику, важно помнить об ограничениях, внутренне присущих этому методу. В противном случае мы будем ожидать от него того, что он неспособен дать... В то время, как научная космология может быть мощным инструментом рассмотрения сотворенности космоса, она никогда не станет рассуждением о творении как таковом»1.

(1 The Irish Astronomical Journal. Armagh, 1982. V. 15. № 3. P. 259.)

Что могут противопоставить этому профессиональные ученые? Оказывается, не менее экзотические взгляды. Определенный интерес в этом плане представляет точка зрения Дж.А.Уилера, неистощимого генератора «безумных» идей. Позиция Уилера основана на далеко идущей экстраполяции копенгагенской квантово-механической концепции физической реальности, по которой наблюдатель не просто вносит вклад в реальность самим актом наблюдения, по реальность, по существу, конституируется в этом акте. «Квантовая механика, – пишет Уилер, – заставила нас серьезно принять и исследовать... взгляд, по которому наблюдатель столь же существен для появления Вселенной, как и Вселенная – для появления наблюдателя»1. Космологическое преломление этой идеи приводит к следующему риторическому вопросу: «...что если бы Вселенная могла появиться лишь в том случае, если бы было гарантировано возникновение жизни, сознания и наблюдения где-либо и на некотором небольшом отрезке ее истории?»2.

(1 Wheeler J.A. Genesis and Observership // Foundational Problems in the Special Sciences. Dordrecht, Reidel, 1977. P. 27.

2 Ibidem. P. 21.)

Некоторые авторы сопоставляют эту концепцию с лейбницевской идеей возможных миров. Каждый такой мир, по Лейбницу, «имеет право требовать для себя существования по мере совершенства, которое он заключает в себе». «При этом из столкновения всех возможностей, требующих существования, проистекает, что осуществляется тот ряд вещей, который содержит более широкое осуществление, то есть наибольший ряд возможностей»1, «Принцип реальности» Лейбница, выделяющий единственный реальный мир из всех возможных, основан на соображениях экономии, совершенства и оптимальности. АКП в трактовке Уилера также задает, как замечает философ из США Дж.Гейл, некоторый принцип-критерий реальности. Но комплексным свойством, выделяющим реальный мир, является в данном случае другое качество, названное Гейлом «жизнеобеспеченностью»2.

(1 Лейбниц Г.В. Соч. Т. 1 M., 1982. С. 235, 422.

2 Gа1e G. The Anthropic Principle // Scientific American, 1981. V. 245. № 6. P. 119.)

Эта наиболее крайняя форма АКП получила наименование «принципа участия» («participatory principle»). Версия участия ставит под сомнение иерархическое устройство мироздания, требующее редуктивного типа логики физического объяснения. Последовательность объяснительных структур, «вместо того, чтобы продолжаться без конца, приводит в конечном итоге к самому наблюдателю на манер замкнутой цепи взаимозависимостей»1. Такое «бутстрапоподобное» объяснение физического существования рисует фантастическую картину «самовозбуждающейся» Вселенной, ввергающей себя в бытие посредством актов участия.

(1 Ibidem. P. 122.)

Уилер, впрочем, несколько смягчает свой критерий реальности. «Участник» по обязательно должен быть сознательным или живым существом. Для этой роли подходит все, что дополняет «элементарное квантовое явление» до целого: счетчик Гейгера, детектор фотонов и т.п. Этот фактор не обязан даже быть искусственным. Уилер вспоминает в этой связи о камне, сохранившем следы древних космических лучей. Но тогда требуется всего один шаг, чтобы привести версию участия к абсурду. Для этого, как справедливо замечает К.Уипклер1, достаточно представить ситуацию, в которой человечество обречено на вымирание, а механизмы, регистрирующие квантовые феномены, продолжают действовать. Или, допустим, что высшим продуктом истории Вселенной была бы Земля, населенная более примитивными формами жизни или вообще лишенная всякой жизни. Стали бы тогда защитники принципа участия утверждать, что существование Вселенной связано с функционированием этих автоматических механизмов, а целью «тонкой подгонки» физических констант является порождение ординарной, бесплодной в биологическом отношении планеты? Очевидно, что вся концепция участия содержит скрытое антропоцентрическое допущение, отказ от которого обесценивает ее.

