Далекое будущее вселенной. Эсхатология в космической перспективе - [128]
Великое открытие молекулярной биологии состоит в том, что, несмотря на необычную природу биологических молекул, полностью механизированное описание применимо на микроуровне и к живым организмам, в том числе к человеку и человеческому мозгу[168]. Однако биологические системы — это системы открытые, далекие от теплового равновесия, так что статистическая физика к ним неприменима. То, что в них происходит, описывается скорее через детализированные структурные взаимоотношения и молекулярные взаимодействия.
На классических структурных уровнях (то есть тех, где мы можем использовать феноменологические отношения без обращения к квантовой теории), отношения микро- и макроструктуры в принципе детерминированы, если учитывать полное описание микроструктуры и низкоуровневых причинно–следственных отношений. Таким образом, основной характеристикой структурной иерархии в физическом мире является действие снизу вверх, происходящее на каждом следующем уровне обусловлено причинно–следственным функционированием, имеющим место уровнем ниже; таким образом, то, что происходит на самом высшем уровне, в конечном счете обусловлено происходящим на нижнем уровне. Такова глубинная основа редукционистского взгляда на мир. Основываясь на этом представлении, люди часто высказываются так, как если бы высших уровней вовсе не существовало («в сущности, ты просто набор атомов»): по–настоящему существует только микроструктура, поскольку она рассматривается как основа причинности на всех уровнях.
В ответ прежде всего необходимо заметить, что нам неизвестна даже природа самого нижнего уровня (возможно, он состоит из кварков, а возможно, и нет), и, следовательно, такая точка зрения, если принимать ее всерьез, обрекает нас на полную беспомощность — мы не знаем, что же на самом деле реально! Но помимо этого такой абсолютистский взгляд просто не принимает всерьез экзистенциальный статус высших уровней. Напротив, мы в этой статье принимаем мнение, что кварки и электроны, протоны и нейтроны, столы и стулья, планеты и звезды, муравьи и люди — все это одинаково реально. То, что каждое явление состоит из явлений более низкого уровня, не подрывает его статуса существующего и имеющего самостоятельное бытие. На определенном уровне это утверждение само собой понятно: в самом деле, я сейчас сижу на стуле. Отрицать этот простой факт — значит игнорировать очевидность. Повседневная жизнь обладает собственным очевидным экзистенциальным статусом: те, кто это отрицает, играют в философские игры, неинтересные, поскольку в них не принимаются в расчет весьма важные для нас аспекты жизни.
Высокоуровневые характеристики основаны на упорядоченных отношениях между составными частями: эти отношения не представляют собой «ничто», напротив, они составляют существенную суть, позволяющую высокоуровневым структурам существовать и образовывать собственные уровни эмерджентного порядка и поведения. Эти высшие порядковые уровни обусловлены не одной только низкоуровневой микрофизикой. В сущности, язык, применяемый к микроуровням, даже не способен описать высокоуровневую структуру и ее поведение: здесь требуются новые понятия и схемы. На микроуровне их ни понять, ни описать невозможно[169]. Более того, низшие уровни накладывают удивительно мало ограничений на происходящее на высших уровнях, где вступают в действие независимые уровни причинности и феноменологии. Например, я могу набрать на компьютере любой текст, какой только захочу: детерминистическое взаимодействие частиц, составляющих компьютер на микроуровне, это допускает. Феноменологические причинно–следственные отношения, действующие на каждом уровне иерархии, могут быть изучаемы как самодостаточные: например, компьютер, на котором я набираю эту статью, действует как текстовый процессор с установленными и известными правилами поведения, однако на низших уровнях он функционирует как машинный код со своим точным языком. В сущности, мы можем искать и достигать высокой репрезентационной точности и предсказательной способности для свойств и отношений на каждом уровне, независимо от любых знаний о взаимоотношениях на нижних уровнях, при условии, что у нас имеются надежные, хорошо подтвержденные описания высших уровней, точно описывающие условия возникновения свойств и значений, неразложимых на составные элементы.
Физические причины, дающие такую независимость свойств высших уровней от природы элементов, составляющих нижние уровни, обсуждаются у Андерсона [3], Швебера [46] и Каданоффа [25]. Речь идет о важнейшем свойстве физики, лежащем в основе нашей повседневной жизни и ее реальности. Его источник — природа квантовой теории поля, которая применяется к микросвойствам материи, суммированным в стандартной модели физики элементарных частиц; важнейшую роль играет здесь масштабное поведение материи, характеризуемое группой перенормировки [46]. В результате возникают эффективные теории поля, описывающие поведение материи на каждом уровне [23], или, говоря более обобщенно, феноменологические отношения, дающие надежное описание поведения на более высоких уровнях. Высокоуровневое поведение оказывается в целом независимо от деталей природы низкоуровневых элементов, его составляющих. Приведем уже упоминавшийся пример: цифровые компьютеры с иерархической логической структурой, выраженной в иерархии компьютерных языков, которая лежит в основе высокоуровневых пользовательских программ [50]. Пользователю не обязательно знать машинный код — и в самом деле, поведение компьютера на высшем уровне не зависит от того, какое именно «железо» и какие именно программы используются на уровне машины. На каждом уровне компьютер обладает реальным существованием, и это позволяет нам разумно взаимодействовать с ним как с целостным явлением на уровне «виртуальной машины», не заботясь о подробностях его низкоуровневой структуры. Другой пример — механический мотор: чтобы им пользоваться, не нужно изучать физику элементарных частиц.