(1 См.: Winkleг К. Op. cit. P. 110.)

Эта «неполноценность» антропоцентризма наводит на размышления более общего порядка. Быть может, в физическом содержании антропных аргументов не так уж много антропного? Еще в 1974 г. физик Э.Харрисон справедливо подметил, что «мы не знаем всех условий среды, допускающих разумную жизнь, и антроппый принцип, таким образом, лишь очень ограниченно судит о том, что составляет ее суть. К примеру, обыкновенный карандаш, содержащий углерод и другие элементы, синтезированные в звездах, отвечают требуемым условиям в такой же мере, как и человеческое существо»1.

(1 Harrison Е.R. Cosmological Principles // Comments on Astrophysics and Space Physics. L., 1974. V. 6. № 2. P. 30.)

Мы видим, что в случае отказа от спасительной гипотезы ансамбля миров все сильные антропные аргументы, хотя и в разной степени, обнаруживают свои недостатки. Между тем проблема, ради которой был вызван к жизни АКП, отнюдь не снимается с повестки дня. Почему из множества формально равноценных физических кодексов во Вселенной реализовался лишь один, оказавшийся к тому же столь благоприятным для прогрессивной эволюции материи? Не действует ли в природе некий «принцип запрета», эффективно отсеивающий все варианты физического устройства Вселенной, кроме одного – того, который существует актуально? Возможно ли рациональное включение такого принципа в научную картину мира? И какую роль здесь может сыграть тот положительный остаток антропных аргументов, который получится, если снять с них все «метафизические наслоения»?

Самоорганизация Вселенной и единственность природных законов

Некоторые авторы, анализирующие АКП в «междисциплинарном ракурсе», часто используют биоаналогии. Среди последних выделяется «гипотеза Геи», выдвинутая в 70-е годы английским биологом Дж.Лавлоком1. «Гея» – это система,, включающая пояс земной жизни – биосферу вместе с окружающей ее неживой средой (атмосфера, воды океана, почва). Согласно гипотезе, эта система, взятая как целое, представляет собой образование, удовлетворяющее признакам живой сущности. Она обладает метаболизмом и тонкими механизмами саморегуляции, с поразительной точностью поддерживающими ее состояние вдали от физико-химического равновесия, в той области параметров среды (таких, как температура поверхности Земли, химический состав воздуха, концентрация соли в океанах, и других), которая наиболее благоприятна для биологической эволюции. На планете, лишенной жизни, химический состав атмосферы, к примеру, был бы совсем другим. Так, концентрация кислорода оказалась бы близка к пулю. Ее действительное значение (примерно 21%) тем самым может считаться надежным индикатором наличия жизни на Земле. Но в то же время оно является как бы эффектом «тонкой подстройки», нацеленной на создание оптимального режима функционирования живых структур. Будь оно чуть меньше, энергетическая активность земной фауны резко упала бы, что радикально нарушило бы общий экологический баланс биосферы. Будь оно чуть больше, ничто не смогло бы спасти зеленые массивы планеты от самовозгорания и полного уничтожения. Это лишь один из многочисленных примеров такого рода. Само существование Геи, таким образом, одновременно и требует чрезвычайно точной «подгонки» своих физико-химических параметров и обеспечивает ее. Противник гипотезы Геи не мог бы настаивать на случайном характере всех этих «совпадений» подобно тому, как это делает, стремясь объяснить «космические совпадения», сторонник идеи ансамбля вселенных. «Организм» Геи в течение миллионов лет биологической эволюции обнаруживает род стабильности, называемый па языке физиологов гомеостазом. Ясно, что эта стабильность не была «введена» с самого начала, но возникла естественным путем в ходе эволюции, точнее – коэволюции живого и неживого.

(1 См. Lovelock J. Gaia: A New Look at Life on Earth. L., N.Y., 1979.)

Теперь можно сделать следующий шаг, обратив внимание, что история жизни является лишь закономерным продолжением космологической истории Вселенной. Можно ли тогда осмыслить эволюцию в целом как единый процесс, подчиненный общим закономерностям, и на какой концептуальной основе возможно такое осмысление? Американский философ Э.Янч считает, что это возможно и что фундаментом такого нового понимания должна стать «парадигма самоорганизации», отражающая, по мнению автора, некоторую всеобщую закономерность природы, хотя и выявленную впервые на уровне локальных физических и химических систем в теории диссипативных структур. «Подобно тому, как мы считаем сегодня жизнь самоорганизующимся процессом, который отчасти сам порождает условия своего собственного продолжения и усложнения... подобно этому, может статься, мы однажды распознаем самоорганизующиеся процессы во Вселенной, которая будет тогда детерминироваться не слепым выбором начальных условий, но способностью некоторого самоопределения»1. Гибкое применение в космологии генетических аспектов системно-кибернетического подхода с привлечением широко истолкованных эволюционных объяснительных схем должно стать, по Янчу, ядром программы обоснования единственности фундаментальной структуры Вселенной. Эту программу правомерно было бы назвать «антиредукционистской», поскольку она предполагает наличие общих для всех уровней организации, «сквозных» закономерностей эволюционного процесса2.

(1 Jantsch Е. The Self-Organizing Universe. Oxford, 1980. P. 95.

2 Эта квалификация была дана В.В.Казютинским, проанализировавшим (независимо от Янча) возможности такой программы. См. Казютинский В.В.Общие законы эволюции и проблемы множественности космических цивилизаций // Труды XV Чтений К.Э.Циолковского. Секция «К.Э.Циолковский и философские проблемы освоения космоса». М.. 1981. С. 80–88.)

Можно говорить о становлении и другой, «редукционистской» программы, ставящей целью объяснение единственности номической структуры нашего мира уже на фундаментальном физическом уровне. Здесь АКП мог бы сыграть роль мощного катализатора, ориентируя исследователей на поиск реальных физических факторов, стабилизирующих вид наличных законов природы и объясняющих соответствующие «антропные совпадения». Эти факторы должны быть найдены в форме реальных причинно-следственных связей, в рамках строгой теории. «Антропные объяснения», − справедливо замечает Б.Канитшайдер, – суть «бланки» для динамических объяснений»1.

(1 Kanitscheider В. Explanation in Physical Cosmology // Erkenntnis. Dordrecht, 1985. V. 22. № 1/3. P. 261.)

Такого рода преемственность между двумя типами объяснений особенно наглядно усматривается при обсуждении проблемы начальных условий эволюции Вселенной. В известном смысле фундаментальные параметры, определяющие ионическую структуру Вселенной (константы взаимодействий, спектр масс элементарных частиц, даже размерность пространства-времени) также можно отнести к классу «начальных условий». Поэтому проблемы, поднимаемые АКП, можно переформулировать следующим образом: почему начальные условия эволюции Вселенной были именно такими, которые привели к наблюдаемой ныне космологической ситуации, а не иными?

В свое время астрофизик Ч.Мизнер предложил концепцию «хаотической космологии», согласно которой нынешнее состояние Вселенной слабо зависит от начальных условий ее эволюции. Весьма широкий спектр возможных начальных условий приводит в конечном итоге к одной и той же космологической ситуации1. Современная теория «раздувающейся Вселенной» во многом подтверждает этот взгляд. Так, в соответствии с ней однородность и изотропия сегодняшнего мира в больших масштабах являются следствием не исключительно тонко «подогнанных» (как считали еще в 1973 г. К.Коллинз и С.Хокинг)2 начальных условий, но наличия в ранней физической истории Вселенной этапа быстрого экспоненциального «раздувания» метрики, сглаживающего любые начальные неоднородности3. Можно сказать, таким образом, что теория раздувающейся Вселенной заполнила первый «бланк» для динамического объяснения.

(1 См.: МсСrеа W.H. A Philosophy for Big-Bang Cosmology // Nature, 1970. V. 228. № 5262. Pp. 21–24.

2 См.: Collins С.В., Hawking S.W. Why Is the Universe So Isotropic? // The Astrophysical Journal, 1973. V. 180. № 2. Part 1. Pp. 317–334.

3 См., например: Линде А.Д. Раздувающаяся Вселенная // Успехи физических наук, 1984. Т. 144. Вып. 2. С. 177–214.)

В литературе встречается мнение, что эту схему можно распространить и на другие, более фундаментальные аспекты структуры Вселенной, включая вопрос о происхождении действующих в ней законов. «Возможно, единственным законом природы является полная микроскопическая анархия», – считает, например, Дж.Барроу1. Обсуждая перспективы стохастических калибровочных теорий, он высказывает предположение, что даже если лежащие в основе номической структуры Вселенной принципы симметрии случайны, представляя в пределе хаотическую комбинацию всех возможных типов симметрии, то появление в ходе эволюции локальной калибровочной инвариантности при некоторых не слишком жестких условиях может быть неизбежным. По мере того как из полного набора симметрии все большее их число «выключается из игры» в процессе расширения и остывания Вселенной, спонтанно возникает упорядоченность и происходит род «естественного отбора», механизм которого напоминает закономерности случайных процессов. Для широкого класса случайных процессов независимо от их природы и условий протекания всегда возникает типичная гауссова кривая распределения вероятностей, определяемая лишь двумя параметрами,– положением максимума распределения и шириной его спектра. Универсальность этого рода могла бы ассоциироваться с законами физики, имей они случайное происхождение. В этом смысле, «наш мир с низкой энергией может оказаться столь же необходимым для физики, как и для физиков»2.

(1Barrow J.D. Anthropic Definitions. P. 151.

2 Ibidem.)

* * *


Мистический ореол, первоначально возникший вокруг АКП, сейчас начинает ужо заметно тускнеть. Удивление перед «космическими совпадениями» оборачивается лишь дополнительным стимулирующим фактором исследования, заставляющим позади всякого «как» постоянно ощущать навязчивое присутствие «почему так, а не иначе».

Подытоживая сказанное, хотелось бы высказать одно соображение, касающееся статуса рассмотренных выше «редукционистской» и «антиредукционистской» программ, ставящих своей целью обосновать единственность фундаментальной структуры Вселенной. Думается, что на фоне первой, опирающейся на собственную логику развития физического знания, вторая, стремящаяся найти «общие законы эволюции», выглядит пока не слишком обоснованной. Любые законы формулируются в конкретной теории. Какую теорию надеются построить сторонники «антиредукционистского» подхода? И что должно быть ее объектом? Обнаружение отдельных общих черт эволюции физических, химических и биологических структур еще не дает права заключить, что за этим внешним сходством стоит какая-то скрытая онтология. Между тем без такой онтологии аргументы «антиредукционистов» в данном случае теряют в силе, поскольку ставится задача найти именно общий «скрытый принцип, организующий Вселенную определенным образом»1. Стремясь доказать, что такой новый «синтез» научного знания может осуществить теория диссипативных структур, Э.Янч явно выдает желаемое за действительное. Сверхзадача этой теории, надо надеяться, не имеет ничего общего с радикальным антиредукционизмом. Напротив, открытие феноменологического сходства между поведением диссипативных структур и закономерностями биологического порядка на базе общих математических схем свидетельствует скорее об обратном – о стремлении понять специфику высших уровней организации материи на основе фундаментальных физических принципов. Тем более это касается проблемы происхождения физических законов, управляющих Вселенной. Эта проблема должна решаться чисто физическими средствами.

(1 Девис П. Указ. соч. С. 132.)

Справедливости ради проанализируем еще одно возможное возражение в адрес «редукционистского» подхода. Допустим, что все «бланки», предъявленные антропным принципом строгой физике, окажутся заполненными. Не останется ли и в этом случае загадочным и необъясненным то обстоятельство, что «соотношения, диктуемые строгой теорией, оказываются также и теми, которые благоприятны для жизни»?1 И нельзя ли будет приписать эту «загадочность» ограниченности редукционизма?



(1 Саrr В.J., Rees M.J. Op. cit. P. 612.)

Представляется, что это соображение лишь повторяет ошибку в рассуждениях, о которой уже упоминалось выше. Предметом «аптропных аргументов» является в действительности не то, что выделяет формы жизни на фоне устойчивых структур «неживой Вселенной», но то, что их объединяет на том уровне (атомном и субатомном), где еще нет различия между «живым» и «неживым». Поэтому есть основания предположить, что «принцип, организующий Вселенную определенным образом», напоминает не «непрерывный промысел», пронизывающий всю «историю бытия» от Большого Взрыва до появления разума, но механизм типа «спускового крючка», сработавший уже на ранней стадии физико-космологической эволюции Вселенной, то есть на том этапе, когда о предпосылках собственно биологической эволюции не могло еще быть речи.


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет