Начало бесконечности. Объяснения, которые меняют мир

Несколько тысяч светящихся точек на ночном небе да тусклая и размытая полоса Млечного Пути – такой мы видим невооруженным глазом Вселенную вне пределов Солнечной системы. Но если спросить астронома, что же там на самом деле, он расскажет не о точках и не об этой полосе, а о звездах – сферах из раскаленного газа, диаметр которых достигает миллионов километров и которые удалены от нас на много световых лет. Солнце – самая обыкновенная звезда, скажет он, и выглядит оно не так, как другие звезды, только потому, что находится гораздо ближе к Земле, хотя нас и разделяет 150 миллионов километров. И хотя эти расстояния невообразимы, мы уверены, что знаем причину сияния звезд: все дело в ядерной энергии, скажет астроном, выделяющейся в результате трансмутации, в ходе которой один химический элемент преобразуется в другой (главным образом – водород в гелий).

Некоторые типы трансмутации происходят самопроизвольно и на Земле, при распаде радиоактивных элементов. Впервые это продемонстрировали в 1901 году физики Фредерик Содди и Эрнест Резерфорд, но представление о трансмутации восходит к античности. Алхимики веками мечтали о том, чтобы превратить неблагородный металл – железо или свинец – в золото. Но они так и не смогли даже приблизительно понять, что для этого нужно, поэтому у них ничего не вышло. А вот ученые XX века с этой задачей справились. Справляются с ней и звезды, когда они взрываются как сверхновые. Получить золото из неблагородных металлов путем трансмутации во Вселенной под силу только звездам – и разумным существам, разбирающимся в том, какие процессы протекают в их недрах.

А Млечный Путь, скажет астроном, несмотря на свою иллюзорность, – самый крупный объект, который можно увидеть невооруженным глазом, – галактика, состоящая из сотен миллиардов звезд, связанных взаимным притяжением на расстояниях десятки тысяч световых лет. Мы смотрим на него изнутри, потому что являемся его частью. И хотя ночью кажется, что небо безоблачно и ничто в нем особо не меняется, во Вселенной кипит бурная деятельность, скажет астроном. Самая обычная звезда за секунду преобразует миллионы тонн вещества в энергию, причем каждый грамм высвобождает ее столько же, сколько выделилось бы при взрыве атомной бомбы. В пределах досягаемости мощнейших телескопов, которые позволяют рассмотреть больше галактик, чем звезд в нашей Галактике, скажет астроном, каждую секунду взрывается несколько сверхновых, и каждая из них ненадолго становится ярче, чем все звезды соответствующей галактики вместе взятые. Мы не знаем, где еще за пределами Солнечной системы есть жизнь и разумные существа, и есть ли вообще, и не можем сказать, насколько роковыми являются последствия каждого взрыва. Но мы знаем, что сверхновая звезда опустошает все планеты, которые могут вокруг нее обращаться, уничтожая все живое, если там была жизнь. Да, включая и разумных существ, если только у них нет технологий, значительно опережающих наши. Одно лишь нейтринное излучение такой звезды убьет человека на расстоянии миллиардов километров, даже если на всем этом протяжении будут стоять свинцовые экраны. Однако своим существованием мы обязаны как раз сверхновым звездам: именно они – посредством трансмутаций – являются источником большей части элементов, из которых состоим мы сами и наша планета.

Но есть явления, которым удается затмить даже взрывы сверхновых. В марте 2008 года выведенный на орбиту вокруг Земли рентгеновский телескоп зафиксировал так называемый гамма-всплеск на расстоянии 7,5 миллиарда световых лет[1] – а это половина расстояния до границ известной нам части Вселенной. Вероятно, это был коллапс одиночной звезды в черную дыру – объект, обладающий таким сильным гравитационным полем, что даже свет не может из него выбраться. Этот всплеск был ярче, чем миллион сверхновых, и его можно было бы наблюдать с Земли невооруженным глазом – очень смутно и всего на протяжении нескольких секунд, так что вряд ли кто-то успел заметить. Взрыв сверхновой длится дольше, его свечение затухает на протяжении нескольких месяцев, поэтому еще до изобретения телескопов астрономы смогли зафиксировать в нашей Галактике несколько таких явлений[2].

Еще один тип космических монстров – квазары, объекты с очень ярким свечением, которые относятся к другой весовой категории. Они слишком далеки, чтобы увидеть их невооруженным глазом, но за небольшое время могут выдать столько же световой энергии, сколько сверхновая излучила бы за миллион лет. Источник этой энергии – массивные черные дыры, которые расположены в центрах галактик. В них пропадают целые звезды – дыра втягивает их в себя, разрывая за счет приливных эффектов во время спуска по спирали, – причем большой квазар может поглощать по несколько звезд в день! Благодаря сильным магнитным полям часть гравитационной энергии возвращается в виде джетов – направленных струй частиц высоких энергий, которые подсвечивают окружающий газ с силой триллиона солнц.

В самой черной дыре (за границей невозвращения, называемой горизонтом событий) условия еще более экстремальны – возможно, там разрушается сама структура пространства и времени! Но при этом Вселенная, зародившаяся около четырнадцати миллиардов лет назад в результате Большого взрыва, который охватил всё и вся и на фоне которого все другие описанные мною явления просто меркнут, продолжает неумолимо расширяться. И вся эта Вселенная – лишь малая часть гораздо более внушительного целого, Мультивселенной, в которой таких Вселенных огромное множество.

Физический мир не просто намного больше, и жизнь в нем кипит не просто активнее, чем нам представлялось: в нем гораздо больше деталей, он разнообразнее, и вообще в нем происходит больше событий. И все в нем подчиняется изящным законам физики, которые мы в определенной степени понимаем. Я даже не знаю, что удивительнее: сами эти явления или то, что мы столько о них знаем.

Но откуда мы все это знаем? У науки есть одна замечательная особенность – контраст между огромным охватом и силой лучших теорий и их мощи и теми сомнительными, ограниченными средствами, которые используются при их создании. Человек никогда не был на поверхности звезды и тем более в ее недрах, где и происходит трансмутация и производится энергия. Но, глядя на холодные точки на небе, мы знаем, что это раскаленные добела поверхности далеких ядерных печей. С физической же точки зрения, наш мозг просто обрабатывает электрические импульсы, поступающие из глаз. Глаза же воспринимают только тот свет, который падает на них в данный момент. Тот факт, что этот свет был излучен очень далеко от нас и очень давно, и то, что происходило намного больше событий, чем просто излучение света, мы видеть не можем. Это известно нам только теоретически.

Научные теории – это объяснения, то есть утверждения о том, какие процессы и явления существуют в мире и как они протекают. Но откуда возникают эти теории? На протяжении большей части истории науки бытовало ошибочное мнение, что теории «выводятся» из чувственного опыта; в философии это учение называется эмпиризмом.

В 1689 году философ Джон Локк писал, например, что человеческий разум – «чистый лист бумаги», на который записывается чувственный опыт, и что так появляются все наши знания о физическом мире. Другая метафора эмпириков заключалась в том, что можно читать знания из «Книги природы» путем наблюдений. Как бы то ни было, первооткрыватель знания является его пассивным получателем, но не создателем.

На самом же деле научные теории ниоткуда не «выводятся». Мы не читаем их в природе, и природа не записывает их в нас. Теории – это догадки, дерзкие гипотезы. Они возникают у человека в голове: мы играем идеями, перегруппировываем, комбинируем и видоизменяем их, наконец, сочетаем с существующими идеями с целью усовершенствования. Приходя в этот мир, человек не начинает жизнь с «чистого листа», у нас есть врожденные ожидания и намерения и врожденная способность совершенствовать их с помощью мышления и опыта. Опыт действительно играет в науке важную роль, но она отлична от той, которую приписывал ему эмпиризм. Опыт – не источник для вывода теорий. Главное его предназначение – помочь определиться с выбором одной из нескольких уже предложенных теорий. Именно это и означает фраза «познавать на опыте».

Однако до середины XX века, до появления работ философа Карла Поппера, это должным образом не осознавали. Итак, с исторической точки зрения именно эмпиризм дал первое обоснование экспериментальной науки в известном нам сегодня виде. Философы-эмпирики критиковали и отвергали такие традиционные методы познания, как поклонение авторитету священных книг и других сочинений древности, равно как и авторитету людей – священников и мыслителей, а также веру в предания, привычные правила и слухи. Кроме того, эмпиризм отвергал противоположное ему и удивительно стойкое представление о том, что чувства – это не больше чем источники ошибок и их нужно игнорировать. И, целиком и полностью выступая за получение новых знаний, он внушал оптимизм в противовес господствовавшему в Средневековье фатализму, согласно которому все важное было уже известно. Таким образом, несмотря на принципиальное заблуждение относительно источника научного знания, эмпиризм стал большим шагом вперед как в философии, так и в истории науки. Однако оставался открытым вопрос, который с самого начала поднимался скептиками (дружелюбными и не очень): как знания о том, что не было испытано на опыте, могут быть «выведены» из того, что было? Какой нужен ход мысли, чтобы достоверно вывести одно из другого? Вряд ли кому-то придет в голову выводить географию Марса из карты Земли, так почему же мы полагаем, что можем узнать о физике на Марсе из экспериментов, проведенных на Земле? Очевидно, одним логическим выводом здесь не обойтись из-за логического же пробела: любые логические выводы, примененные к утверждениям, описывающим тот или иной опыт, могут привести к заключению только об этом опыте и ни о чем другом.

Долгое время считалось, что все дело в повторении: если человек многократно получает сходные результаты при схожих обстоятельствах, то можно «экстраполировать» или «обобщить» эту картину и предположить, что она будет воспроизводиться и дальше. Например, почему мы полагаем, что завтра утром взойдет солнце? Потому что в прошлом рассвет неизменно наступал каждое утро. Из этого мы якобы «выводим» теорию, что при схожих обстоятельствах так будет всегда – ну или скорее всего будет. Мы полагаем, что каждый раз, когда этот прогноз сбывается, и с учетом того, что обратного никогда еще не было, вероятность того, что он будет сбываться всегда, увеличивается. Так можно – предположительно – получать все более и более надежные знания о будущем, исходя из прошлого, и об общем, исходя из частного. Такой ход рассуждений стали называть «индуктивным выводом» или «индукцией»[3], а учение о том, что научные теории создаются именно таким способом, называется индуктивизмом. Чтобы закрыть логический пробел, некоторые индуктивисты воображали существование некого принципа природы – «принципа индукции», который позволяет считать индуктивный вывод верным. Популярный вариант индуктивного рассуждения звучит так: «Будущее будет похоже на прошлое». Сюда же можно добавить варианты «далекое должно быть похоже на близкое» или «невиданное должно быть похоже на известное» и т. д.

Но сформулировать «принцип индукции», который можно было бы применять на практике для получения научных теорий на основе опыта, никому так и не удалось. На эту неудачу и невозможность устранить логический пробел всегда опиралась критика индуктивизма. Однако она была к нему слишком милосердна, потому что оставляла в силе два наиболее серьезных заблуждения.

Во-первых, индуктивизм претендует на то, что может объяснить, как наука делает предсказания о том или ином опыте. Но теоретические знания в большинстве своем просто не принимают такую форму. Научные объяснения описывают реальность, большая часть которой не является чьим-то опытом. Так, астрофизика – это наука не о нас (не о том, что мы видим, смотря на небо), а о звездах: из чего они состоят, почему светятся, как формируются, и о том, каким универсальным законам физики подчиняются. Большую часть из этих процессов никто никогда не наблюдал: никто не прожил миллиард лет и не преодолел расстояние в световой год, никто не наблюдал Большой взрыв, никто никогда не сможет прикоснуться к закону физики, разве что мысленно, посредством теории. Все наши предсказания о том, как будет выглядеть объект или явление, выводятся из подобных объяснений того, чем они являются. Поэтому индуктивизм даже не задается вопросом о том, как можно узнать что-то о звездах и Вселенной помимо того, что мы видим точки на небе.

Второе принципиальное заблуждение индуктивизма состоит в том, что научные теории предсказывают, что «будущее будет похоже на прошлое» и что «невиданное должно быть похоже на известное» и т. д. (Как вариант – «вероятно, будет похоже».) Но в реальности будущее отличается от прошлого, а то, что не видно глазу, совсем не похоже на то, что ему доступно. Наука зачастую предсказывает явления, совершенно отличные от всего, что было испытано до этого, и благодаря ей же эти явления становятся возможными. Тысячелетиями люди мечтали научиться летать, однако все попытки неизменно заканчивались падением. Потом они открыли хорошие объяснительные теории, описывающие полет, и наконец поднялись в воздух, причем именно в таком порядке. До 1945 года никто не наблюдал ядерный взрыв (взрыв атомной бомбы), а может, в истории Вселенной их никогда и не было. Однако первый такой взрыв и условия, при которых он произойдет, были точно предсказаны, но не исходя из предположений о том, что будущее будет похоже на прошлое. Тот же восход солнца – излюбленный пример индуктивистов – не всегда наблюдается каждые двадцать четыре часа в сутки: если смотреть с орбиты, то его можно увидеть каждые девяносто минут или не увидеть вовсе. И это было известно из теории задолго до того, как первый человек облетел Землю по орбите.

В защиту индуктивизма нельзя даже сказать, что во всех этих примерах будущее все-таки «напоминает прошлое» в том смысле, что оно подчиняется тем же самым фундаментальным законам природы. Это – утверждение ни о чем: любой возможный закон природы, будь он верен или нет, должен утверждать «схожесть» будущего и прошлого в том смысле, что и то, и другое должно ему подчиняться. А значит, используя эту версию «принципа индукции», нельзя выводить какие бы то ни было теории или делать предсказания на основе опыта или чего-то еще.

Даже в повседневной жизни мы прекрасно понимаем, что будущее не похоже на прошлое, что какие-то вещи будут повторяться, а какие-то нет. До 2000 года я тысячи раз видел, что в правильно составленном григорианском календаре год начинается с цифр 1 и 9. Но, несмотря на это, я ожидал, что в полночь 31 декабря 1999 года на соответствующем месте во всех таких календарях появятся цифры 2 и 0. Кроме того, согласно моим расчетам, цифры 1 и 9 при таких же условиях появятся в календаре на том же месте только через 17 000 лет. На тот момент ни я, никто другой ни разу не видели, чтобы год на календаре начинался на «20», равно как и не видели промежутка в 17 000 лет, но, исходя из объяснительных теорий, мы могли ожидать и ожидали появление этих цифр.

Как говорил древнегреческий философ Гераклит, «в одну реку нельзя войти дважды, ведь и река уже будет другой, и человек будет другим»[4]. Вспоминая, что видели восход солнца «не один раз» при «тех же самых» обстоятельствах, мы неявно опираемся на объяснительные теории, которые говорят нам, какие комбинации переменных из нашего опыта нужно интерпретировать как «повторяющиеся» в описываемой реальности явления, а какие носят частный характер и к делу не относятся. Например, согласно законам геометрии и оптики, мы вряд ли увидим восход в облачный день, хотя он и происходит в действительности за тучами, в ненаблюдаемой части мира. И только благодаря объяснительным теориям мы знаем, что, если в такие дни мы не видим солнца, это не значит, что рассвет не наступил вовсе. Аналогично теория говорит нам, что, если мы видим восход солнца в зеркале, в телевизионной передаче или в компьютерной игре, это не значит, что мы видели его второй раз за день. Таким образом, сама идея о том, что опыт повторяется, – это не чувственный опыт, а теория.

Это то, что касается индуктивизма. И поскольку это направление ложно, то ложным должен быть и эмпиризм. Ведь если на основе опыта нельзя ничего предсказать, то нельзя и получить объяснение. Появление нового объяснения – процесс творческий по своей сути. Чтобы интерпретировать точки на небе как раскаленные добела сферы диаметром сотни тысяч и миллионы километров, сначала нужно додуматься до самой идеи таких сфер. После этого придется объяснить, почему они кажутся маленькими и холодными, почему как будто следуют за нами по пятам и почему не падают вниз. Такие идеи не возникают сами по себе и не выводятся из чего бы то ни было механически. До них нужно додуматься, а затем критиковать их и проверять. Да, созерцание точек на небе определенным образом «отражается» в нашем сознании, но в него записываются не объяснения, а только сами точки. Да и природа – не книга: «читать» точки на небе можно пытаться всю жизнь, и не одну, и в итоге так и не понять, что же они собой представляют.

Как раз так все и происходило. Тысячелетиями внимательнейшие из наблюдателей полагали, что звезды – светильники, закрепленные на полой «небесной сфере» вращающейся вокруг расположенной в ее центре Земли. (Или, как вариант, отверстия в этой сфере, через которые изливается на нас свет небесный.) Эта геоцентрическая – Земля находится в центре – теоретическая модель Вселенной, по-видимому, была выведена прямо из опыта и подтверждалась раз за разом: любой, кто смотрел на небо, мог «непосредственно наблюдать» небесную сферу и звезды, сохраняющие свое относительное положение и висящие на небе в полном соответствии с теорией. Но на самом-то деле Солнечная система гелиоцентрическая – центром ее является Солнце, а не Земля, причем Земля вовсе не стоит на месте, а совершает сложное движение. И хотя впервые ежесуточное обращение небесной сферы было замечено путем наблюдения за звездами, это было свойством не звезд, а Земли, которая вращалась вместе с находящимися на ней наблюдателями. Это классический пример обманчивости восприятия: нам кажется, что Земля у нас под ногами стоит на месте, хотя на самом деле она вращается. Что же касается небесной сферы, то, хоть она явственно видна при свете дня и называется небом, в действительности ее не существует вообще.

Обманчивость восприятия всегда была проблемой для эмпиризма, а потому казалось, что и для науки. Эмпирики не находили ничего лучше, чем защищаться доводами о том, что сами по себе чувства не могут обманывать. В заблуждение нас вводят неправильные истолкования того, что мы видим и ощущаем. Это верно, но лишь потому, что сами по себе чувства ничего нам не говорят. Все дело в том, как мы их трактуем, а наши интерпретации очень подвержены ошибкам. Но главный ключ к науке состоит в том, что объяснительные теории, которые включают в себя эти истолкования, можно усовершенствовать путем догадок, критики и проверки.

Цель эмпиризма, заключавшаяся в избавлении науки от авторитетов, так и не была достигнута. Да, он отказался от следования традиционным авторитетам, и это произвело благотворный эффект. Но, к сожалению, попутно были установлены два других ложных авторитета: чувственный опыт и вымышленный процесс «вывода» (например, индукции), который, как представлялось, используется для извлечения теорий из опыта.

Ложное представление о том, что без авторитета знание не будет истинным или надежным, появилось еще в античные времена и господствует до сих пор. И по сей день многие курсы по философии знания придерживаются того, что знание – это некая форма обоснованного истинного убеждения, где «обоснованное» значит объявленное верным (или хотя бы «вероятным») с отсылкой к какому-либо авторитетному источнику или пробному камню знания. Таким образом, исходный вопрос «откуда мы знаем, что…?» трансформируется в иной – «ссылаясь на какой авторитет, мы можем утверждать, что…?». В этой форме вопрос является химерой, на которую у философов ушло, наверное, больше времени и усилий, чем на любую другую идею. С ней поиск истины становится погоней за уверенностью (чувством) или одобрением (социальным статусом). Это заблуждение называется джастификационизмом[5].

Противоположная позиция, согласно которой авторитетных источников знания нет вообще, как и каких-либо надежных средств обоснования истинности или вероятности идей, носит название фаллибилизм[6]. Для тех, кто верит в теорию знания как обоснованного истинного убеждения, такое признание является поводом для отчаяния или цинизма, ведь для них это означает, что знание недостижимо. Но для тех из нас, для кого сформировать то или иное знание – значит лучше понять, как устроен мир, какие процессы в нем происходят и почему, фаллибилизм – одно из средств, с помощью которых этого можно добиться. Фаллибилисты полагают, что даже самые разумные и наиболее фундаментальные их объяснения помимо истины содержат и заблуждения и поэтому нужно стараться изменить их к лучшему. Логика джастификационизма, напротив, в том, чтобы искать (и, как правило, верить, что они найдены) пути защиты идей от изменения. Более того, логика фаллибилизма в том, чтобы не только стремиться исправить заблуждения прошлого, но и надеяться в будущем найти и изменить ошибочные идеи, которые сегодня никто не подвергает сомнению и не оспаривает. Так что именно фаллибилизм, а не простое отрицание авторитетов, был необходим для начала безграничного роста знаний, то есть стоит у начала бесконечности.

В погоне за авторитетами эмпирики стали недооценивать и даже клеймить предположение – истинный источник всех наших теорий. Ведь если бы органы чувств были единственным источником знаний, то ошибка (или как минимум ошибка, которой можно избежать) могла бы возникнуть добавлением к тому, что говорит источник, изъятием из него или неправильным истолкованием. Поэтому эмпирики пришли к представлению о том, что вдобавок к отрицанию античных авторитетов и традиций ученые должны подавлять или игнорировать любые новые идеи, которые у них могу появиться, кроме тех, которые должным образом «выведены» из опыта. Как говорил в «Скандале в Богемии» сыщик Шерлок Холмс, придуманный Артуром Конан Дойлом, «теоретизировать, не имея данных, опасно»[7].

Такая позиция была принципиально ошибочной. Ведь мы не располагаем никакими данными, которые не были бы проинтерпретированы посредством теорий. Все наблюдения, в терминах Поппера, теоретически нагружены[8], а значит, могут быть ошибочными, как и все наши теории. Возьмем, например, нервные импульсы, поступающие в мозг от органов чувств. Они не дают прямого, неискаженного доступа к реальности, они даже не воспринимаются тем, что они есть на самом деле, а именно как своего рода паутина электрической активности. Как правило, мы не ощущаем, что они находятся там, где они находятся в действительности, – в мозгу. Мы располагаем их где-то в реальности. Мы не просто видим что-то синее, мы видим синее небо где-то там, высоко и далеко. Мы не просто чувствуем боль, у нас болит голова или живот. Эти интерпретации – «голова», «живот», «высоко» – мозг добавляет к событиям, которые на самом деле происходят в нем самом. И наши органы чувств, и все интерпретации, которыми мы осознанно или неосознанно снабжаем результат их работы, откровенно ненадежны, и доказательства тому – теория о небесной сфере, а также любой оптический обман и фокус. Получается, что мы ничего не воспринимаем таким, каково оно есть на самом деле. Все это теоретическая интерпретация – предположение, гипотеза.

Гораздо ближе Конан Дойл подошел к правде в «Тайне Боскомской долины», где вложил в уста Холмса замечание о «косвенных доказательствах» – сведениях о событии, у которого не было свидетелей. Они «очень обманчивы… Они могут совершенно ясно указывать в одном направлении, но если вы способны разобраться в этих доказательствах, то можете обнаружить, что на самом деле они очень часто ведут нас не к истине, а в противоположную сторону… Ничто так не обманчиво, как слишком очевидные факты»[9]. То же верно и в случае с научными открытиями. И здесь опять возникает вопрос: откуда мы это знаем? Если все теории возникают локально, как предположения в мозгу человека, и проверить их можно только локально, на опыте, то как получается так, что они несут в себе такие обширные и точные знания о действительности, которой мы никогда не ощущали на себе?

Вопрос не в том, из каких авторитетных источников выводятся научные знания или на чем они основываются. Я имею в виду буквально, так это какими процессами более точные и детальные объяснения устройства мира в итоге физически представляются в нашем мозгу? Каким образом мы приходим к знанию о взаимодействии субатомных частиц при ядерных превращениях в недрах далекой звезды, если даже тонкий луч ее света, который попадает в наши приборы, был испущен светящимся газом на поверхности звезды, на миллион километров выше того места, где происходит ядерное превращение? Откуда мы знаем, какие условия имеют место в огненном шаре в первые секунды после Большого взрыва, который мгновенно уничтожил бы любое разумное существо или научный прибор? Как мы получаем представление о будущем, которое мы вообще никак не можем измерить? Как выходит так, что мы можем спрогнозировать с немалой степенью уверенности, что новая конструкция микрочипа окажется работоспособной, а новое лекарство будет лечить от конкретной болезни, хотя ни того, ни другого раньше не существовало?

На протяжении большей части своей истории человек не знал, как решать такие задачи. Люди не разрабатывали микрочипы, не создавали лекарства и даже не изобретали колесо. Тысячи поколений наших предков смотрели на ночное небо и гадали, что же представляют собой звезды: из чего они состоят, почему светят, как влияют друг на друга и на нас – и эти вопросы были поставлены совершенно правильно. Но, располагая такими же, с анатомической точки зрения, глазами и мозгами, как и у современных астрономов, наши предки тем не менее ничего понять не смогли. Во многом схожая ситуация наблюдалась и в других областях знания. И дело было не в том, что люди недостаточно старались или плохо думали. Они наблюдали за миром. Они пытались понять его, но это редко к чему-то приводило. Иногда удавалось находить в тех или иных явлениях простые закономерности. Но попытки понять, что стоит за этими явлениями, практически всегда заканчивались неудачей.

Думаю, что тогда, как и сегодня, большинство людей задумывались о подобном лишь изредка, в перерывах между решением более насущных проблем. Но и эти их проблемы также были сопряжены с жаждой знания, причем не только чистого любопытства. Людям хотелось научиться сохранять запасы еды, выделить время на отдых, не рискуя остаться без пропитания, спастись от холода, жары или врагов, облегчить боль – они хотели жить лучше во всех отношениях. Но в масштабе времени, выделенного на долю отдельного человека, особого прогресса им достичь практически не удавалось. Они научились добывать огонь, шить одежды, делать инструменты из камня, получили бронзу и так далее, но подобные открытия случались так редко, что с точки зрения отдельного человека мир стоял на месте. Иногда люди (каким-то чудом) осознавали, что прогресс в практических делах зависит от прогресса в понимании сложных явлений на небе. Они даже строили предположения о такой связи, что выражалось, например, в мифах, которые казались им достаточно убедительными и управляли их жизнью, но при этом опять-таки не имели ничего общего с правдой. Короче говоря, люди хотели создать знания, чтобы добиться прогресса, но не знали, как это сделать.

Так было с доисторических времен, так продолжалось в период рассвета цивилизации, так шло до недавнего времени едва заметное медленное усложнение, со множеством неудач и потерь. Лишь несколько столетий назад появился новый мощный способ совершения открытий и поиска объяснений, который впоследствии был назван наукой. Его появление вошло в историю как научная революция, потому что практически сразу же знания начали создаваться с заметной скоростью, которая с тех пор только растет.

Но что же изменилось? Почему науке, в отличие от всех предыдущих способов, удавалось разобраться, как устроен физический мир? Что такого особенного стали делать люди, чего не делали раньше? Этот вопрос возник с появлением в науке первых достижений, на него было дано много противоречивых ответов, и некоторые несли в себе долю истины. Но ни один из них, как мне кажется, не достиг самой сути. Чтобы пояснить свой ответ на этот вопрос, я сделаю небольшое отступление.

Научная революция была частью более масштабной интеллектуальной революции, Просвещения, благодаря которому прогресс проявился и в других областях, особенно в этике и политической философии, а также в общественных институтах. К сожалению, историки и философы используют термин «Просвещение» для обозначения множества разных тенденций, среди которых есть и такие, что прямо противоположны друг другу. Из дальнейшего повествования станет ясно, что имею в виду я. Речь идет об одном из нескольких аспектов «начала бесконечности» и о том, чему посвящена эта книга. Но все концепции Просвещения сходятся в одном: это был бунт, и в частности бунт против авторитетов в отношении знания.

Отрицание авторитетов в отношении знания было не просто вопросом абстрактного анализа. Это было необходимое условие прогресса, потому что до эпохи Просвещения считалось, что все важные знания уже получены и хранятся в авторитетных источниках, таких как древние писания и традиционные представления. В некоторых из этих источников действительно содержались истинные знания, но они были сложены в виде догм наряду со многими ошибочными утверждениями. Так что все источники, из которых, как полагали, происходят знания, в действительности несли в себе мало информации и ошибались в отношении большей части объясняемых явлений. И поэтому для достижения прогресса нужно было научиться отрицать эти авторитеты. Вот почему в качестве девиза Королевского общества (одной из старейших академий наук, основанной в Лондоне в 1660 году) было выбрано изречение «Nullius in verba», что означает примерно следующее: «Никому не верить на слово».

Однако сам по себе бунт против авторитетов ничего не мог изменить. В истории те или иные авторитеты отрицались много раз, но из этого редко получалось что-то хорошее. Обычно на смену старым авторитетам просто приходили новые. Для устойчивого и быстрого развития знаний требовалась традиция критики. До эпохи Просвещения такая традиция была редкостью: как правило, весь смысл традиции сводится к тому, чтобы сохранять что-то неизменным.

Таким образом, Просвещение явило собой революцию в способах поиска знания, а именно это была попытка не полагаться на авторитеты. В этом контексте эмпиризм с его лозунгом опоры в поиске знания исключительно на чувства сыграл в истории весьма благотворную роль – хотя сам имел принципиальные изъяны и выступал в качестве авторитета в плане понимания механизма науки.

Одним из следствий традиции критики стало появление методологического правила, заключавшегося в том, что научная теория должна допускать проверку на опыте (хотя вначале оно не было явно выражено). Иначе говоря, теория должна делать предсказания, которые в случае ее ошибочности могут быть опровергнуты результатами каких-либо возможных наблюдений. Таким образом, хотя научные теории и не выводятся из опыта, последний позволяет их проверить – путем наблюдений или эксперимента. Например, до открытия радиоактивности химики считали (и это подтверждалось бесчисленными экспериментами), что превращения элементов невозможны. Но Резерфорд и Содди выдвинули дерзкую гипотезу о том, что уран может самопроизвольно превращаться в другие элементы. Продемонстрировав образование элемента радия в запаянном сосуде с ураном, они опровергли господствующую теорию, и наука пошла вперед. Им это удалось, потому что прежняя теория допускала проверку на опыте: в том, что в сосуде есть радий, можно было убедиться. Античное же представление о том, что все состоит из комбинации четырех первичных элементов – земли, воздуха, огня и воды, напротив, не допускало проверки, потому что ничего не говорило о том, как проверить наличие этих компонентов. Поэтому его и нельзя было опровергнуть экспериментом. А значит, нельзя было и усовершенствовать с помощью эксперимента, и этого не было сделано. В основе Просвещения лежала иная философия!

Физик Галилео Галилей был, наверное, первым, кто понял всю важность экспериментальных проверок (которые он называл cimenti, то есть «суд Божий») – в отличие от других форм эксперимента и наблюдения, которые проще спутать с «чтением Книги природы». Сегодня возможность экспериментальной проверки признается определяющей характеристикой научного метода. Поппер называл ее «критерием демаркации» между наукой и ненаучным подходом.

Однако и возможность экспериментальной проверки не может служить решающим фактором в научной революции. Вопреки бытующему мнению, предсказания, допускающие проверку на опыте, были всегда. Любой традиционный способ изготовления ножа из кремня или разведения огня можно проверить опытным путем. Всякий, кто предсказывает, что в следующий вторник солнце выйдет на небо, имеет проверяемую теорию. Кстати, как и любой игрок, который чувствует, что сегодня ему обязательно повезет. Так что же такого жизненно важного, способствующего прогрессу есть в науке, но нет в проверяемых теориях предсказателя и игрока?

Причина, по которой возможности экспериментальной проверки недостаточно, – в том, что предсказание не является и не может являться для науки целью. Возьмем, например, публику, пришедшую на выступление фокусника. С точки зрения логики задача, стоящая перед ней, во многом схожа с научной. И хотя в природе нет фокусника, который старался бы нарочно обмануть нас, и в том и в другом случае мы можем заблуждаться по одной и той же причине: то, что мы видим, не самоочевидно. Если бы фокус можно было объяснить с ходу, его бы просто не было. Если бы объяснения физических явлений были очевидны, эмпирический подход был бы законным и не возникло бы необходимости в науке в том виде, в котором она нам известна.

Но дело не в том, что нужно предсказать, каким будет фокус. Я могу, например, предсказать, что если фокусник делает вид, что прячет шары под стаканами, то эти стаканы потом окажутся пустыми; могу также предсказать, что, если он кого-то перепиливает пополам, этот кто-то появится затем на сцене целый и невредимый. Это все предсказания, которые можно проверить на опыте. Я могу много раз посещать выступления фокусников и видеть, что мои предсказания каждый раз сбываются. Но все это даже не даст мне подойти к самой проблеме того, как устроен фокус, и уж тем более решить ее. Для этого требуется объяснение: некое суждение о реальности, которое объяснит то, что мы видим.

Кому-то фокусы просто нравятся, и желания понять, как так получается, не возникает. Сходным образом в XX веке большинство философов и многие ученые придерживались той точки зрения, что наука не способна совершить какие-либо открытия о реальном мире. Исходя из эмпиризма, они сделали неизбежный вывод (который привел бы в ужас ранних эмпириков), что наука может лишь надежно предсказывать исход наблюдений и что она никогда не должна стремиться описать ту действительность, которая эти события порождает. Это течение называется инструментализмом, и он в принципе отрицает существование того, что я называю «объяснением». Влияние инструментализма ощутимо до сих пор. В некоторых областях науки (например, в статистическом анализе) само слово «объяснение» стало означать «предсказание», и говорят, что математическая формула «объясняет» набор экспериментальных данных. Под «действительностью» понимаются просто данные наблюдений, которые формула должна аппроксимировать. Таким образом, для утверждений о самой реальности не остается места – можно разве что признать ее «полезной фикцией».

Инструментализм – один из многих способов отрицания реализма, разумного и правильного учения о том, что физический мир существует на самом деле и доступен рациональному изучению. Логическим следствием из такого отрицания является то, что все утверждения о реальности эквивалентны мифам и ни одно из них не лучше другого в каком бы то ни было объективном смысле. Это – релятивизм, учение о том, что утверждения в какой-то определенной области не могут быть объективно истинными или ложными: в лучшем случае о них можно так судить относительно некоего культурного или другого произвольного стандарта.

Инструментализм же, даже если отвлечься от чудовищной с точки зрения философии попытки свести науку к набору утверждений о человеческом опыте, не имеет смысла в своих же собственных терминах. Ведь чисто предсказательной теории, не использующей объяснений, не существует. Даже самое простое предсказание невозможно без опоры на достаточно сложную объяснительную базу. Например, предсказания, касавшиеся фокусов, применимы именно к фокусам. Это поясняющая информация, из которой я узнаю, кроме всего прочего, что не стоит «экстраполировать» эти предсказания на ситуацию другого типа, даже если применительно к фокусам они и оправдываются. Так я понимаю, что не стоит предполагать, что пила безопасна для человека и в общем случае, и продолжаю предсказывать, что, если бы шарик под стакан поместил я, он там действительно оказался бы и никуда бы не исчез.

Понятие фокуса и различие между ним и другими ситуациями знакомы и не вызывают затруднений – и легко забывается, что оно опирается на реальные объяснительные теории обо всем, что только может быть: как устроены наши органы чувств, как ведут себя твердые вещества и свет, а также о тонких культурных деталях. Знания, которые и знакомы, и непротиворечивы одновременно, – фоновые знания. Предсказательная теория, объяснительное наполнение которой состоит только из фоновых знаний, – эмпирическое правило. Обычно мы принимаем фоновые знания как сами собой разумеющиеся, поэтому может показаться, что эмпирические правила являются предсказаниями, не опирающимися на объяснения, но это только видимость.

Объяснить, почему срабатывает эмпирическое правило, можно всегда, хотя мы можем и не знать этого объяснения. Отрицать, что та или иная природная закономерность имеет объяснение, по сути то же самое, что верить в сверхъестественное и говорить: «Это не фокус, это настоящее волшебство». Всегда находится объяснение и тому, почему эмпирическое правило не срабатывает, ведь такие правила всегда ограниченны: они верны только в узком диапазоне знакомых обстоятельств. Так что если бы к фокусу со стаканами и шариками добавилась неизвестная до этого особенность, то мое эмпирическое правило вполне могло бы привести к ложному предсказанию. Например, исходя из этого правила, я не смог бы сказать, получится ли фокус, если заменить шарики зажженными свечами. Но на этот вопрос я смог бы ответить, будь у меня объяснение фокуса.

Объяснения важны прежде всего и для нахождения эмпирического правила: я бы не смог сделать предсказаний о фокусе, если бы не обладал большим объемом поясняющей информации – еще до конкретных объяснений фокуса. Например, только в свете объяснений я смог бы вычленить из своего опыта наблюдения за фокусом понятия стаканов и шариков, а, скажем, не красного и синего, даже если бы в каждом таком фокусе, который я видел, стаканы были красными, а шарики синими.

Суть экспериментальной проверки в том, что для рассматриваемого вопроса известно как минимум две жизнеспособные на вид теории, дающие противоречащие друг другу предсказания, которые можно разграничить путем эксперимента. Подобно противоречащим друг другу предсказаниям в случае с экспериментом и наблюдением, в более широком смысле противоречащие друг другу идеи имеют место в случае с рациональным мышлением и исследованием. Например, если нам просто любопытно узнать о чем-то, это значит, что известные нам представления не позволяют охватить или объяснить явление должным образом. Таким образом, у нас есть некий критерий, которому не удовлетворяет лучшее из существующих объяснений. Критерий и существующее объяснение – это противоречащие друг другу идеи. Ситуацию, в которой мы сталкиваемся с противоречащими друг другу идеями, я буду называть проблемой.

Пример с фокусом показывает, как возникают проблемы из-за наблюдений в науке, которая полагается, как всегда, на существующие объяснительные теории. Ведь фокус становится фокусом только в том случае, когда мы, видя его, думаем: произошло что-то, что произойти не могло. Обе части этого утверждения основываются на достаточно богатом наборе привлекаемых объяснительных теорий к опыту. Поэтому порой фокус, который завораживает взрослого, оказывается совершенно неинтересен ребенку: он еще не приобрел те ожидания, которые обыгрываются в фокусе! И даже те зрители, которым безразлично, как же это получается у фокусника, понимают, что это фокус только благодаря тем объяснительным теориям, которые они захватили с собой на представление. Решить проблему – значит создать объяснение, которое не содержит указанного противоречия.

Аналогично никто не стал бы пытаться понять, что такое звезды, если бы не было ожиданий – то есть объяснений – того, что незакрепленные объекты падают, что свет появляется при горении топлива, которое может иссякнуть, и так далее. Эти объяснения противоречили интерпретациям (которые тоже являются объяснениями) того, что люди видели каждую ночь: звезды светят постоянно и не падают. В данном случае ошибочны были как раз интерпретации: в действительности звезды находятся в свободном падении и чтобы они светили, что-то должно гореть. Но чтобы выяснить, как такое возможно, понадобилось много догадок, критики и проверок.

Проблема может возникнуть и чисто гипотетически, без наблюдений. Например, когда теория предсказывает что-то, чего никто не ожидает. Ожидания – это те же теории. Аналогично проблема возникает, когда оказывается, что устройство чего бы то ни было (согласно нашим лучшим объяснениям) не соответствует тому, каким оно должно быть (согласно нашему текущему критерию того, как это должно быть). Таким образом, сюда входит полный диапазон обычных значений слова «проблема», от весьма неприятных, например, когда экипаж «Аполлона-13» передал «Хьюстон, у нас проблема»[10], и до приятных, таких, о которых писал Поппер:

«Я полагаю, что путь в науку, да и в философию, только один: встретить проблему, увидеть, как она красива, и влюбиться в нее; обвенчаться с нею и жить счастливо, пока смерть не разлучит вас – если только вам не суждено будет увлечься другой, более красивой проблемой или отыскать решение первой. Но и такое решение, будучи найденным, может породить, к вашему же удовольствию, целое семейство очаровательных, хотя, вполне вероятно, и непростых, юных проблем…»

«Реализм и цель науки» (Realism and the Aim of Science, 1983)

Экспериментальная проверка включает в себя, помимо проверяемых объяснений, множество уже устоявшихся – к примеру, теории, описывающие работу измерительных инструментов. С точки зрения человека, который считал некую теорию верной, ее опровержение имеет ту же логику, что и фокус, с той лишь разницей, что фокусник обычно не может обращаться к неизвестным законам природы при воплощении фокуса.

Поскольку теории могут противоречить друг другу – притом что в реальности противоречий нет, – каждая проблема сигнализирует о том, что в наших знаниях есть пробелы или что они недостаточно точно описывают то или иное явление. Мы можем заблуждаться насчет наблюдаемой действительности или нашего восприятия этой действительности или насчет того и другого сразу. Например, фокус представляет для нас проблему только потому, что мы заблуждаемся относительно того, что «должно» произойти, а это значит, что то знание, с помощью которого мы интерпретировали видимое, несовершенно. Человеку с профессиональными знаниями в области фокусов происходящее может быть вполне очевидно, даже если он вообще не видел фокуса, а слышал лишь неверное описание от одураченного им человека. Это еще одно общее свойство научного объяснения: при наличии заблуждения те наблюдения, что противоречат ожиданиям, могут подтолкнуть человека к дальнейшим догадкам, а могут и не подтолкнуть, но сколько бы ни было наблюдений, заблуждение нельзя будет исправить, пока не появится более удачная идея; напротив, при наличии правильной идеи явление можно объяснить, даже если в данных присутствуют ошибки. Но опять же с толку может сбить и сам термин «данные» («то, что дано»). Научное открытие часто сопровождается внесением поправок в «данные» или отбрасыванием ошибочных данных, и мы даже не можем получить ключевые «данные» до тех пор, пока теория не скажет нам, что именно искать, как и почему.

Новый фокус всегда так или иначе связан с уже известными. Как и новая научная теория, он создается путем творческого подхода к варьированию, перестановке и комбинированию идей из старых фокусов. Здесь нужно задействовать существующие знания о том, как устроены объекты и как ведет себя публика, а также о том, как выполняются известные фокусы. Но тогда откуда же взялись самые первые фокусы? Наверняка это были видоизмененные идеи, которые изначально фокусами не являлись, – например, представление о том, что предмет на самом деле можно спрятать. А откуда взялись самые первые научные идеи? До появления науки существовали эмпирические правила, объяснительные предположения и мифы. Иначе говоря, было огромное количество исходного материала для критики, догадок и эксперимента. Но до этого были наши врожденные допущения и ожидания: мы рождаемся с идеями и со способностью добиваться прогресса, изменяя их. Наконец, были и модели культурного поведения, о котором мы еще поговорим в главе 15.

Но даже проверяемые экспериментально объяснительные теории не могут быть ключевым ингредиентом, позволяющим сказать, что является прогрессом, а что нет. Ведь и они были всегда. Возьмем, например, древнегреческий миф, объясняющий ежегодное наступление зимы. Давным-давно Аид, бог подземного царства, похитил Персефону, богиню весны, и обратил ее в наложницу. Тогда мать Персефоны Деметра, богиня земледелия и плодородия, договорилась с ним, что он отпустит Персефону, если дочь выйдет за него замуж и съест волшебное семечко, которое заставит ее посещать мужа раз в год. И каждый раз, когда наступало время выполнять это обязательство, Деметра впадала в уныние и повелевала, чтобы мир становился холодным и унылым и ничего не могло в нем расти.

Хотя в этом мифе нет ни слова правды, он все же содержит некое объяснение смены времен года: это утверждение о действительности, которое должно вызывать привычное состояние зимы. И его очень даже можно проверить на опыте: если зима наступает из-за того, что Деметра периодически грустит, то зима должна быть во всех частях света одновременно. Поэтому, если бы древние греки знали, что в то самое время, когда, по их представлениям, Деметре грустнее всего, в Австралии тепло и все цветет и пахнет, они могли бы заключить, что с их объяснением смены времен года что-то не так.

Но даже когда с течением веков мифы менялись или вытеснялись другими мифами, новые были так же далеки от правды, как и старые. Почему? Возьмем ту роль, которую играют в объяснении отдельные элементы мифа о Персефоне. Боги, например, обладают силой влияния на крупномасштабные явления (Деметра управляет погодой, а Аид и волшебные семена управляют Персефоной и через нее Деметрой). Но почему именно эти боги, а не другие? В скандинавской мифологии смена времен года определяется удачей Фрейра, бога весны, в его вечной борьбе с силами холода и тьмы. Когда Фрейр побеждает, на земле тепло, а когда проигрывает, холодно.

Этот миф объясняет смену времен года не хуже, чем миф о Персефоне. Немного лучше он объясняет случайный характер изменения погоды, но хуже – регулярность смены времен года, ведь войны с такой регулярностью не случаются (за исключением случаев, когда этому виной сами времена года). В мифе о Персефоне объяснение этой регулярности ложится на брачный контракт и волшебное семечко. Но почему именно семечко, а не что-то еще волшебное? Почему это условие посещения супруга, а не какая-то другая причина, по которой какое-либо действие должно повторяться ежегодно? Вот как можно было бы, например, объяснить то же самое, не вступая в противоречие с фактами: Аид не отпускал Персефону, она сбежала сама. Каждую весну, когда Персефона сильнее всего, она мстит Аиду, вторгаясь в пещеры подземного мира с весенней прохладой. Вытесняемый теплый воздух выходит в человеческий мир, и наступает лето. Деметра, чтобы отметить отмщение дочери и годовщину ее спасения, приказывает растениям расти и украшать Землю. Этот миф объясняет те же наблюдения, что и оригинальная версия, и его можно проверить на опыте (и опровергнуть) с помощью тех же наблюдений. Но то, что он утверждает о действительности, заметно отличается от того, что утверждает исходный миф, и во многом ему противоположно.

Каждую деталь в этой истории, кроме самого предсказания, что зима случается раз в год, можно легко заменить. Получается, что, хотя миф появился как объяснение смены времен года, он для этого приспособлен лишь поверхностно. Когда его автор размышлял над тем, что же может заставить богиню производить определенное действие раз в год, он явно не кричал «Эврика! Это же брачный контракт, заключенный с помощью волшебного семечка». Он определился с этим и со всем другим по своей авторской воле, исходя из культурных и художественных мотивов, а не из каких-то признаков зимы. Возможно, он также пытался метафорически объяснить аспекты человеческой природы, но в данном изложении меня интересует лишь то, насколько этот миф способен объяснить смену времен года, и в этом отношении даже сам автор не смог бы отрицать, что все его детали вполне можно было заменить бесчисленным множеством других.

В мифах о Персефоне и Фрейре приводятся несовместимые по своей сути утверждения о том, что в действительности обуславливает смену времен года. Думаю, однако, что никто и никогда не принимал какой-либо из них, сравнивая их достоинства, потому что непонятно, как их различать. Если проигнорировать все те части обоих мифов, роль которых можно легко заменить, и там, и там у нас останется одно и то же ключевое объяснение: это все боги. И хотя Фрейр и Персефона – совершенно разные боги весны, а его битвы – совсем не то, что ее ежегодное посещение супруга, ни один из этих различающихся атрибутов не имеет никакой функции в объяснении смены времен года. А значит, ни один из них не дает никакого основания в пользу выбора этого объяснения, а не иного.

Эти мифы так просто варьировать оттого, что их детали едва ли связаны с деталями явления. В вопросе о том, почему наступает зима, они не играют никакой роли, будь это требование заключить брачный контракт или съесть волшебное семечко; не решает его и выбор богов – Персефона, Аид и Деметра или Фрейр. Когда широкий набор модифицированных теорий одинаково хорошо объясняет то или иное явление, нет причины предпочитать одну из них другой, и такое предпочтение не может быть рациональным.

То, что эти мифологические объяснения смены времен года допускают такие значительные изменения, и есть главный их изъян. Поэтому сочинение мифов, как правило, не является эффективным способом понять устройство мира. И это верно вне зависимости от того, можно проверить миф на опыте или нет, потому что если можно с легкостью варьировать объяснение, не меняя само предсказание, то при необходимости можно с той же легкостью сделать другое изменение и получить иное предсказание. Например, если бы древние греки узнали, что времена года в Северном и Южном полушарии не совпадают, им было бы легко подобрать множество небольших вариаций мифа, которые соответствовали бы этому наблюдению. Например, так: когда Деметра грустит, она прогоняет тепло от себя, и оно вынуждено уйти в южное полушарие. Но точно так же миф о Персефоне можно видоизменить, чтобы объяснить времена года, когда можно увидеть зеленую радугу или смену времен года раз в неделю, или случайным образом, или отсутствие таковой. То же справедливо и в случае с суеверным игроком или предсказателем конца света: когда их теория не подтверждается на опыте, они и правда переходят к новой; но так как они опираются на неразумные объяснения, они с легкостью принимают новый опыт, не изменяя сути объяснений. Не имея хорошей объяснительной теории, они могут заново интерпретировать знамения, выбрать новую дату и предсказать по сути то же самое. В таких случаях проверка теории и отказ от нее, если она не подтверждается, не приводит к прогрессу в понимании устройства мира. Объяснение, которое легко применить в заданной области ко всему, что угодно, на самом деле ничего не объясняет.

В общем, когда теории можно легко изменить в описанном мною смысле, экспериментальная проверка практически бесполезна и не исправит их ошибки. Такие теории я называю плохими или неразумными объяснениями. То, что они опровергаются экспериментом и заменяются другими неразумными объяснениями, ни на йоту не приближает их обладателей к правде.

Из-за того, что объяснения играют в науке такую центральную роль, и потому, что возможность экспериментальной проверки в случае неразумных объяснений оказывается мало полезной, лично я предпочитаю называть мифы, суеверия и тому подобные теории ненаучными, даже если их предсказания можно проверить на опыте. Но не важно, какую именно терминологию вы используете, если только она не заставляет заключить, что в мифе о Персефоне, в апокалипсической теории предсказателя или в иллюзиях игрока есть что-то стоящее лишь потому, что их можно проверить на практике. Равным образом человек не сможет добиться прогресса одним желанием отбросить опровергнутую теорию: помимо этого, нужно искать более удачное объяснение соответствующего явления. Таков научный образ мыслей.

Как говорил физик Ричард Фейнман, «наука – это приобретенные нами знания о том, как избежать самообмана». Принимая легко варьируемые объяснения, игрок и предсказатель с гарантией оказываются в положении, когда они смогут и дальше обманываться, несмотря ни на что. С той же тщательностью, с которой они соглашались бы с непроверяемыми теориями, они изолируют себя от свидетельств их заблуждений о том, что на самом деле происходит в физическом мире.

Поиск разумных объяснений, как я полагаю, является основным регламентирующим принципом не только науки, но и Просвещения вообще. Это свойство, которое отличает данные подходы к знанию от всех других, и оно предполагает все те иные условия достижения научного прогресса, о которых я упомянул выше: оно просто-напросто предполагает, что одного лишь предсказания недостаточно. Несколько менее очевидным образом это ведет к отрицанию авторитетов, потому что, если мы принимаем теорию со ссылкой на авторитет, это значит, что мы так же приняли бы и массу других теорий с такой же ссылкой. Следовательно, предполагается и необходимость традиции критики. Далее, выдвигается методологическое правило – критерий реальности – а именно: что мы должны делать вывод о реальности определенной вещи, тогда и только тогда, когда она вписывается в самое разумное объяснение того или иного явления.

Хотя родоначальники Просвещения и научной революции не использовали такую терминологию, поиск разумных объяснений был (и остается) духом эпохи. Именно так они начали думать, именно это они и начали делать, и впервые – систематически. Именно благодаря этому темпы прогресса во всем немедленно ускорились.

Задолго до Просвещения тоже были люди, которые искали разумные объяснения. И все, о чем я здесь говорю, предполагает, что всяким прогрессом как тогда, так и сейчас мы обязаны таким людям. Но практически во все века они слабо соприкасались с традицией критики, в которой их идеи могли бы быть продолжены другими, и поэтому от них мало что осталось. Нам известны единичные традиции поиска разумных объяснений в узко определенных областях, таких как геометрия, и даже недолговечные традиции критики («мини-Просвещение»), которые были трагически уничтожены, о чем речь пойдет в главе 9. Но резкое изменение ценностей и образа мысли целого сообщества ученых, что привело к устойчивому и ускоряющемуся процессу создания знаний, произошло только однажды, с приходом Просвещения и его научной революции. Вокруг ценностей, вышедших из поиска разумных объяснений, выросла целая политическая, нравственная, экономическая и интеллектуальная культура – то, что теперь, грубо говоря, называют «Западом» и что включает толерантность к несовпадению взглядов, открытость изменениям, недоверие к догматизму и авторитетам, стремление к прогрессу как у отдельных людей, так и в культуре в целом. И прогресс, достигнутый этой многогранной культурой, в свою очередь, продвигает эти ценности, хотя, как я объясню в главе 15, они нисколько не близки к полной реализации.

Теперь рассмотрим верное объяснение смены времен года. Дело в том, что ось вращения Земли находится под углом к плоскости орбиты, по которой она обращается вокруг Солнца. А это значит, что полгода северное полушарие повернуто к Солнцу, а южное – от Солнца и еще полгода – наоборот. Когда лучи Солнца в одном полушарии падают вертикально[11] (таким образом, на единицу площади поверхности приходится больше тепла), в другом они падают наклонно (и тепла туда попадает меньше).

Это – разумное объяснение: его трудно варьировать, потому что все его детали играют функциональную роль. Например, мы знаем – и можем проверить независимо от восприятия смены времен года, что поверхности, находящиеся под углом к тепловому излучению, нагреваются меньше, чем если бы оно попадало на них под прямым углом, и что у вращающейся в пространстве сферы направление оси вращения постоянно. И мы можем объяснить это с помощью геометрии, теории теплоты и механики. Кроме того, тот же наклон появляется при объяснении положения Солнца относительно горизонта в разное время года. Сравните: в мифе о Персефоне холод объясняется грустью Деметры, но ведь люди, когда грустят, вообще говоря, не охлаждают пространство вокруг себя, и мы можем узнать о том, грустна Деметра или нет и охлаждает ли она мир, только по факту наступления зимы. В истории с наклоном земной оси нельзя заменить Солнце Луной, потому что положение Луны на небе не повторяется раз в год и потому что лучи Солнца, нагревающие Землю, являются неотъемлемой частью объяснения. Далее, было бы непросто включить сюда рассказ о том, что обо всем этом думает бог Солнца, ведь если верное объяснение прихода зимы опирается на геометрию вращения Земли вокруг Солнца, то при чем здесь то, что кто-то чувствует по этому поводу, а если в объяснении есть изъян, то никакие рассказы о чьих-то там чувствах его не исправят.

Теория наклона оси также предсказывает, что времена года в двух полушариях находятся в противофазе. Если бы оказалось, что они сменяют друг друга синхронно, теория была бы опровергнута – так же как в случае с мифами о Персефоне и Фрейре, которые опровергнуты противоположным наблюдением. Но разница в том, что, если бы теорию наклона оси и опровергли указанным способом, ее защитникам было бы некуда пойти. Никакое простое изменение теории не позволит объяснить наклоном оси одинаковость времен года на всей планете, так что потребовались бы кардинально новые идеи. Вот почему разумные объяснения существенны для науки: только когда теория представляет собой разумное объяснение, то есть ее трудно варьировать, возможность ее экспериментальной проверки приобретает важность. Неразумные объяснения бесполезны независимо от того, можно их проверить на опыте или нет.

Говоря о различии между мифом и наукой, многие слишком уж упирают на возможность проверки на опыте – как будто самой большой ошибкой древних греков было то, что они не выслали экспедицию в Южное полушарие, чтобы наблюдать там смену времен года. На самом деле им бы никогда не пришло в голову, что такая экспедиция могла бы доказать смену времен года, если бы они уже не догадались, что времена года в двух полушариях находятся в противофазе, и если бы эту догадку было трудно варьировать, а такое было бы возможно, только если бы она являлась частью разумного объяснения. Если бы их догадку было просто изменить, они могли бы сэкономить на путешествии, остаться дома и тестировать легко проверяемую теорию о том, что, если петь йодли, зима не наступит.

Пока у них не было более удачного объяснения, чем миф о Персефоне, то и потребности в проверке возникнуть не могло. Если бы они искали разумных объяснений, они бы сразу же попытались усовершенствовать миф, не проверяя его; как раз так мы и поступаем сегодня. Мы проверяем не каждую поддающуюся проверке теорию, но только некоторые из них, которые считаем разумными объяснениями. Наука была бы невозможна, если бы не тот факт, что подавляющее большинство ложных теорий можно отмести без проведения экспериментов, просто потому, что это неразумные объяснения.

Разумные объяснения часто бывают удивительно просты и изящны – об этом речь пойдет в главе 14. Обычные признаки неразумного объяснения – излишние детали или произвольность, причем иногда можно получить разумное объяснение, удалив все это. Так родилось заблуждение, известное как «Бритва Оккама» (названная в честь философа XIV века Уилльяма Оккама, но уходящая корнями в античность), заключающееся в том, что всегда нужно искать «самое простое объяснение». Одна из его формулировок звучит так: «Не следует множить сущее без необходимости». Однако существует множество очень простых объяснений, которые тем не менее легко можно варьировать (например: «Это все Деметра!»). И хотя сделанные «без необходимости» предположения делают теорию плохой по определению, было и есть много ошибочных идей относительно того, что теории «необходимо». Так, согласно инструментализму, как и многим другим плохим направлениям философии науки, не нужно объяснение как таковое – об этом я расскажу в главе 12.

Когда до сих пор разумное объяснение опровергается новыми наблюдениями, оно перестает быть хорошим, потому что теперь в проблему включаются и эти наблюдения. Таким образом, стандартная научная методология отбрасывания теорий, опровергнутых экспериментом, вытекает из требования, чтобы объяснения были разумными. Наилучшими объяснениями считаются те, которые больше всего ограничены существующими знаниями, включая другие разумные объяснения, а также другие знания о явлении, которое нужно объяснить. Вот почему допускающие проверку объяснения, прошедшие строгие тесты, становятся исключительно разумными, что в свою очередь показывает, почему принцип проверяемости способствует развитию научного знания.

Догадки – это результат работы воображения. Но воображение гораздо легче выдает фантазии, чем правду. Как я уже предположил, практически все попытки человека объяснить тот или иной опыт в терминах более широкой действительности на самом деле оказывались фантазиями в форме мифов, догм и заблуждений здравого смысла, а для выявления таких ошибок правила возможности экспериментальной проверки недостаточно. Но стремление найти разумные объяснения делает свое дело: изобрести ложное утверждение просто, но его легко и варьировать; отыскать разумное объяснение трудно, но чем это труднее, тем труднее варьировать найденное. Идеал, к которому стремится объяснительная наука, хорошо описывается словами Уилера, приведенными в качестве эпиграфа к этой главе: «За всем этим, несомненно, стоит такая простая и красивая идея, что когда – лет через десять, сто или тысячу – мы додумаемся до нее, то непременно спросим: «А разве могло быть иначе?» [курсив мой]. Теперь посмотрим, как концепция науки, основанная на объяснениях, отвечает на вопрос, заданный мною выше: откуда мы столько знаем о незнакомых нам аспектах действительности?

Поставьте себя на место древнего астронома, размышляющего о том, как наклон земной оси объясняет смену времен года. Ради простоты предположим, что вы уже приняли гелиоцентрическую теорию. К примеру, вы – Аристарх Самосский, который в III веке до нашей эры привел первые известные доводы в ее пользу.

Хотя вам известно, что Земля круглая, у вас нет никаких знаний о местах к югу от Эфиопии или к северу от Шетландских островов. Вы не знаете о существовании Атлантического и Тихого океана; для вас мир состоит из Европы, Северной Африки и частей Азии, а также соответствующих прибрежных вод. Тем не менее из теории смены времен года вследствие наклона земной оси вы можете предсказать погоду в местах, которые лежат за пределами известного вам мира и о которых вы никогда ничего не слышали. Некоторые из таких предсказаний носят бытовой характер и их можно спутать с индуктивными: вы предсказываете, что идя на восток или на запад, как бы далеко вы ни ушли, вы увидите то же состояние природы примерно в то же время года (хотя время рассвета и заката будет медленно изменяться с долготой). Но вам придется сделать и некоторые алогичные предположения: так, немного севернее Шетландских островов вы должны попасть в замерзшую область, где день и ночь длятся по полгода; поехав на юг от Эфиопии, сначала вы попадете туда, где различия времен года вообще нет, а потом, еще южнее, вы доберетесь до места, где времена года вновь есть, но сменяют они друг друга в противофазе со всем известным вам миром.

Вы никогда не уезжали дальше, чем на несколько сот километров от своего дома в Средиземноморье. И никогда не видели, чтобы времена года выглядели как-то иначе. Вы никогда не читали и никогда не слышали о том, что времена года могут сменять друг друга в противофазе с тем, с чем сталкиваетесь вы. И тем не менее вы об этом знаете!

Может, лучше было бы не знать? Вероятно, такие предсказания вам не понравятся. Возможно, друзья и коллеги сочтут их смешными. Возможно, вы попытаетесь изменить объяснение так, чтобы этих предсказаний не было и чтобы не нарушить согласия с экспериментом и с другими идеями, для которых у вас нет других разумных вариантов. Но у вас ничего не выйдет. Вот в чем польза разумного объяснения: оно усложняет самообман.

Например, вам может прийти в голову видоизменить теорию так: «В известном нам мире времена года сменяют друг друга в моменты времени, предсказанные теорией, исходящей из наклона земной оси; в других частях Земли они тоже сменяют друг друга в эти моменты времени». Эта теория корректно предсказывает все известные вам факты и допускает проверку на опыте, как и ваша исходная теория. Но теперь, чтобы опровергнуть прогнозы теории наклона земной оси об удаленных местах, пришлось бы отвергнуть то, что она говорит о действительности вообще, везде. Видоизмененная теория больше не представляет собой объяснение смены времен года, она становится просто (воображаемым) эмпирическим правилом. Получается, что, отрицая тот факт, что исходное объяснение описывает верную причину смены времен года в тех местах, о которых вы ничего не знаете, вы вынуждены будете отрицать, что оно описывает верную причину этого явления и на вашем родном острове.

Предположим в рамках наших рассуждений, что вы сами придумали теорию наклона земной оси. Это ваша догадка, плод вашей мысли. Но так как это разумное объяснение – его сложно варьировать, то видоизменять его не в вашей власти. У него есть самостоятельное значение и самостоятельная область применимости. Вы не можете ограничивать ее предсказания одним выбранным вами регионом. Нравится вам это или нет, но теория делает предсказания о местах как известных вам, так и нет, предсказания, о которых вы думали и о которых не догадывались. По сезонному принципу должны нагреваться и охлаждаться планеты с наклонной осью, обращающиеся по похожим орбитам в системах других солнц, планеты в наиболее далеких галактиках и даже те планеты, которые мы никогда не увидим, потому что они разрушились много эпох назад, и планеты, которые еще не образовались! Теория выходит, так сказать, из своих конечных истоков в нашем сознании, на которое влияли лишь обрывки фрагментарных свидетельств из маленькой части одного из полушарий нашей планеты, в бесконечность. Это стремление объяснений к пределам представляет собой еще одно значение «начала бесконечности». Это способность некоторых из них решать задачи помимо тех, для решения которых они были созданы.

Примером служит теория наклона земной оси: изначально она была предложена для объяснения изменений высоты Солнца в течение года. В сочетании с небольшими знаниями о теплообмене и о свойствах вращающихся тел она пригодилась для объяснения смены времен года. И – без дальнейших видоизменений – она также позволила объяснить, почему времена года на двух полушариях сменяются в противофазе, почему они не ощущаются в тропических областях и почему в полярных зонах Солнце светит летом в полночь – три явления, о которых создатели теории вполне могли и не знать.

Область действия нашего объяснения – не «принцип индукции»; не что-то, с помощью чего автор объяснения может вывести или подтвердить его. Это вовсе не часть творческого процесса. Об этих пределах мы узнаем только, когда объяснение уже есть, причем зачастую много позже. «Экстраполяция», «индукция» или «вывод» теории любым другим умозрительным способом тут ни при чем. Все как раз наоборот: причина, по которой объяснение смены времен года выходит далеко за рамки того, с чем сталкивались его авторы, как раз в том, что его не нужно экстраполировать. По своей объяснительной природе, когда оно только пришло в голову его авторам, оно уже применимо в другом полушарии нашей планеты, и во всей Солнечной системе, и в системах других солнц и в другие времена.

Таким образом, область действия объяснения не является ни дополнительным, ни отделимым допущением. Она определяется содержанием самого объяснения. Чем лучше объяснение, тем жестче задана его область применимости, потому что чем труднее варьировать объяснение, тем труднее, в частности, построить вариант с другой сферой досягаемости, меньшей или большей, который не перестанет быть объяснением. Мы ожидаем, что закон гравитации будет одним и тем же на Марсе и на Земле, потому что известно лишь одно жизнеспособное объяснение гравитации – общая теория относительности Эйнштейна – и это универсальная теория. Но мы не ждем, что карта Марса будет напоминать карту Земли, потому что наши теории о том, как выглядит Земля, будучи отличными объяснениями, не распространяются на вид любого другого астрономического объекта. О том, какие из аспектов (обычно их несколько) одной ситуации можно «экстраполировать» на другие, мы всегда узнаем из объяснительных теорий.

Имеет смысл поговорить также об области применимости и пределах необъяснительных форм знания – эмпирических правил, а также тех знаний, которые «прошиты» в генах и используются в ходе биологических адаптаций. Итак, как я уже говорил, мое эмпирическое правило, касающееся фокусов со стаканами и шариками, можно распространить на определенный класс фокусов, но я бы не узнал, что представляет собой этот класс, не имея объяснения того, почему правило действует.

В старых способах мышления, которые не предполагали поиска разумных объяснений, не было места для такого процесса, как наука, для исправления ошибок и заблуждений. Большинство людей не замечали никаких улучшений, потому что они происходили очень редко. Идеи были неизменны на протяжении долгого времени. Плохо объясняя явления, даже лучшие из них, как правило, имели небольшую сферу действия и поэтому за пределами традиционной области их применения, а зачастую и внутри нее становились хрупкими и ненадежными. Когда же идеи все-таки менялись, то редко к лучшему, а когда они менялись к лучшему, их сфера применимости редко увеличивалась. Появление науки и более широкого явления, которое я называю Просвещением, стало началом конца таких статичных, обусловленных узостью взглядов систем идей. Было положено начало текущей эры в человеческой истории, уникальной своим устойчивым и быстрым процессом создания знаний с все возрастающей сферой применимости. Многих интересует: сколько все это продлится? Предполагается ли какой-то предел: Или это начало бесконечности: другими словами, обладают ли эти методы безграничным потенциалом создания новых знаний? Возможно, от лица начинания, отбросившего все античные мифы, приписывающие людям особую значимость в ходе вещей, было бы странно делать такие значительные утверждения (даже если только потенциально). Ведь если сила интеллектуальных и творческих способностей человека, которые стали двигателями Просвещения, действительно безгранична, то разве человек не обладает как раз такой значимостью?

Но ведь, как я отметил в начале главы, золото могут создавать только звезды и разумные существа. Если где-то во Вселенной вы найдете золотой самородок, вы можете быть уверены, что в его истории свой след оставила либо сверхновая звезда, либо разумное существо, обладавшее способностью объяснять. А если где-либо во Вселенной вам встретится какое-либо объяснение, вы будете знать, что здесь не обошлось без разумного существа. Одной сверхновой звезды будет недостаточно.

Что из этого следует? Золото важно для нас, но во вселенском масштабе его роль незначительна. И объяснения важны для нас: они нужны нам для выживания. Но что такого значительного, во вселенском масштабе, есть в объяснении, в этом малозаметном физическом процессе, происходящем у нас в голове? Об этом речь пойдет в главе 3, но сначала мы немного поговорим о видимости и реальности.

Терминология

Объяснение – утверждение об объектах и явлениях, их действиях, причинах и способах совершения этих действий.

Сфера применимости – способность некоторых объяснений решать проблемы, выходящие за рамки тех, для решения которых они предназначались.

Творческие способности – способности придумывать новые объяснения.

Эмпиризм – заблуждение о том, что мы «выводим» все знания из чувственного опыта.

Теоретически нагруженный – нет такой вещи, как «сырой» опыт. Весь наш опыт проходит через уровни осознанной и неосознанной интерпретации.

Индуктивизм – заблуждение о том, что научные теории получаются путем обобщения или экстраполирования повторяющегося опыта и что чем чаще теория подтверждается наблюдением, тем более вероятной она становится.

Индукция – несуществующий процесс «получения» теорий, описанный выше.

Принцип индукции – идея о том, что «будущее будет похоже на прошлое» в сочетании с заблуждением, что это позволяет что-то утверждать о будущем.

Реализм – представление о том, что физический мир существует в действительности и что знание о нем тоже может существовать.

Релятивизм – заблуждение о том, что утверждения не могут быть объективно верны или ложны, но о них можно судить только относительно некоего культурного или другого, произвольного, стандарта.

Инструментализм – заблуждение о том, что наука не может описывать реальность, а может лишь предсказывать результаты наблюдений.

Джастификационизм – заблуждение о том, что знание может быть истинным или надежным, только если оно обосновано каким-либо источником или критерием.

Фаллибилизм – признание того, что нет авторитетных источников знания, а равно нет и надежных средств обоснования знания как правдивого или вероятного.

Фоновые знания – известные и на текущий момент не вызывающие сомнений знания.

Эмпирическое правило – «чисто предсказательная теория» (теория, объяснительное содержание которой целиком состоит из фоновых знаний).

Проблема существует, если наблюдается конфликт идей.

Разумное/неразумное (хорошее/плохое) объяснение – объяснение, которое тяжело/легко варьировать так, чтобы оно не перестало объяснять соответствующее явление.

Просвещение – путь (его начало) поиска знания с традицией критики и поиска разумных объяснений вместо опоры на авторитет.

Мини-Просвещение – недолговечная традиция критики.

Рациональный – пытающийся решить проблему путем поиска разумных объяснений; активно стремящийся исправить ошибки путем критики как существующих, так и новых идей.

Запад – политическая, нравственная, экономическая и интеллектуальная культура, развивавшаяся в эпоху Просвещения на ценностях науки, здравомыслия и свободы.

Значения «начала бесконечности», встречающиеся в этой главе

– Существование у некоторых объяснений пределов применимости.

– Универсальность некоторых объяснений.

– Просвещение.

– Традиция критики.

– Догадка: источник всего знания.

– Открытие того, как добиваться прогресса: наука, научная революция, поиск разумных объяснений, политические принципы Запада.

– Фаллибилизм.

Краткое содержание

Видимость обманчива. Однако мы обладаем огромным количеством знаний об обширной и незнакомой действительности, которая является причиной этой видимости, а также множество изящных универсальных законов, которым эта действительность подчиняется. Эти знания состоят из объяснений: утверждений о том, что на самом деле скрывается за видимостью и как оно себя ведет. На протяжении большей части своей истории человек почти не имел успеха в создании таких знаний. Так откуда они берутся? Согласно положениям эмпиризма, знания выводятся из чувственного опыта. Это ложное представление. На самом деле источником теорий является догадка, а источником знания – догадка, чередующаяся с критикой. Теории создаются путем перестановки, комбинирования, варьирования и расширения существующих идей с целью усовершенствовать их. Роль эксперимента и наблюдения заключается в том, чтобы выбрать одну из нескольких существующих теорий, а не породить новые. Свой жизненный опыт мы интерпретируем с помощью объяснительных теорий, но правильные объяснения не являются очевидными. Согласно фаллибилизму, не нужно смотреть на авторитеты, а нужно признать, что возможность ошибок существует всегда, и пытаться их исправлять. С этой целью мы ищем разумные объяснения, объяснения, которые сложно варьировать в том смысле, что изменение деталей разрушает объяснение. Это, а не экспериментальная проверка, стало решающим фактором в научной революции, а также в уникальном, стремительном и непрерывном прогрессе в других областях, участвовавших в Просвещении. Это был бунт против авторитетов, который, в отличие от многих похожих бунтов, характеризовался не поиском авторитетных подтверждений теорий, а созданием традиции критики. У некоторых идей, появившихся в результате этого, огромная предсказательная сила: они объясняют больше, чем изначально предполагалось. Пределы применимости – свойство объяснения, а не допущение, которое мы о нем делаем, как это утверждают эмпиризм и индуктивизм.

Теперь я подробнее остановлюсь на видимости и действительности, на объяснении и бесконечности.

Размеры галактики просто поражают воображение. Как, вообще говоря, и размеры звезды. Как и наша планета. И человеческий мозг – как с точки зрения его сложного устройства, так и полета человеческих идей. А ведь в одном скоплении могут быть тысячи галактик, и размеры этого скопления измеряются миллионами световых лет. «Тысячи галактик» – это легко сказать, а вот осознать, что это все реально, получается не сразу.

Идея эта ошеломила меня, когда я был на последнем курсе университета. Знакомые студенты показывали мне, над чем работают: они наблюдали скопления галактик в микроскоп. Так в то время астрономы работали с Паломарским атласом звездного неба, состоящим из 1874 фотографических негативов на стеклянных пластинах. Звезды и галактики на них выглядели как темные пятна на белом фоне.

Мне дали посмотреть на одну пластину. Я сфокусировал микроскоп и увидел примерно такую картину: размытые пятна – это галактики, а четкие точки – звезды в нашей Галактике, они в тысячи раз ближе.

Студентам нужно было заносить положения галактик в каталог, совмещая их с перекрестьем и нажимая кнопку. Я тоже попробовал, но только ради интереса, ведь моей подготовки было явно недостаточно для проведения серьезных измерений. Тем не менее я быстро понял, что это не так просто, как могло показаться. Во-первых, не всегда ясно, что именно есть галактика, а что – просто звезды или другие близкие объекты. Некоторые галактики узнать просто: например, звезды не бывают спиральной или явно эллиптической формы. Но иногда пятна попадаются настолько тусклые, что трудно понять, следует ли их отнести к точечным или диффузным. Некоторые галактики кажутся маленькими, слабыми и круглыми, как и звезды, а некоторые частично закрыты другими объектами. В наше время такие измерения производятся компьютерами с помощью сложных алгоритмов распознавания образов. Но в те времена приходилось тщательно рассматривать каждый объект, опираясь на такие характеристики, как, например, степень размытости его границ – хотя и в нашей Галактике есть нечеткие объекты, например, остатки сверхновых. Иначе говоря, приходилось использовать эмпирические правила.

Но как проверить такое эмпирическое правило? Можно, например, выбрать случайным образом область неба и сделать ее снимок в более высоком разрешении, чтобы было проще опознавать галактики, а затем сравнить результаты такой надежной идентификации с полученными с помощью эмпирического правила. Если они окажутся разными, то наше правило ненадежно. Если одинаковыми, то с уверенностью ничего сказать нельзя. Но ведь утверждать с уверенностью никогда ничего нельзя.

С моей стороны было ошибкой то, что меня потряс уже сам масштаб увиденного. Некоторых людей масштабы Вселенной приводят в уныние, потому что они чувствуют себя ничтожными. А кто-то, ощущая свою незначительность, вздыхает с облегчением, что еще хуже. Но так или иначе это – ошибки. Чувствовать себя незначительным оттого, что Вселенная огромна, – это как считать, что с тобой что-то не так, раз ты не корова. Или не стадо коров. Вселенная не ставит своей целью подавить и сокрушить нас; это наш дом, она дает нам ресурсы для жизни. И чем она больше, тем лучше.

Но есть в скоплении галактик и философский смысл. Пока я передвигал перекрестье от одной ничем не выделяющейся галактики к другой и нажимал кнопку там, где мне казалось, и есть ее центр, меня посещали причудливые мысли. Я задавался вопросом, буду ли я первым и последним человеком, который осознанно обратит внимание на ту или иную конкретную галактику. Мой взгляд всего на несколько секунд останавливался на расплывчатом объекте, который мог быть наполнен смыслом всего, что я знаю. В нем – миллиарды планет. И каждая – это целый мир. У каждой – своя история, свои рассветы и закаты, бури и времена года, где-то есть континенты, океаны и реки, где-то случаются землетрясения. Есть ли в этих мирах жизнь? Есть там астрономы? Если только цивилизация, в которой существуют эти люди, не является чрезвычайно древней и высокоразвитой, они никогда не путешествовали за пределы своей галактики. Поэтому они никогда не видели, как выглядит она с моей точки зрения, хотя могли бы догадываться об этом чисто теоретически. Смотрит ли кто-то из них в этот момент на Млечный Путь, задается ли такими же вопросами, но о нас? И если так – то наша Галактика предстает перед ними в том виде, в котором она была, когда самой развитой формой жизни на Земле были рыбы.

Возможно, компьютеры, которые сегодня применяются для каталогизации галактик, справляются с этой задачей лучше студентов, а может, и нет. Но у компьютеров уж точно не возникает таких мыслей. Я заговорил об этом, потому что часто слышу, как научные исследования называют довольно унылым занятием, по большей части бессмысленным, тяжелым трудом. Изобретатель Томас Эдисон однажды сказал: «Ни одно мое открытие не было случайностью. Я вижу, что в чем-то возникает потребность, и пытаюсь ее удовлетворить, пока у меня это не получится. И в итоге на вдохновение приходится 1 %, а остальные 99 % – это работа в поте лица»[12]. Некоторые утверждают то же самое о теоретическом исследовании, где «работой в поте лица» выступает такой, по-видимому, нетворческий интеллектуальный труд, как алгебраические выкладки или перевод алгоритмов в компьютерный код. Но если компьютер или робот, выполняя какую-то задачу, действует машинально, это не значит, что та же задача решается бездумно и учеными. Ведь и в шахматы компьютер играет бездумно – он перебирает последствия всех возможных ходов; люди же достигают таких же по внешним признакам результатов совсем иначе – размышляя творчески и с удовольствием. Возможно, компьютерные программы, которые применяются для каталогизации галактик, были написаны теми самыми студентами, сделавшими выжимку из своих знаний в виде воспроизводимых алгоритмов. А это значит, они должны были чему-то научиться, выполняя то задание, которое компьютер делает без всякого обучения.

Но при более глубоком рассмотрении я бы сказал, что Эдисон неправильно истолковывал свой опыт. В неудачных попытках тоже что-то есть. Повторяющийся эксперимент не будет лишь повторением, если обдумывать проверяемые идеи и исследуемую действительность. Целью описанного проекта с галактиками было выяснить, существует ли на самом деле «темная материя» (см. следующую главу), и эта цель была достигнута. Если бы Эдисон, или те студенты, или любой исследователь, «работая в поте лица», действительно делали все без раздумий, они пропустили бы самое интересное, а это не последний момент в том самом «проценте вдохновения».

Когда мне попалось особенно непонятное изображение, я спросил своих знакомых: «А это галактика или звезда?» «Ни то, ни другое, – ответили они. – Это просто дефект фотографической эмульсии».

От такой неожиданной смены направления мысли я рассмеялся. Мои грандиозные размышления о глубоком смысле того, что я видел, по отношению к этому конкретному объекту оказались совершенно ни о чем: на этой пластинке больше не было ни астрономов, ни рек, ни землетрясений. Они растворились в порыве воображения. Я переоценил масштаб того, на что смотрел, где-то в 1050 раз. То, что я посчитал самым крупным объектом, который мне приходилось видеть, и самым удаленным в пространстве и времени, оказалось просто пятнышком – едва различимым без микроскопа и находящимся на расстоянии вытянутой руки. Как просто и как сильно мы можем обманываться!

Но постойте. А смотрел ли я вообще хотя бы на одну галактику? Ведь все остальные кляксы на самом деле тоже были микроскопическими пятнами из серебра. Если я не смог понять природу одного из них, потому что оно было слишком похоже на все остальные, почему ошибка оказалась такой значительной?

Потому что ошибка в экспериментальной науке – неверное понимание причины некоторого явления. Как и точное наблюдение, это вопрос теории. Очень мало что в природе можно обнаружить без помощи каких-либо инструментов. Большая часть явлений протекает либо слишком быстро, либо слишком медленно, они либо слишком большие, либо слишком маленькие или находятся слишком далеко, или спрятаны за непрозрачными барьерами, или работают по принципам, которые слишком отличаются от того, что влияло на нашу эволюцию. Но в некоторых случаях мы можем сделать эти явления доступными восприятию – с помощью научных инструментов.

Мы воспринимаем такие инструменты как нечто, приближающее нас к реальности, – как раз так я себя чувствовал, глядя на скопление галактик в Волосах Вероники. Но в чисто физических терминах они только еще больше разделяют нас. Я мог бы ночью смотреть на небо, туда, где находится это скопление, и мои глаза отделяло бы от него всего несколько граммов воздуха, но я бы абсолютно ничего не увидел. А вот если бы я взял в посредники телескоп, то, возможно, что-то увидел бы. В описываемом эпизоде между мною и галактиками были телескоп, фотоаппарат, проявочная фотолаборатория, еще один фотоаппарат (чтобы сделать копии пластин), грузовик, который привез пластины в университет, и микроскоп. Вооруженный всем этим, я мог видеть это скопление гораздо лучше.

Сегодня астрономы совсем не смотрят на небо (разве что в свободное от работы время) и лишь изредка в телескопы. У многих телескопов даже нет окуляров, которые подошли бы для человеческого глаза. Многие телескопы даже не фиксируют видимый свет. Но зато они фиксируют невидимые сигналы, которые затем переводятся в цифровой формат, записываются, комбинируются с другими, обрабатываются и анализируются компьютерами. В результате можно получить изображения «в искусственных цветах», на которых показаны радиоволны или другие виды излучения или еще менее явные характеристики, такие как температура или состав. Во многих случаях не строится вообще никакого изображения далекого объекта, а только столбцы чисел или графики и диаграммы, и астрономы могут воспринимать только результат такой обработки.

Но с каждым дополнительным слоем физического разделения требуются дальнейшие теоретические исследования, которые позволяют соотнести итоговое восприятие с реальностью. Когда астроном Джоселин Белл открыла[13] пульсары (чрезвычайно плотные звезды, дающие регулярные вспышки в радиодиапазоне), перед глазами у нее было вот что.

Только с помощью сложной цепочки теоретических интерпретаций она могла «увидеть» за этой дрожащей линией, выведенной чернилами на бумаге, мощный пульсирующий объект в дальнем космосе – и понять, что это объект доселе неизвестного типа.

Чем лучше мы начинаем понимать явление, далекое от того, с чем мы сталкиваемся в повседневной жизни, тем длиннее становятся эти цепочки интерпретаций, и каждое новое звено требует все больше теории. Одно-единственное неожиданное или неправильно истолкованное явление в какой-либо точке цепи может (и зачастую так и происходит) направить чувственный опыт по ложному пути, причем произвольным образом. И все же со временем выводы, к которым приходила наука, становятся все ближе к реальности. Своим стремлением к поиску разумных объяснений она исправляет ошибки, делает поправки на помехи и неверные перспективы, заполняет пробелы. Этого мы можем добиться, если – как говорил Фейнман – продолжаем учиться тому, как избежать самообмана.

Телескопы оснащены механизмами автоматического слежения, благодаря которым они постоянно перенаводятся, чтобы компенсировать эффект вращения Земли; в некоторых телескопах с помощью компьютеров постоянно меняется форма зеркала, чтобы компенсировать флуктуации земной атмосферы. Поэтому звезды, которые видны в такой телескоп, уже не мерцают и не подрагивают на небе, как казалось поколениям наблюдателей в прошлом. Все это только видимость – ошибка, обусловленная узостью и избирательностью взгляда, – и она не имеет отношения к реальной природе звезд. Главное назначение оптики телескопа – ослабить иллюзию того, что звезд мало, что они слабы, что они мерцают и движутся. Это одинаково верно и для любой другой особенности телескопа и любого другого научного инструмента: каждый слой косвенности через соответствующую теорию исправляет ошибки, иллюзии и вводящие в заблуждения точки зрения, заполняет пробелы. Возможно, ошибочный эмпирицистский идеал «чистых», не нагруженных теорией наблюдений повинен в том, что нам кажется странным реальное положение вещей: по-настоящему точное наблюдение никогда не бывает прямым, непосредственным. Но дело обстоит именно так, и прогресс требует применения все больших знаний перед тем, как проводить наблюдения.

Так что я и правда смотрел на галактики. Видеть галактики в пятнах из серебра – в этом смысле абсолютно то же самое, что смотреть на сад через изображения на сетчатке. И так во всех случаях: сказать, что мы действительно наблюдали любое заданное явление – значит сказать, что мы точно приписали ему полученные факты (в конечном итоге это факты в нашей голове). Из таких соответствий между теориями и физической реальностью состоит научная истина.

Ученые, работающие с огромными ускорителями частиц, также смотрят на пиксели и чернила, цифры и графики и через их посредство наблюдают микроскопическую реальность субатомных частиц, таких как ядра и кварки. Некоторые ученые с помощью электронных микроскопов направляют пучок на мертвые клетки, которые были окрашены и быстро заморожены в жидком азоте и помещены в вакуум, но таким образом они изучают, что представляют собой живые клетки. Удивительно, что существуют объекты, которые, когда мы их наблюдаем, в точности напоминают своим видом и другими характеристиками другие объекты, находящиеся где-то еще и совершенно по-другому устроенные. Наши органы чувств тоже такие объекты, ведь когда мы что-то воспринимаем, на мозг напрямую влияют только они.

Такие инструменты представляют собой редкие и хрупкие конструкции из материи. Нажмешь не ту кнопку на приборной панели телескопа или закодируешь не ту команду в его компьютере, и вполне может случиться, что весь этот чрезвычайно сложный прибор не покажет ничего, кроме себя самого. Результат окажется тем же, как если бы вы имели дело не с готовым телескопом, а с исходными материалами для него, сложенными почти любым иным образом: посмотришь – и не увидишь ничего, кроме них самих.

Из объяснительных теорий мы узнаем, как построить инструменты и как работать с ними так, чтобы произошло чудо. Это своего рода фокус наоборот: такие инструменты обманывают наши органы чувств, и мы видим то, что есть на самом деле. Наше сознание, с помощью методологического критерия, о котором я говорил в главе 1, делает вывод, что некая конкретная вещь реальна тогда и только тогда, когда она вписывается в самое разумное объяснение чего-либо. С физической точки зрения произошло лишь то, что люди на Земле откопали такое сырье, как железная руда и песок, и модифицировали все это там же, на Земле, собрав сложные объекты, такие как радиотелескопы, компьютеры и мониторы, и теперь вместо того, чтобы смотреть на небо, они смотрят на эти объекты. Они фокусируют взгляд на созданных человеком артефактах, до которых можно достать рукой. Но ум сфокусирован на чуждых нам сущностях и процессах, удаленных на много световых лет.

Иногда, как и их предки, они смотрят на мерцающие точки, но на мониторе компьютера, а не на небе. Иногда они смотрят на цифры или графики. Но во всех этих случаях они исследуют явления местного масштаба: пиксели на экране, чернила на бумаге и так далее. Все это с физической точки зрения совсем не похоже на звезды: эти объекты гораздо меньше, их поведение не определяется ядерными силами и гравитацией, они не могут превращать элементы друг в друга или создавать жизнь, они не существуют миллиарды лет. Но когда астрономы смотрят на них, они видят звезды.

Краткое содержание

Кажется странным, что научные инструменты приближают нас к реальности, хотя с чисто физической точки зрения они нас от нее только отделяют. Но мы все равно ничего не наблюдаем напрямую. Все наблюдения теоретически нагружены. Аналогично любая наша ошибка – это ошибка в объяснении того или иного явления. Вот почему видимость может быть обманчива, и поэтому мы сами и наши инструменты способны делать поправку на это. Развитие знания состоит в исправлении неправильных представлений в теориях. Эдисон говорил, что исследование – это на 1 % вдохновение и на 99 % работа в поте лица, но это может ввести в заблуждение, ведь даже к тем заданиям, которые компьютеры или другие машины выполняют бездумно, люди подходят творчески. Наука – не бездумный труд, редким вознаграждением за который становится открытие: в этом труде есть и творческое начало, и повод для радости, как и в открытии нового объяснения.

Но не иссякнет ли этот творческий потенциал, не придет ли когда-нибудь конец этой радости?

В древности понимание реальности, лежащей за пределами нашего повседневного опыта, в большинстве случаев было не просто ошибочным, а кардинально отличалось от современного: оно носило антропоцентрический характер. Другими словами, оно строилось вокруг человеческих существ, вокруг людей в широком смысле – существ, обладавших намерениями и мыслящих, как человек, включая духов и богов, могущественных и сверхъестественных. Так, приход зимы списывали на чью-то грусть, урожай – на чью-то щедрость, стихийные бедствия – на чей-то гнев и т. д. Такие объяснения часто включали в себя существ, значимых в космическом масштабе, которым, однако, было не все равно, что делают люди, или у которых были на них свои планы. Таким образом, и люди становились важными в том же самом масштабе. Позднее геоцентрическая теория поместила их в центр Вселенной и в физическом смысле. Эти два вида антропоцентризма – объяснительный и геометрический – повышали правдоподобность друг друга, и в результате мышление, бытовавшее в эпоху до Просвещения, было более антропоцентрическим, чем мы можем себе сегодня представить.

Заметным исключением являлась сама наука геометрия, особенно система, развитая древнегреческим математиком Евклидом. Его изящные аксиомы и выводы об объективных сущностях, таких как точки и линии, впоследствии будут вдохновлять многих первопроходцев Просвещения. Но до этого они слабо влияли на господствовавшие в мире взгляды. Так, большинство астрономов также были и астрологами: в своей работе они опирались на сложные геометрические построения, но при этом считали, что политические события и судьбы людей на Земле можно предсказать по звездам.

Когда об устройстве мира было ничего не известно, попытки объяснить физические явления через целенаправленные, подобные человеческим мысли и действия могли считаться разумными. В конце концов, именно так мы объясняем сегодня свой повседневный опыт: если из запертого сейфа таинственным образом исчезает бриллиант, мы ищем разгадку на человеческом уровне – будь это чья-то ошибка, кража или даже фокус, – но никак не в новых физических законах. Однако за пределами человеческих дел этот антропоцентрический подход никогда не давал разумных объяснений. В отношении физического мира в больших масштабах он был колоссальным заблуждением. Теперь мы знаем, что расположение звезд и планет на ночном небе никак не влияет на жизнь человека. Мы знаем, что не являемся центром Вселенной, у нее вообще нет геометрического центра. И мы знаем, что, хотя некоторые колоссальные астрофизические явления, описанные мною, и сыграли большую роль в нашем прошлом, мы сами никогда не играли в них существенной роли. Явление называют существенным (или фундаментальным), если его нельзя должным образом объяснить в рамках узких, парохиальных[14] теорий или если оно упоминается в объяснении многих других явлений; поэтому может показаться, что люди, их желания и действия имеют крайне малое значение во Вселенной в целом.

Антропоцентрические заблуждения были опровергнуты и во всех остальных фундаментальных областях науки: сегодня наши знания физики выражаются исключительно в терминах сущностей столь же объективных, как и евклидовы точки и прямые, – таких как элементарные частицы, силы и пространство-время – четырехмерный континуум с тремя пространственными измерениями и одним временным. Из взаимное влияние объясняется не через чувства и намерения, а с помощью математических уравнений, описывающих законы природы. Когда-то биологи считали, что живые организмы были задуманы сверхъестественным субъектом и что они должны содержать особый ингредиент, «жизненное начало», позволяющее им действовать с очевидной целенаправленностью. Но и в биологии были открыты новые способы объяснения, опирающиеся на такие объективные понятия, как химические реакции, гены и эволюция. И теперь мы знаем, что живые существа, включая человека, состоят из тех же ингредиентов, что и камни или звезды и подчиняются тем же законам, и что их никто не задумывал. Современная наука, которая далека от того, чтобы объяснять физические явления через мысли и намерения никем не виданных существ, рассматривает наши собственные мысли и намерения как совокупности незаметных (но в принципе наблюдаемых) микроскопических физических процессов, протекающих в мозгу человека.

Этот отказ от антропоцентрических теорий был настолько продуктивен и настолько важен в более широкой истории идей, что антиантропоцентризм все чаще поднимали до статуса универсального принципа, иногда называемого «принципом заурядности»: люди (во вселенском масштабе) ничем не выделяются. Как говорит физик Стивен Хокинг, люди – «это просто химический мусор на типичной планете, которая вращается вокруг обыкновенной звезды на задворках обычной галактики». Оговорка «во вселенском масштабе» необходима, потому что этот химический мусор, безусловно, несет в себе особую значимость в соответствии с ценностями, которые он сам к себе применяет, такими как нравственные ценности. Но в рамках упомянутого принципа все такие ценности сами по себе антропоцентрические: они объясняют только поведение мусора, что само по себе не существенно.

Легко по недоразумению принять специфические особенности знакомой ситуации или точки зрения (например, вращение ночного неба) за объективные признаки того, что наблюдается, или принять эмпирические правила (например, предсказание ежедневного рассвета) за универсальные законы. Ошибки такого рода я буду называть парохиальными.

Антропоцентрические ошибки являются примерами такой узости взглядов, но не всякая парохиальность имеет антропоцентрический характер. Например, предсказание того, что времена года сменяются одинаково во всем мире, – ошибка, обусловленная избирательностью взгляда, но она не антропоцентрическая, так как не вовлекает людей в объяснение причин смены времен года.

Есть еще одна влиятельная идея о человеческой природе, иногда фигурирующая под красивым названием «Космический корабль Земля». Представьте себе «корабль поколений» – звездолет, который находится в пути так долго, что за это время на нем успевает смениться не одно поколение пассажиров. Эта идея была предложена как способ колонизации других звездных систем. В рамках этого сравнения «корабль поколений» – метафора для биосферы, системы всех живущих существ на Земле и их ареалов. Пассажиры корабля – это все живущие на Земле люди. Вселенная вокруг корабля безжалостно враждебна, но внутри – чрезвычайно сложная система жизнеобеспечения, которая дает все, что нужно пассажирам для процветания. Как и на космическом корабле, в биосфере все отходы перерабатываются, и благодаря мощной ядерной электростанции (Солнце) она совершенно самодостаточна.

Точно так же как система жизнеобеспечения космического корабля спроектирована для обеспечения его пассажиров всем необходимым, так и в биосфере есть «видимые признаки замысла»: она представляется исключительно адаптированной для поддержания нашей жизни (в чем смысл метафоры), потому что мы адаптировались к ней в ходе эволюции. Но ее возможности ограничены: если мы ее перегрузим своей численностью или будем вести образ жизни, совершенно отличный от принятого в процессе эволюции (для поддержки которого она «спроектирована»), то биосфера разрушится. И, как и у пассажиров космического корабля, второго шанса у нас нет: если мы станем слишком беззаботно или расточительно относиться к окружающей среде и уничтожим систему жизнеобеспечения, нам будет некуда пойти.

И «Космический корабль Земля» как метафора и принцип заурядности завоевали широкое признание среди научно мыслящих людей – настолько, что даже стали трюизмами. И это даже несмотря на то, что на первый взгляд выводы из них не вполне стыкуются. Принцип заурядности делает акцент на том, насколько обычны Земля и ее химический мусор (в том смысле, что они ничем не примечательны), а метафора «Космического корабля Земли» подчеркивает, насколько они необычны (в том смысле, что они уникально подходят друг для друга). Но если эти две идеи интерпретировать шире, философски, как обычно это и делается, они легко сходятся. Предназначение обеих видится в исправлении во многом схожих парохиальных заблуждений, а именно, что наш опыт жизни на Земле типичен для Вселенной и что Земля огромна, непреходяща и будет у нас всегда. В обеих концепциях, напротив, подчеркивается, что она маленькая и эфемерная. Обе выступают против самонадеянности: принцип заурядности противопоставляется высокомерной уверенности в том, что мы важны для мира, характерной для эпохи до Просвещения, а сравнение с космическим кораблем – самонадеянному стремлению управлять миром. В обеих есть нравственное требование: мы не должны считать себя важными, говорят они; мы не должны ожидать, что мир будет бесконечно терпеть то, что мы его опустошаем.

Таким образом, из этих двух идей формируется богатая концептуальная система взглядов, которая может наполнить смыслом все мировоззрение. Тем не менее, как я объясню дальше, обе они неверны, причем даже в самом прямом фактическом смысле. При более широком рассмотрении они вводят в заблуждение столь серьезное, что, если вы ищете максимы, достойные быть высеченными на камне и произносимыми каждое утро перед завтраком, будет лучше, если вы выберите противоположные утверждения. Другими словами, правда в том, что:

Люди на самом деле важны во вселенском масштабе; и

Биосфера Земли неспособна поддерживать человеческую жизнь.

Вернемся к замечанию Хокинга. То, что мы находимся на типичной (в определенной степени) планете, вращающейся вокруг обыкновенной звезды в обычной галактике, верно. Но мы далеко не обычная для Вселенной материя. Начнем с того, что около 80 % ее считается невидимой «темной материей», которая не может ни излучать, ни поглощать свет. В настоящее время она обнаруживается лишь косвенным образом, по гравитационному воздействию на галактики. И только оставшиеся 20 % – это материя того типа, который мы парохиально называем «обычной материей». Она характеризуется постоянным свечением. Обычно мы не считаем себя светящимися, но это еще одно парохиальное заблуждение, обусловленное ограниченностью наших органов чувств: мы излучаем тепло, то есть инфракрасный свет, а также свет в видимом диапазоне, но он слишком тусклый, так что наш глаз его не видит.

Сгущений материи, сопоставимых по плотности с нами, с нашей планетой и звездой, хоть и много, но они тоже не совсем обычны. Это отдельные, редкие явления. Вселенная – это по большей части вакуум (плюс излучение и темная материя). Обычная материя знакома нам, потому что мы из нее состоим, и из-за того, что мы обитаем в нетипичном месте, где ее много.

Более того, мы – редкая форма обычной материи. Самая распространенная ее форма – это плазма (атомы, распавшиеся на электрически заряженные компоненты), которая, как правило, излучает яркий видимый свет, потому что находится в звездах, а они достаточно нагреты. Мы же, мусор, в основном являемся источниками инфракрасного излучения, потому что в нас содержатся жидкости и сложные химические соединения, которые могут существовать только при гораздо более низких температурах.

Вселенная заполнена микроволновым излучением – это послесвечение Большого взрыва. Его температура – около 2,7 градусов по Кельвину, а это на 2,7 градуса выше самой низкой возможной температуры, абсолютного нуля, или примерно на 270 градусов Цельсия холоднее точки замерзания воды. Только при очень необычных условиях может найтись нечто холоднее этих микроволн. Во Вселенной, кроме разве что некоторых физических лабораторий на Земле, нет ничего, что бы было холоднее примерно одного кельвина. В лабораториях же была достигнута рекордно низкая температура – ниже одной миллиардной доли кельвина. При таких исключительных температурах свечение обычной материи фактически гасится. Получающаяся «несветящаяся обычная материя» на нашей планете – вещество чрезвычайно экзотическое для Вселенной в целом. Вполне возможно, что внутренняя часть холодильных камер, сконструированных физиками, – самое холодное и темное место во Вселенной. Нет, оно далеко не обычное!

А как выглядит обычное место во Вселенной? Предположим, что вы читаете эти строки на Земле. Мысленно перенеситесь вверх на несколько сотен километров. Вы окажетесь в несколько более типичной для космоса среде. Но вас все еще будет греть и освещать Солнце и в половине вашего поля зрения все еще будут твердые тела, жидкости и мусор с Земли. В обычном месте во Вселенной всего этого нет. Так что перенеситесь еще на несколько триллионов километров в том же направлении. Теперь вы оказались настолько далеко, что Солнце выглядит так же, как все остальные звезды. Вокруг вас гораздо холоднее, темнее и пустыннее, и мусора вблизи не видно. Но и это не самое обычное место: вы все еще в галактике Млечный Путь, а большая часть мест во Вселенной не принадлежит ни одной из галактик. Продолжайте удаляться, пока не выйдете далеко за пределы Галактики – скажем, на сто тысяч световых лет от Земли. С такого расстояния вы не смогли бы увидеть Землю, даже на пределе возможностей самого мощного телескопа, когда-либо построенного человеком. Но небо у вас над головой все еще представлено в основном Млечным Путем. Чтобы попасть в обычное для Вселенной место, вам придется представить, что вы как минимум в тысячу раз дальше, чем сейчас, далеко в межгалактическом пространстве.

И каково же там? Представьте себе пространство, условно разделенное на кубы размером с нашу Солнечную систему. При наблюдении из такого типичного куба небо было бы черным, как смола. Ближайшая звезда оказалась бы так далеко, что, взорвись она как сверхновая, вы, глядя прямо на нее, не заметите даже слабого проблеска, когда ее свет достигнет вас. Настолько велика и темна Вселенная. А еще в ней холодно: держится та самая температура 2,7 кельвина, при которой замерзают все известные вещества, кроме гелия. (Считается, что гелий остается в жидком состоянии вплоть до абсолютного нуля, если только он не находится под очень сильным давлением.)

А еще Вселенная пуста: концентрация атомов там ниже одного на кубический метр. Это в миллион раз меньше концентрации атомов в межзвездном пространстве, а там атомы встречаются реже, чем в самом высоком вакууме, который только может создать человек. Практически все атомы в межгалактическом пространстве – это атомы водорода или гелия, так что химических превращений там нет. Там не могли бы развиться ни жизнь, ни разум. Там ничто не меняется, ничего не происходит. И так в каждом кубе, и если бы вы изучили миллион кубов подряд в любом направлении, ничего бы не изменилось.

Холод, темнота, пустота. Эта невообразимо пустынная среда и есть типичное место во Вселенной и еще одна мера нетипичности Земли и ее химического мусора в буквальном физическом смысле. Вопрос вселенской важности этого типа мусора скоро перенесет нас обратно в межгалактическое пространство. Но сначала позвольте вернуться к метафоре «Космического корабля Земля» в ее буквальном физическом понимании.

Верно следующее: если завтра физические условия на поверхности Земли изменятся, пусть даже незначительно по астрофизическим масштабам, люди не смогут жить здесь без определенной защиты, так же как они не выживут на космическом корабле с вышедшей из строя системой жизнеобеспечения. Я пишу эти строки в Англии, в Оксфорде, где зимой по ночам достаточно холодно и любой, кто окажется на улице в легкой одежде и никак иначе не защищенным от холода, замерзнет насмерть. Получается, что в межгалактическом пространстве я бы погиб за несколько секунд, а в графстве Оксфордшир в его первозданных условиях продержался бы пару часов, что лишь с большой натяжкой можно рассматривать как «поддержание условий для жизни». Сегодня в Оксфордшире система жизнеобеспечения есть, но это не заслуга биосферы. Эта система была построена людьми и включает в себя одежду, дома, фермы, больницы, электросети, канализацию и так далее. И практически вся биосфера Земли в ее первозданном состоянии была неспособна долго поддерживать жизнь незащищенного человека! Точнее было бы назвать ее не системой жизнеобеспечения, а смертельной ловушкой. Даже в Восточно-Африканской рифтовой долине, где зародился наш вид, условия были лишь чуть гостеприимнее, чем в первозданном Оксфордшире. В отличие от системы жизнеобеспечения воображаемого космического корабля, в Восточной Африке не было безопасного источника воды и медицинского оборудования, а также удобных жилых отсеков, зато в ней кишели хищники, паразиты и болезнетворные организмы. «Пассажиры» в ней часто получали раны, травились, промокали насквозь, голодали, болели и в большинстве своем в результате этого умирали.

Столь же сурова была долина и к другим организмам, которые в ней обитали: в этой якобы благожелательной биосфере лишь немногие индивиды жили комфортно и умирали от старости. И это не случайно: большая часть популяций большей части видов живет на грани катастрофы или смерти. Так и должно быть, ведь как только какой-то маленькой группе где-то станет жить немного проще, по тем или иным причинам, например, благодаря увеличению пищи или вымиранию соперника или хищника, ее численность возрастет. В результате из-за повышенного спроса будут истощаться другие ресурсы; все большей и большей части популяции приходится селиться на негостеприимной периферии и обходиться худшими ресурсами и так далее. И так продолжается до тех пор, пока недостатки, вызванные увеличением популяции, не сравняются в точности с преимуществами, завоеванными за счет благотворных изменений. Другими словами, пока новый уровень рождаемости снова будет лишь едва успевать за быстрой утратой физических сил и гибелью особей от голода, истощения, хищников, перенаселенности и в результате любых других естественных процессов.

Вот к такой ситуации организмы и адаптируются в ходе эволюции. И таков, значит, образ жизни, при котором биосфера Земли «кажется адаптированной» для ее поддержания. Стабильность биосферы достигается – причем лишь временно – за счет постоянного пренебрежения особями вида, нанесения вреда их здоровью, их травмирования и уничтожения. Значит, метафора космического корабля и системы жизнеобеспечения глубоко ошибочны: когда люди разрабатывают систему жизнеобеспечения, они делают это, чтобы обеспечить максимальный возможный комфорт, безопасность и долголетие тем, кто будет ею пользоваться, в рамках имеющихся ресурсов; перед биосферой такие приоритеты не стоят.

Не является биосфера и великим хранителем видов. Известная своей жестокостью по отношению к отдельным особям, эволюция также сопровождается постоянным вымиранием целых видов. В среднем темпы вымирания с момента зарождения жизни на Земле составляют около десяти видов в год (хотя эта оценка очень приблизительная), а в относительно короткие периоды, которые палеонтологи называют «эпохами массового вымирания», сильно увеличиваются. Скорость, с которой появляются новые виды, в итоге лишь слегка превышает темпы вымирания, и в сухом остатке получается, что преобладающее большинство видов, когда-либо существовавших на Земле (возможно, даже 99,9 % из них) к настоящему времени вымерли. Исходя из некоторых генетических свидетельств, можно предположить, что наш собственный вид был на грани вымирания по крайней мере однажды, а несколько видов, находящихся с нашим в близком родстве, вымерли. Что особенно важно, их стерла с лица Земли сама «система жизнеобеспечения» путем природных бедствий, эволюционных изменений других видов и перемен климата. Эти наши родственники никак не приближали свое вымирание, они не меняли свой образ жизни и не перегружали биосферу; напротив, они исчезли потому, что жили той жизнью, к которой пришли путем эволюции и которую – по аналогии с космическим кораблем – для них «поддерживала» биосфера.

Но и это все еще является приукрашением той степени, в которой биосфера «дружелюбна» к человеку в частности. Первым людям, поселившимся на широте Оксфорда (это был родственный нам вид, возможно, неандертальцы), удалось это сделать только потому, что они принесли с собой знания о таких вещах, как инструменты, оружие, огонь и одежда. Эти знания передавались из поколения в поколение, но не на генетическом, а на культурном уровне. Наши предки, жившие в рифтовой зоне Восточной Африки до появления человека, тоже обладали такими знаниями, а для нашего собственного вида они должны были быть жизненно важны с момента его зарождения. В качестве доказательства хочу заметить, что если бы я попытался выжить в Восточной Африке в ее первозданном виде, то долго не протянул бы: у меня просто нет необходимых знаний. Существуют человеческие популяции, которые, например, знают, как выжить в джунглях Амазонки, но не смогли бы выжить в Арктике, и наоборот. Таким образом, эти знания не являются частью генетического наследия. Они были созданы человеческой мыслью, сохранялись и передавались в человеческой культуре.

Сегодня почти все, что есть в земной «системе жизнеобеспечения людей», сделано не для нас, а нами, благодаря нашей способности создавать новые знания. В наше время в Восточной Африке есть люди, которые живут гораздо лучше, чем их давние предки, и их там гораздо больше, а все потому, что они имеют представление о том, что такое инструменты, сельское хозяйство, гигиена. Да, Земля давала нам сырье, чтобы выжить, равно как и Солнце снабжало нас энергией, а сверхновые звезды обеспечили химическими элементами и так далее. Но залежи сырья – не то же самое, что система жизнеобеспечения. Чтобы превратить одно в другое, требуются знания, а биологическая эволюция никогда не давала нам знаний, достаточных для выживания, не говоря уже о процветании. В этом отношении мы отличаемся от всех других видов. Все необходимые им знания закодированы в их мозгу генетически. И они действительно получили эти знания путем эволюции, а значит, в определенном смысле «от биосферы». Таким образом, им их родная среда обитания действительно кажется продуманной системой жизнеобеспечения, пусть только в том безнадежно ограниченном смысле, описанном мною. Но в создании системы жизнеобеспечения людей биосфера задействована не больше, чем в конструировании радиотелескопов.

Таким образом, биосфера не способна поддерживать жизнь человека. С самого начала хотя бы минимально годной для проживания людей планету делали только человеческие знания, и только создание человеческих знаний с тех пор обуславливает все возрастающие возможности нашей системы жизнеобеспечения (как в плане численности, так и в плане безопасности и качества жизни). Если в какой-то степени мы и находимся «на космическом корабле», мы никогда не были просто его пассажирами, не были (как часто говорят) на нем проводниками и даже техническим персоналом: мы его спроектировали и построили. До того, как появились созданные людьми проекты, это было не транспортное средство, а только груда опасного сырья.

Сравнение с «пассажирами» – это заблуждение и вот еще в каком смысле. Оно подразумевает, что было время, когда у людей не было проблем: все им давалось, как пассажирам, и им не приходилось ради выживания и процветания самим решать обрушивающиеся на них задачи. Но на самом деле даже при всех своих культурных знаниях наши предки постоянно оказывались в безнадежном положении, когда, например, не знали, где достать еду на завтра, и, как правило, они либо решали эту проблему с трудом, либо погибали. Останков людей, умерших от старости, найдено очень мало.

Таким образом, нравственный аспект «Космического корабля Земля» в чем-то парадоксален. Человека объявляют неблагодарным за те дары, которые он, вообще говоря, не получал. Всем остальным видам отводятся в системе жизнеобеспечения космического корабля роли хороших героев, единственными плохими героями выступают люди. Но люди – это часть биосферы, и их якобы безнравственное поведение равносильно тому, что делают все остальные виды в благоприятные для них времена, за исключением того факта, что только люди стараются смягчить для своих потомков и других видов последствия этого.

Парадоксален и принцип заурядности. Поскольку среди всех форм парохиальных заблуждений он выделяет антропоцентризм как особо позорный, он и сам антропоцентричен. Далее, этот принцип утверждает, что все суждения о ценностях антропоцентричны, но сам по себе выражается в ценностно нагруженных терминах, таких как «самонадеянность», «просто мусор», да и само слово «заурядность». По отношению к чьим ценностям следует понимать эти оскорбления? Почему самонадеянность вообще проходит как критика? Если даже придерживаться самонадеянного мнения неправильно с нравственной точки зрения, нравственность, как предполагается, должна относиться только к внутренней организации химического мусора. Так как из этого могут следовать какие-либо высказывания о том, как устроен мир за пределами мусора, как предполагается в принципе заурядности?

Так или иначе, люди приняли антропоцентрические объяснения не из-за самонадеянности. Это была просто парохиальная ошибка, причем изначально весьма объяснимая. Но и понять, что ошиблись, люди не могли так долго не из-за самонадеянности: они ничего не осознавали, потому что не знали, как искать более разумные объяснения. В некотором смысле все дело было в том, что им как раз не хватало самонадеянности: они слишком легко допускали, что мир для них в корне необъясним.

Заблуждение о том, что в жизни человечества был беспроблемный период, присутствует и в античных мифах о Золотом веке и об Эдеме. Теологические понятия благодати (незаслуженного подарка богов) и Провидения (которое есть Бог, как дающий все, что нужно человеку) тоже имеют к этому отношение. Чтобы связать якобы беспроблемное прошлое с их собственным менее чем приятным опытом, авторам таких мифов приходилось добавлять некоторые моменты из прошлого, например, грехопадение, когда уровень поддержки Провидения сокращался. При сравнении Земли с космическим кораблем обычно считается, что грехопадение неизбежно или уже происходит.

В принципе заурядности содержится похожее заблуждение. Рассмотрим следующий аргумент, выдвинутый биологом-эволюционистом Ричардом Докинзом: отличительные признаки человека, как и всех других организмов, развивались в условиях естественного отбора в наследственной среде. Поэтому наши органы чувств и могут распознавать цвета и запах фруктов и звуки, издаваемые хищниками: подобные навыки наших предков повышали шансы на выживание и появление потомства. По тем же самым причинам, подчеркивает Докинз, в ходе эволюции на распознавание явлений, не имеющих отношение к выживанию, ресурсы не тратились. Так, например, мы не можем различать цвета большей части звезд невооруженным глазом. Ночью человек видит плохо, все цвета сливаются в один, а все потому, что из-за этого ограничения умерло недостаточно много наших предков и ничто не вынуждало нас эволюционировать в этом направлении. И далее Докинз говорит, теперь уже опираясь на принцип заурядности: нет причин полагать, что в этом отношении наш мозг чем-то отличается от глаз; мозг развивался так, чтобы справляться с узким классом явлений, которые обычно происходят в биосфере, приблизительно в человеческом масштабе с точки зрения размера, времени, энергии. Многие явления во Вселенной находятся за пределами этих масштабов. Некоторые из них убили бы нас мгновенно, а некоторые вообще никак не влияли на жизнь первых людей. Получается, что раз органы чувств человека не в состоянии обнаружить нейтрино, или квазары, или другие важные во вселенском масштабе явления, то нет и причин полагать, что его мозг сможет понять, как они устроены. Мы до некоторой степени уже в них разобрались, но нам просто повезло, и не стоит ожидать, что эта полоса везения продлится долго. Таким образом, Докинз соглашается с биологом-эволюционистом предыдущего поколения Джоном Холдейном, который считал, что «Вселенная не только необычнее, чем мы полагаем, но необычнее, чем мы можем предположить».

Это поразительное и одновременно парадоксальное следствие принципа заурядности: утверждается, что все человеческие способности, включая такие отличительные, как способность создавать новые объяснения, обязательно обусловлены ограниченностью и избирательностью взглядов. Отсюда, в частности, следует, что научный прогресс не может идти дальше некоего предела, заданного биологическим строением человеческого мозга. И мы должны ожидать, что этот предел будет достигнут скорее раньше, чем позже, и когда это случится, мир перестанет иметь смысл (или так будет казаться). Тогда ответом на вопрос, заданный мною в конце главы 2, о том, могут ли научная революция и Просвещение в более широком смысле быть началом бесконечности, будет однозначное «нет». Наука, несмотря на все свои успехи и стремления, окажется, по сути, парохиально ограниченной и, как это ни парадоксально, антропоцентрической.

В этом принцип заурядности и образ «Космического корабля Земля» сходятся. Они оба говорят о крохотном, дружественном по отношении к человеку «пузыре», внутри чуждой и неотзывчивой Вселенной. В аналогии с кораблем это пузырь физический – биосфера. А в принципе заурядности он прежде всего концептуальный и задает пределы человеческих возможностей в понимании мира. Как мы увидим, эти два пузыря взаимосвязаны. С обеих точек зрения антропоцентризм верен внутри них: там в мире нет проблем, он уникальным образом соответствует желаниям человека и его пониманию. Вне его – только неразрешимые проблемы.

Докинз же придерживается другой точки зрения. Он пишет

«Я полагаю, что упорядоченная Вселенная, Вселенная, которая безразлична к заботам людей, Вселенная, в которой все имеет объяснение, даже если до него нам еще идти и идти, – место более красивое, более удивительное, чем Вселенная, обряженная в очень специальную и причудливую магию».

«Расплетая радугу» (Unweaving the Rainbow, 1998)

«Упорядоченная» (поддающаяся объяснению) Вселенная и в самом деле более красива (см. главу 14), хотя предположение о том, что, чтобы быть упорядоченной, она должна быть «безразлична к заботам людей», – это заблуждение, связанное с принципом заурядности.

Любое предположение о том, что мир необъясним, может привести только к исключительно неразумным объяснениям. Ведь необъяснимый мир – это все равно что Вселенная, «обряженная в очень специальную и причудливую магию»: по определению ни одна гипотеза о мире, находящимся за границами пузыря объяснимости, не может быть разумнее объяснения, говорящего, что там правит Зевс, или практически любого другого мифа, или выдуманной истории.

Более того, раз то, что находится снаружи пузыря, влияет на наши объяснения того, что у него внутри (а иначе мы могли бы вполне без этого обойтись), внутренняя часть тоже, вообще говоря, необъяснима. Она кажется объяснимой только в том случае, если мы предусмотрительно не будем задавать определенные вопросы. Это странным образом напоминает интеллектуальный ландшафт эпохи до Просвещения, в котором Земля и небо были разграничены. Этот парадокс присущ принципу заурядности: вопреки тому, что им движет, здесь он отбрасывает нас назад к архаичному, антропоцентрическому, донаучному пониманию мира.

По существу, принцип заурядности и метафора «Космического корабля Земля» пересекаются в вопросе о пределах достижимого: и там, и там утверждается, что сфера достижимого для определенного человеческого способа существования – то есть решения проблем, создания знаний, приспособления окружающего миру к своим нуждам, – ограничена. Оба они говорят, что границы эти немногим дальше того, что уже достигнуто. Любая попытка выйти за них с неизбежностью приведет к провалу или катастрофе соответственно.

Обе идеи также опираются на одинаковый, по сути, довод, состоящий в том, что если такого предела нет, то не будет и объяснения тому, что человеческий мозг продолжает удачно адаптироваться за рамками тех условий, в которых он сформировался. Почему сфера действия одной из триллионов адаптаций, когда-либо существовавших на Земле, должна быть неограниченной, а все остальные при этом не выходят за рамки крошечной, незначительной, нетипичной биосферы? Любую степень досягаемости можно объяснить, и это вполне понятно. Но что если объяснение есть, но оно не имеет отношения к эволюции или биосфере?

Представьте себе, что стая птиц вида, эволюция которого протекала на одном острове, решает перелететь на другой. И там они по-прежнему найдут применение своим крыльям и глазам. Это пример применимости имеющихся адаптаций. И это можно объяснить, опираясь на то, что крылья и глаза работают согласно универсальным законам физики (аэродинамики и оптики соответственно). Конечно, законы применяются не идеально; но атмосферные условия и условия освещения на островах достаточно схожи, согласно критериям, задаваемым этими законами, и одни и те же адаптации срабатывают и там, и там.

Таким образом, птицы вполне могут переместиться в горизонтальном направлении на остров за много километров от своего, но если бы их подняли всего на несколько километров вверх, они не смогли бы махать крыльями из-за слишком низкой плотности воздуха. Знания о том, как летать, которыми в неявном виде обладают птицы, на большой высоте оказываются бесполезны. А если поднять птиц еще выше, то откажут глаза и другие органы. Устройство глаз не имеет такой большой применимости: глаза позвоночных заполнены жидкой водой, а вода замерзает в стратосфере и закипает в космическом вакууме. А вот менее жестокий вариант: птицы умерли бы, если, имея плохое ночное зрение, попали бы на остров, где организмы, являющиеся их пищей, ведут исключительно ночной образ жизни. По той же причине биологические адаптации имеют предел применимости и в плане изменений привычной среды обитания, что может приводить и приводит к вымиранию.

Если адаптации этих птиц действительно имеют достаточную силу, чтобы вид мог выжить на новом острове, они создадут там колонию. В последующих поколениях у мутантов, немного лучше адаптированных к условиям на новом острове, потомства будет в среднем больше, и в ходе эволюции популяция адаптируется более точно и приобретет знания, необходимые для выживания на этом острове. Так и предки человека колонизировали новые ареалы обитания и начинали жить по-новому. Но к тому времени, как наш вид мог бы проэволюционировать, наши полностью человеческие предки достигали во многом тех же результатов в тысячу раз быстрее, за счет развития культурных знаний. Поскольку они еще не знали, как заниматься наукой, их знания были лишь немного менее избирательными, чем биологические. И состояли они из эмпирических правил. А прогресс, хотя и быстрый по сравнению с биологической эволюцией, шел медленно по меркам того, к чему приучило нас Просвещение.

Со времен Просвещения технологический прогресс особенно зависел от создания объяснительных знаний. Тысячелетиями люди мечтали полететь на Луну, но только с появлением теорий Ньютона, описывающих поведение таких невидимых сущностей, как сила и количество движения, они начали понимать, что для этого нужно.

В этой все более и более глубокой связи между объяснением устройства мира и управлением им нет ничего случайного, она является частью глубинной структуры мира. Возьмем набор всех возможных трансформаций физических объектов. Некоторые их них (как, например, перемещение быстрее скорости света) не происходят никогда, потому что противоречат законам природы; другие (как, например, образование звезд из первичного водорода) происходят спонтанно; а некоторые (как, например, когда из воздуха и воды получаются деревья или из исходных материалов строится радиотелескоп) возможны, но случаются только при наличии необходимых знаний, например, закодированных в генах или мозгу. Других вариантов не существует. Иначе говоря, каждая предполагаемая физическая трансформация, которую нужно осуществить за заданное время с использованием заданных ресурсов или при любых других условиях:

– либо невозможна, потому что противоречит законам природы;

– либо достижима при наличии соответствующих знаний.

Эта важная дихотомия существует, потому что если бы были трансформации, технологически недостижимые независимо от используемых знаний, то сам этот факт был бы проверяемой закономерностью природы. Но все природные закономерности объяснимы, поэтому объяснение такой закономерности само было бы законом природы или следствием других законов. Так что повторю, что все, что не противоречит законам природы, достижимо при наличии соответствующих знаний.

Эта фундаментальная связь между объяснительными знаниями и технологиями объясняет ошибочность аргумента Холдейна – Докинза о том, что Вселенная необычнее, чем мы можем даже предположить, а также почему пределы человеческих адаптаций носят другой характер, чем все другие адаптации в биосфере. Способность создавать и использовать объяснительные знания позволяет людям трансформировать природу, что в конечном счете не ограничено парохиальными факторами, в отличие от всех других адаптаций, а ограничено лишь универсальными законами. Поэтому объяснительные знания, а значит, и люди, которых я впредь буду определять как существа, способные создавать объяснительные знания, в масштабе Вселенной важны.

Что касается остальных видов, населяющих Землю, то границы их возможностей можно определить, просто выписав все ресурсы и условия окружающей среды, от которых зависят их адаптации. В принципе, для этого достаточно исследовать молекулы ДНК, потому что именно в них закодирована вся генетическая информация (в форме последовательностей маленьких молекул, называемых «основаниями»). Как пишет Докинз:

«Генофонд формируется и оттачивается поколениями в ходе естественного отбора с целью соответствовать [определенной] среде обитания. Теоретически, подкованный зоолог должен суметь по полной расшифровке генома [набора всех генов организма] воссоздать окружающие обстоятельства, при которых происходила эта самая фигурная резьба. В этом смысле ДНК – закодированное описание среды обитания предков».

В работе Арта Вульфа «Дикая природа» (Living Wild), под редакцией Мишель А. Гилдерс (2000)

Точнее говоря, «подкованный зоолог» смог бы воссоздать только те аспекты среды обитания предков организма, за счет которых создавалось давление отбора, как, например, типы дичи, которые в ней обитали, как их нужно было ловить, чем переваривать и так далее. Все это закономерности среды обитания. В геноме зашифровано их описание, неявно определяющее те условия среды, в которых организм может выжить. Например, всем приматам необходим витамин C. Без него они заболевают и умирают от цинги, но гены не несут в себе информацию о том, как синтезировать его. Поэтому, как только любой примат, не являющийся человеком, окажется в среде, от которой он не будет получать витамин C продолжительное время, он умрет. Любое объяснение, в котором этот факт будет упущен, переоценит выживаемость соответствующего вида. Люди – тоже приматы, но их зона обитания не зависит от того, поставляет среда витамин C или нет. Люди могут создавать и применять новые знания о том, как синтезировать этот витамин из различных исходных материалов – в сельском хозяйстве или на химических заводах. И, что не менее важно, люди способны осознать, что, если не будут этого делать, в большинстве сред они просто не выживут.

Аналогичным образом от особенностей человеческой биохимии не зависит, может ли человек жить за пределами биосферы, скажем, на Луне. Сегодня в Оксфордшире каждую неделю (на фермах и заводах) создается более тонны витамина C, но то же самое можно делать и на Луне. Это относится и к воздуху, пригодному для дыхания, воде, комфортной температуре и всем другим повседневным потребностям человека. Все эти потребности можно удовлетворить при наличии подходящих знаний путем преобразования других ресурсов. Уже с помощью современных технологий можно построить на Луне самодостаточную колонию, которая бы получала энергию от Солнца, перерабатывала бы свои отходы, а сырье добывала прямо на Луне. Лунная порода изобилует кислородом в форме оксидов металлов. Не составит труда получить из нее и многие другие элементы. Некоторые элементы на Луне редкость, так что их можно было бы доставлять с Земли, но в принципе колония может быть полностью независимой, если она будет отправлять роботизированные космические аппараты на добычу таких элементов из астероидов или сможет производить их путем трансмутации.

Я говорю именно о роботизированном космическом аппарате, потому что все технологические знания могут быть в конечном итоге воплощены в автоматизированных устройствах. Это еще одна причина, по которой фраза «1 % вдохновения и 99 % работы в поте лица» неправильно описывает то, как происходит прогресс: рутинную работу можно автоматизировать, что и было сделано с задачей распознавания галактик на астрономических снимках. И чем больше развиваются технологии, тем меньше разрыв между вдохновением и автоматизацией. Чем больше будет таких примеров в лунной колонии, тем меньше человеку придется прикладывать сил, чтобы жить там. В конце концов лунные поселенцы начнут воспринимать воздух как нечто само собой разумеющееся, подобно тому, как сегодня жители Оксфордшира считают само собой разумеющимся то, что, когда они открывают кран, оттуда течет вода. Если бы и у той, и у другой популяции не было нужных знаний, их среда обитания быстро убила бы их.

Мы привыкли думать, что Земля к нам радушна, а Луна – холодное, гиблое место. Но именно таким нашим предкам казался Оксфордшир и такой, как это ни парадоксально, сегодня мне представляется рифтовая зона Восточной Африки в ее первозданном состоянии. Лишь для людей – и это уникальный случай – разница между гостеприимной средой и гиблым местом определяется тем, какие знания они создали. Как только в лунную колонию будет заложено достаточно знаний, ее жители могут посвятить свои силы и мысли созданию еще большего объема знаний, и вскоре колония перестанет быть колонией и превратится просто в дом. Никто не будет считать Луну периферией по сравнению с «естественной» средой обитания на Земле; не больше, чем мы сегодня видим фундаментальных различий между такими местами обитания, как Оксфордшир и долины Восточной Африки.

Само по себе использование знаний для проведения автоматизированных физических трансформаций – не уникальное умение людей. Это основной метод, с помощью которого выживают все организмы: ведь каждая клетка – химический завод. Разница между людьми и другими видами в том, какие именно знания они могут использовать (объяснительные, а не эмпирические правила) и как эти знания создаются (путем выдвижения гипотез и критики идей, а не за счет вариации и отбора генов). Именно эти два отличия объясняют, почему другие организмы могут функционировать только в определенном диапазоне дружелюбных для них сред, а люди трансформируют недружелюбные среды, такие как земная биосфера, в системы обеспечения для себя. Но если любой другой организм – фабрика по превращению ресурсов определенного типа в другие такие организмы, то человеческие тела (включая мозг) – фабрики для преобразования всего и во все, что позволяют законы природы. Они – «универсальные конструкторы».

Эта универсальность человеческой природы является частью более широкого явления, которое мы обсудим в главе 6. Такого ни у одного другого вида на Земле в настоящий момент нет. Но, поскольку это следствие способности создавать объяснения, мы обязательным образом разделяем эту особенность с любыми другими людьми, которые могут существовать во Вселенной. Возможности преобразования ресурсов, предоставляемые законами природы, универсальны, и все сущности с универсальными способностями пределы досягаемого обязательно будет одинаковыми.

Помимо людей, культурными знаниями обладают лишь несколько видов. Например, некоторые человекообразные обезьяны способны находить новые способы разбивать орехи и передавать эти знания своим сородичам. Как я покажу в главе 16, существование такого знания указывает возможный путь эволюции человекообразных обезьян в человека. Но к аргументам, приводимым в этой главе, это не имеет отношения, потому что ни один из таких организмов не способен создавать или использовать объяснительные знания. А значит, культурные знания таких организмов, по сути, носят тот же характер, что и генетические, и у них действительно маленькая и, по сути, ограниченная сфера применимости. Они являются не универсальными конструкторами, а лишь специализированными. Для них суждение Холдейна – Докинза верно: мир необычнее, чем доступно их пониманию.

В некоторых средах обитания во Вселенной наиболее эффективным путем к процветания для людей может быть изменение их собственных генов. Мы уже поступаем так сейчас в той среде, в которой живем, чтобы избавиться от болезней, которые в прошлом унесли множество жизней. Некоторые оспаривают этот вопрос, говоря (фактически), что генетически измененный человек – уже не человек. Это ошибка антропоморфического типа. Единственная уникально важная черта человека (будь то в масштабе Вселенной или по какому-нибудь рациональному человеческому критерию) – способность создавать новые объяснения, и это общая черта для всех людей. Если вам ампутируют ногу или руку после аварии, вы останетесь человеком; вы перестанете им быть, только если лишитесь мозга. В этом отношении изменение генов с целью сделать жизнь лучше и упростить дальнейшие попытки ее совершенствования, подобно тому как мы защищаем тело одеждой или вооружаем глаза телескопом.

Может возникнуть вопрос, способны ли люди вообще достигнуть большего, чем сейчас доступно человечеству. Что если, например, развитие технологий действительно бесконечно, но только для созданий с двумя противостоящими большими пальцами на каждой руке, или если научное знание не имеет границ, но только для существ, мозг которых в два раза больше нашего? Но наша способность быть универсальными конструкторами делает эти вопросы столь же несущественными, сколь и вопрос о доступе к витаминам. Если бы на каком-то этапе прогресс зависел от наличия двух больших пальцев на одной руке, то все зависело бы не от знания, хранящегося в генах, а от того, можем ли мы научиться строить роботов или шить перчатки с двумя большими пальцами на одной руке или изменять себя так, чтобы получить этот второй палец. Если дело в том, что нужно больше памяти или думать нужно быстрее, чем может человеческий мозг, то все зависело бы от того, смогли бы мы построить компьютеры, подходящие для решения этой задачи. Еще раз повторю, такое уже стало нормой в области технологий.

Астрофизик Мартин Рис[15] рассуждает так: где-то во Вселенной «может быть жизнь и разум в формах, которые нам не постичь. Как шимпанзе не поймет квантовую теорию, так и в той реальности могут быть аспекты, которые не уложатся в нашем мозгу». Но так быть не может! Потому что если необходимые способности сводятся лишь к скорости вычислений и объему памяти, то мы сможем понять эти аспекты с помощью компьютеров так же, как веками разбирались в устройстве мира с помощью карандаша и бумаги. Как однажды заметил Эйнштейн, «с карандашом я умнее, чем без него». С точки зрения вычислительных возможностей наши компьютеры, как и мозг, уже стали универсальными (см. главу 6). Но если утверждается, что нам, возможно, не под силу на качественном уровне понять то, что доступно пониманию других форм разума, если эту нашу неспособность нельзя компенсировать автоматизацией, то это просто еще одно утверждение о том, что мир необъясним. Действительно, оно равнозначно обращению к сверхъестественному, со всей присущей таким обращениям произвольностью, ведь если бы мы хотели добавить в свое мировоззрение воображаемую область, объяснимую только для сверхчеловека, то зачем было мучиться и опровергать мифы о Персефоне и ее соратниках-богах.

Получается, что пределы возможностей человека, по сути, такие же, как и пределы самого объяснительного знания. Некая среда находится в пределах досягаемости человека, если в ней возможно создать нескончаемый поток объяснительных знаний. Это значит, что, если знания подходящего типа воплощались бы в такой среде в подходящих физических объектах, они бы сами собой выжили и продолжили увеличиваться до бесконечности. Но может ли существовать такая среда? По существу, это вопрос, который я задал в конце предыдущей главы: не иссякнет ли этот творческий потенциал? И это тот вопрос, которому аналогия Земли с космическим кораблем оставляет лишь отрицательный ответ.

Все сводится к следующему: если такая среда существует, какими минимальными физическими свойствами она должна обладать? Первое – доступ к материи. Например, добыча кислорода из лунной породы зависит от наличия кислородных соединений. Более совершенные технологии позволили бы получать кислород путем трансмутации; но независимо от того, насколько совершенны технологии, без сырья того или иного типа все равно не обойтись. И хотя массу можно использовать повторно, для создания неограниченного потока знаний нужно наладить непрерывное снабжение ею – как для компенсации неизбежных потерь, так и для создания дополнительного объема памяти для хранения новых знаний по мере их создания.

Кроме того, многие из необходимых трансформаций требуют энергии: гипотезы и научные эксперименты и все эти производственные процессы должны чем-то подпитываться; а по законам физики создание энергии из ничего невозможно. Получается, что необходим и доступ к источникам энергии. Энергия и масса в некотором роде могут переходить друг в друга. Например, при трансмутации водорода выделяется энергия ядерного синтеза. Энергия может превращаться в массу в ходе различных субатомных процессов (но я не могу представить себе естественных условий, в которых это было бы наилучшим способом получения материи).

Кроме материи и энергии есть еще один существенный компонент – это данные: информация, необходимая для проверки научных теорий. На земной поверхности полно данных. В семнадцатом веке мы смогли проверить законы Ньютона, а теорию Эйнштейна в двадцатом, но данные, благодаря которым это стало возможно – свет, идущий с неба, – поступали на Землю миллиарды лет до того и будут приходить еще миллиарды лет. И даже сегодня мы только в начале пути: в любую ясную ночь вполне может оказаться так, что вам на голову с неба свалятся данные, благодаря которым вы будете знать, куда и как смотреть, они могут принести вам Нобелевскую премию. Если взять химию, то каждый где-либо существующий стабильный элемент присутствует и на поверхности Земли или под ней. Что касается биологии, то биосфера буквально переполнена данными о природе жизни, не говоря уже о нашей собственной ДНК, которая всегда под рукой. Насколько нам известно, здесь можно измерить все фундаментальные константы природы и проверить каждый фундаментальный закон. Все, что нужно для бесконечного создания знаний есть здесь, в биосфере Земли, в изобилии.

То же верно и для Луны. На ней есть те же самые ресурсы массы, энергии и данных, что и на Земле. Есть небольшие отличия парохиального плана, но тот факт, что людям, живущим на Луне, придется создавать для себя воздух, ненамного важнее того, что на Земле в лабораториях приходится создавать вакуум. Обе эти задачи можно автоматизировать, чтобы это требовало от человека произвольно мало внимания и усилий. Более того, раз люди являются универсальными конструкторами, любая проблема поиска или преобразования ресурсов может вызывать не более чем временные трудности в создании знания в данной среде. Поэтому материя, энергия и данные – это все, что требуется от среды, чтобы в ней было возможно бесконечное создание знаний.

Хотя любая конкретная проблема – фактор временный, постоянным остается условие решать проблемы для выживания и продолжения создания знаний. Я уже говорил, что в истории человечества проблемы были всегда; это в равной степени относится и к прошлому, и к будущему. Сегодня и в ближайшей перспективе на Земле имеется бесчисленное множество проблем, которые нужно решить, чтобы люди хотя бы не голодали и не страдали от других ужасных условий жизни, которые существуют с доисторических времен. В ближайшие десятилетия мы столкнемся с выбором: модифицировать биосферу, оставить все как есть или искать промежуточный вариант. Что бы мы ни выбрали, это будет проект всепланетного управления, требующий создания огромных объемов научного и технологического знания, а также знания о том, как рационально принимать такие решения (см. главу 13). В еще более далекой перспективе вопрос стоит не только в удовлетворении наших потребностей в плане комфорта и эстетических чувств, не только в избавлении отдельных людей от страданий, но и, как и всегда, в выживании нашего вида. Например, на настоящий момент на протяжении каждого века есть шанс один к тысячи, что с Землей столкнется комета или астероид такого размера, что от удара погибнет существенная часть ее населения. Это значит, что среднестатистический ребенок, который сегодня рождается в США, с большей вероятностью умрет в результате какого-нибудь астрономического события, чем разобьется на машине. Оба события маловероятны, но, если мы не создадим гораздо больше научных и технологических знаний, чем у нас есть сейчас, мы будем беззащитны перед такими и другими формами природных катастроф, которые, в конце концов, непременно произойдут. Вероятно, есть и более близкие угрозы нашему существованию, см. главу 9.

Создание автономных колоний на Луне или еще где-то в Солнечной системе и даже в системах других солнц станет хорошей защитой от вымирания нашего вида или от уничтожения цивилизации и поэтому (среди прочего) является чрезвычайно желательной целью. Как отметил Хокинг:

«Я думаю, в ближайшую тысячу лет человечество вымрет, если только не заселит космос. Жизни на одной-единственной планете много чего может угрожать. Но я оптимист. Мы сможем добраться до звезд».

«Дейли Телеграф», 16 октября 2001 года

Но даже такое развитие событий далеко не беспроблемно, а многим людям недостаточно просто знать, что выживет наш вид: они хотят выжить сами. И, как и наши самые ранние предки, они хотят, чтобы обошлось без физических угроз жизни и страданий. В будущем с успешным избавлением от различных причин страданий и смерти, таких как болезни и старение, и с увеличением продолжительности жизни человека люди станут задумываться о еще более отдаленных опасностях.

Человек всегда будет хотеть большего: он будет мечтать о прогрессе. Ведь, помимо угроз существованию, всегда будут проблемы в хорошем смысле этого слова: ошибки, пробелы, противоречивость и несостоятельность знаний, от которых нужно избавиться, включая – не в последнюю очередь – нравственные знания: знания о том, чего хотеть, к чему стремиться. Человеческое мышление ищет объяснений; и теперь, когда мы знаем, как найти их, сами мы не остановимся. Вот еще одно заблуждение, присущее мифу об Эдеме: то, что якобы беспроблемное состояние – состояние хорошее. Некоторые богословы это отрицали, и я с ними согласен: когда нет проблем, нет и творческого мышления, а это равносильно смерти.

Все эти виды проблем (связанные с выживанием, прогрессом, нравственностью, простым любопытством) связаны между собой. Например, можно ожидать, что наша способность справляться с угрозами существованию так и будет зависеть от знаний, которые изначально были созданы только ради самих знаний. Можно также ожидать, что разногласия в целях и ценностях никуда не денутся, потому что, среди прочего, нравственные объяснения частично зависят от фактов, касающихся реального мира. К примеру, моральные положения принципа заурядности и аналогии Земли с космическим кораблем строятся на необъяснимости реального мира в том смысле, в котором, согласно моим доводам, он должен быть объясним.

Надо заметить, что проблемы у нас никогда не закончатся: чем глубже объяснение, тем больше новых проблем оно создает. И так должно быть, хотя бы потому, что не может быть такого понятия, как окончательное объяснение: насколько плохо объяснение «это все боги», настолько же плохой будет любая другая предполагаемая основа для всех объяснений. Она должна легко варьироваться, потому что не может ответить на вопрос: почему эта основа, а не другая? Ничто не может само себя объяснять. Это верно и в философии, и в науке, а особенно – в нравственной философии: утопия невозможна, но только потому, что наши ценности и цели могут совершенствоваться бесконечно.

Таким образом, фаллибилизм сам по себе недооценивает подверженную ошибкам природу создания знания. Создание знаний не только подвержено ошибкам, ошибки – это обычная вещь, они важны и всегда будут важны, а их исправление всегда будет ставить перед нами дальнейшие и более удачно сформулированные задачи. Поэтому максима, которую я предлагаю высечь на камне, а именно «Биосфера Земли не способна обеспечить жизнедеятельность человека», является частным случаем более общей истины, а именно, что проблемы неизбежны. Так что давайте это на камне и высечем:

Мы неизбежно будем сталкиваться с проблемами, и если конкретная проблема должна возникнуть, она возникнет. Мы выживаем и процветаем, решая проблемы по мере их поступления. И так как возможности человека в преобразовании природы ограничены только законами физики, ни один из бесконечных потоков проблем не сможет стать непреодолимой преградой. Таким образом, еще одна и не уступающая первой по важности правда о людях и физическом мире состоит в том, что проблемы можно решить. Говоря «можно решить», я имею в виду, что это можно сделать с помощью соответствующих знаний. Это не значит, безусловно, что мы можем заполучить знания, стоит только пожелать, но в принципе они нам доступны. Давайте высечем на камне и это:

То, что прогресс и возможен, и желаем, – вероятно, наиболее значимая идея Просвещения. Она мотивирует все традиции критики, а также принцип поиска разумных объяснений. Но она допускает две практически противоположные интерпретации, и обе непонятным образом получили название «способность к совершенствованию». Первая заключается в том, что люди или их общества могут достичь состояния воображаемого совершенства, такого как нирвана у буддистов и индуистов или различные политические утопии. Вторая – в том, что любое достижимое состояние можно улучшать до бесконечности. Фаллибилизм исключает первое положение в пользу второго. Ни человеческое состояние в частности, ни наши объяснительные знания в общем никогда не будут совершенны и даже приблизительно совершенны. Мы всегда будем стоять перед началом бесконечности.

Эти две интерпретации человеческого прогресса и способности к совершенствованию исторически вдохновили появление двух широких ветвей в Просвещении, которые хоть и имеют такие общие черты, как отрицание авторитетов, настолько отличаются в важных аспектах, что совпадающее название для них весьма и весьма некстати. Утопическое «Просвещение» иногда называют континентальным (европейским), чтобы отличать его от более фаллибилистического английского, которое началось немного раньше и развивалось в совсем ином направлении. (См., например, книгу историка Роя Портера «Просвещение» (Enlightenment).) В моей терминологии приверженцы континентального Просвещения понимали, что проблемы можно решить, но не то, что они неизбежны, а последователи английского Просвещения понимали и то, и другое. Хочу отметить, что это классификация идей, а не наций или отдельных мыслителей: не все мыслители Просвещения целиком принадлежат одной ветви или другой, равно как не все мыслители соответствующего направления были рождены в одноименной части мира. Математик и философ Николя де Кондорсе, например, был французом, хотя скорее принадлежал к тому течению, которое я называю английским Просвещением, а Карл Поппер, самый ярый сторонник английского Просвещения в двадцатом веке, родом из Австрии.

Континентальное Просвещение с нетерпением ждало совершенного состояния, что привело к интеллектуальному догматизму, политическому насилию и новым формам тирании. Типичными примерами являются Великая французская революция 1789 года и последовавший за ней режим террора. Английское Просвещение, которое было эволюционным и осознавало склонность человека к ошибкам, с нетерпением ждало появления институтов, которые не подавляли бы постепенные, продолжающиеся изменения. Оно также с восторгом относилось к мелким улучшениям, не ограниченным в будущем. (См., например, книгу историка Дженни Аглоу «Лунные люди» (Lunar Men).) Я полагаю, что именно это движение было успешно в своем стремлении к прогрессу, и когда на страницах этой книги я говорю о Просвещении, я имею в виду английский его вариант.

Чтобы исследовать пределы достижимого для человечества (или людей, или прогресса), нужно рассматривать не такие места, как Земля и Луна, которые необычайно богаты ресурсами; давайте вернемся в типичное место. Земля полна материей, энергией и данными, но в межгалактическом пространстве все это представлено в минимальных количествах. Минералов там мало, над головой нет огромного ядерного реактора, дающего бесплатную энергию, на небе нет света, нет никаких явлений, которые доказали бы справедливость законов природы. Там пусто, холодно и темно.

Но так ли это на самом деле? Вообще говоря, это еще одно парохиальное заблуждение. По человеческим меркам межгалактическое пространство действительно весьма пустынно. Но в каждом из тех кубов размером с Солнечную систему содержится более миллиарда тонн материи, в основном в форме ионизированного водорода. Миллиарда тонн более чем достаточно для построения, скажем, космической станции и колонии ученых, которые будут создавать неограниченный поток знаний – осталось лишь найти того, кто знал бы, как это сделать.

Сегодня нет такого человека, которому было бы это известно. Так, для начала нужно было бы превратить часть водорода в другие элементы. Но до того, чтобы суметь собрать его из такого рассеянного состояния, нам еще расти и расти. И хотя некоторые виды трансмутаций уже стали для ядерной промышленности обычным делом, мы пока не умеем преобразовывать водород в другие элементы в промышленных масштабах. На данный момент наших технологий не хватит даже для построения простого термоядерного реактора. Но физики уверены, что это не запрещено законами физики, а раз так, то, как всегда, остается только понять, как это сделать.

Конечно, космическая станция массой миллиард тонн недостаточно велика для процветания в долгосрочной перспективе. Ее жители захотят расширения, и это не представляет принципиальной проблемы. Как только они начнут добывать из «своего» куба водород, его запасы станут восполняться из окружающего пространства, откуда станут поступать миллионы тонн водорода в год. (Также считается, что в кубе содержится еще больше темной материи, но мы не знаем, как использовать ее с пользой для себя, так что давайте в нашем мысленном эксперименте этим пренебрежем.)

А что касается холода и недостатка энергии, то, как я уже говорил, при трансмутации водорода выделяется энергия ядерного синтеза. Это вполне приличный источник, на несколько порядков величины превышающий текущее суммарное энергопотребление всего и всех на Земле. Так что в нашем идеальном кубе вовсе нет недостатка в ресурсах, как могло показаться при первом парохиальном рассмотрении.

Но как космической станции получать жизненно необходимый запас данных? Из элементов, созданных путем трансмутации, можно сконструировать научные лаборатории, как и на предполагаемой лунной базе. На Земле, на заре развития химии, чтобы сделать открытие, часто приходилось путешествовать в поисках материалов для опытов. Но благодаря трансмутации необходимость в этом отпадает, и в химических лабораториях на космической станции смогут синтезировать произвольные соединения из произвольных элементов. То же самое верно и для физики элементарных частиц: в этой области практически все может служить источником данных, потому что каждый атом – потенциальный рог изобилия частиц, которые только и ждут, чтобы проявить себя, как только кто-нибудь достаточно сильно ударит по атому (с помощь ускорителя частиц) и затем пронаблюдает за результатом с помощью правильно подобранной аппаратуры. В биологии можно синтезировать ДНК и все остальные биохимические молекулы и проводить с ними эксперименты. И хотя биологические полевые вылазки будет сложно себе представить (ведь ближайшая естественная экосистема окажется на расстоянии многих миллионов световых лет), искусственные или смоделированные в виртуальной реальности экосистемы позволят создавать и исследовать произвольные формы жизни. Что же касается астрономии, то небо там для человеческого глаза черное, как смола, но для наблюдателя с телескопом (даже современной конструкции) оно будет заполнено галактиками. В телескоп немного большего размера можно будет разглядеть в этих галактиках звезды, причем с достаточной детализацией, чтобы проверить большую часть существующих сегодня астрофизических и космологических теорий.

Но даже если забыть об этом миллиарде тонн вещества, наш куб не пуст. В нем много слабого света, а в нем потрясающее количество данных: их хватит, чтобы построить карту каждой звезды, каждой планеты и каждого спутника во всех ближайших галактиках с разрешением около десяти километров. Чтобы полностью извлечь эти все эти данные, телескоп должен быть оснащен чем-то вроде зеркала такой же ширины, как и сам куб, а для этого потребуется как минимум столько же материи, сколько нужно, чтобы построить планету. Но даже это не выходит за рамки возможного с учетом рассматриваемого нами уровня технологий. Чтобы собрать столько материи, межгалактическим ученым нужно будет всего лишь углубиться на расстояние нескольких тысяч длин ребра куба – дистанция, смешная по межгалактическим стандартам. Впрочем, вооруженные телескопом массой всего лишь миллион тонн, они уже смогут много рассмотреть с точки зрения астрономии. Легко будет увидеть, что на планетах с наклонной осью вращения есть смена времен года. Можно будет обнаружить жизнь, если она есть на других планетах, изучив состав их атмосфер. Более тонкие измерения позволят проверить теории о природе и истории жизни или разума на планете. И в любое мгновение в таком обычном кубе содержатся столь подробные данные сразу о более чем триллионе звезд и их планет.

И это только в один заданный момент! Новые данные всех упомянутых типов постоянно поступают в наш куб, так что тамошние астрономы могут отслеживать изменения на небе, как это делаем мы. А видимый свет – это лишь один очень узкий диапазон электромагнитного спектра. В куб же поступают данные и во всех остальных диапазонах: от гамма– и рентгеновских лучей и до фонового микроволнового излучения и радиоволн, а сверх того ряд частиц, известных нам как космические лучи. Короче говоря, практически все каналы, по которым мы на Земле сейчас получаем данные по любой из фундаментальных наук, в межгалактическом пространстве тоже доступны.

И они несут в себе во многом то же самое: Вселенная не просто полна данных, они повсюду в ней говорят об одном и том же. Все люди во Вселенной, поняв достаточно для того, чтобы освободиться от парохиальных заблуждений, имеют, по сути, одни и те же возможности. Это базовое единство физического мира более важно, чем все описанные мною различия между нашей средой обитания и типичной межгалактической средой: фундаментальные законы природы настолько единообразны, свидетельства о них настолько повсеместны, а связь между пониманием и управлением столь неразрывна, что независимо от того, находимся ли мы в пределах своей планеты или за сотни миллионов световых лет от нее в межгалактической плазме, мы можем заниматься такой же точно наукой и добиваться точно такого же прогресса.

Итак, воображаемое типичное место во Вселенной вполне подходит для неограниченного создания знания. А значит, для этого подходят и практически все остальные типы сред, поскольку в них больше материи, больше энергии, а данные более доступны, чем в межгалактическом пространстве. В этом мысленном эксперименте был рассмотрен наихудший случай. Возможно, по законам физики создавать знания внутри, скажем, потока излучения от квазара не получится, а может, и получится. В любом случае во Вселенной в целом комфортная обстановка для создания знаний – это правило, а не исключение. Иначе говоря, правило заключается в комфортности для людей, у которых есть соответствующие знания. А тех, у кого этих знаний нет, ждет смерть. В рифтовой зоне Восточной Африки, из которой мы все вышли, господствовали такие же правила и они господствуют до сих пор.

Как ни странно, но идеализированная космическая станция в нашем мысленном эксперименте – не что иное, как «корабль поколений», но с тем отличием, что мы сняли нереалистическое допущение о том, что его обитатели не улучшают свою среду обитания. Мы полагаем, что они уже давно решили проблему физической смерти, и поэтому «поколения» больше не являются существенными для функционирования корабля. Если оглянуться назад, концепция корабля поколений была не лучшим выбором для того, чтобы подчеркнуть хрупкость человеческой природы и ее зависимость от поддержки неизменной биосферы. Это допущение противоречит самой возможности существования такого корабля. Ведь если возможно бесконечно жить на корабле в космосе, то с гораздо большим успехом можно применить ту же технологию, чтобы жить и на поверхности Земли и продолжать добиваться прогресса, который будет все более упрощать эту задачу. И не имеет особого практического значения, разрушена биосфера или нет. Независимо от того, может ли она поддерживать жизнедеятельность других видов или нет, она определенно подходит для людей – если у них имеются соответствующие знания.

Теперь я могу перейти к важности знаний, а значит, и людей, во вселенском масштабе.

Многие вещи очевидно более важны, чем люди. Пространство и время важны, потому что они встречаются практически во всех объяснениях других физических явлений. Аналогично важны электроны и атомы. Представляется, что человечеству нет места в этой благородной компании. Наша история и политика, наука, искусство и философия, наши стремления и нравственные ценности – все это мелкие побочные эффекты взрыва сверхновой звезды, произошедшего несколько миллиардов лет назад, которые могут завтра пропасть в результате еще одного такого взрыва. Сверхновые звезды во вселенском масштабе тоже важны в некоторой степени. Но, похоже, все, что их касается, и все, что касается практически всего остального, можно объяснить, вообще не ссылаясь на людей или знания.

Однако это просто еще одна парохиальная ошибка, обусловленная нашим текущим, нетипично выгодным местом в эпохе Просвещения, насчитывающей всего несколько столетий. Возможно, в итоге люди смогут колонизировать системы других солнц и, расширив свои знания, будут управлять еще более мощными физическими процессами. Если люди живут рядом со звездой, которая может взорваться, они, возможно, захотят предотвратить этот взрыв – например, путем удаления из звезды каких-то веществ. Для такого проекта потребуется намного порядков величины больше энергии, чем ныне подвластно людям, и более передовые технологии. Но это принципиально простая задача, не требующая каких-либо шагов, которые могли бы выйти за пределы, заложенные законами физики. Так что с соответствующими знаниями этого можно достичь. Исходя из того, что нам известно, инженеры где-то еще во Вселенной уже повседневно добиваются этого. А значит, неверно и то, что свойства сверхновых звезд в общем не зависят от присутствия или отсутствия людей или от того, что эти люди знают и чего хотят.

В более общем смысле, если мы хотим предсказать, что будет делать звезда, сначала нужно выяснить, есть ли вокруг нее люди, и если есть, то какими знаниями они обладают и чего хотят достичь. За пределами наших парохиальных взглядов астрофизика неполна без теории человека, так же, как она неполна без теории гравитации или ядерных реакций. Отмечу, что этот вывод не зависит от предположения о том, что человечеству или кому-то еще удастся колонизировать галактику и научиться управлять какими-либо сверхновыми звездами: предположение о том, что им это не удастся, – это также теория о будущем поведении знания. Знание – важное явление во Вселенной, ведь, чтобы сделать предположение о практически любом явлении в астрофизике, нужно определиться, какие типы знания будут или не будут присутствовать в окрестности рассматриваемого явления. Таким образом, во всех объяснениях того, что происходит в физическом мире, знания и люди присутствуют, пусть и неявно.

Но знание важнее всего этого. Рассмотрим любой физический объект, например, планетную систему или кремниевый микрочип, а затем рассмотрим все преобразования, которые физически могут с ним произойти. Например, микрочип можно расплавить и дать ему застыть в другой форме или превратить его в чип с другим набором функций. Планетная система может разрушиться, если ее звезда станет сверхновой, на одной из ее планет может образоваться жизнь, или она может трансформироваться путем трансмутации и других футуристических технологий в микропроцессоры. Так или иначе, класс преобразований, которые могут произойти самопроизвольно – в отсутствие знаний, – пренебрежимо мал по сравнению с тем классом, который могли бы осуществить искусственным образом разумные существа, которым бы эти преобразования были выгодны. Так что объяснения практически всех физически возможных явлений сводятся к тому, как нужно применить знания, чтобы эти явления произошли. Если вы хотите объяснить, как объект мог бы достичь температуры десять градусов или миллион, можно ссылаться на спонтанные процессы и не упоминать людей явно (даже несмотря на то, что большая часть процессов при таких температурах может протекать только при участии людей). Но если вы захотите объяснить, как можно было бы охладить объект до одной миллионной доли градуса над абсолютным нулем, вам не обойтись без подробного объяснения того, что должны сделать для этого люди.

И это только малая часть. Мысленно перенеситесь из нашей воображаемой точки межгалактического пространства в другую, как минимум в десять раз дальше. Теперь мы окажемся внутри одного из джетов – потоков излучения квазара. Как там все устроено? Словами это едва ли получится передать: наверное, это все равно что увидеть взрыв сверхновой звезды в упор, причем за миллионы лет сразу. Время выживания человеческого тела будет измеряться в пикосекундах. Как я уже говорил, неясно, может ли, согласно законам физики, там развиваться знание, не говоря уже о системе жизнеобеспечения людей. Эта среда отличается от доставшейся нам по наследству настолько, насколько это только возможно. Законы физики, которым она подчиняется, не имеют ничего общего с эмпирическими правилами, которые когда-либо были заложены в генах наших предках или в их культуре. Но сегодня человеческий мозг достаточно детально представляет, что там происходит.

По какой-то причине этот джет испускается так, что химический мусор на другом конце Вселенной узнает об этом и может предсказать, что произойдет дальше и почему. Это значит, что в одной физической системе, скажем, в мозгу у астрофизика, содержится точная, работоспособная модель другой системы – джета. Не просто поверхностная картинка (хотя она там тоже есть), а объяснительная теория, заключающая в себе те же самые математические отношения и причинную структуру. Это научное знание. Более того, достоверность, с которой одна структура похожа на другую, постоянно увеличивается. В этом и заключается создание знания. В данном случае мы имеем физические объекты, очень непохожие друг на друга и подчиняющиеся различным законам физики, но включающие в себя те же самые математические и причинные структуры, которые со временем становятся все точнее и точнее. Из всех физических процессов, протекающих в природе, только в процессе создания знаний выявляется это базовое единство.

В обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико установлен гигантский радиотелескоп, который, среди прочего, используется для поиска внеземных цивилизаций в рамках проекта SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). В офисе, расположенном в здании рядом с телескопом, стоит небольшой холодильник. В нем лежит закрытая бутылка шампанского. Нас будет интересовать ее пробка.

Шампанское откроют, если и когда удастся обнаружить радиосигналы, передаваемые внеземной цивилизацией. Значит, если мы будем внимательно следить за бутылкой и вдруг увидим, что из нее выстреливает пробка, то можно будет сделать вывод, что внеземная цивилизация обнаружена. Пробка – это так называемый «заместитель»: физическая переменная, которую измеряют, чтобы измерить другую переменную. (Цепочки таких переменных входят во все научные измерения.) Таким образом, вся обсерватория Аресибо, включая ее сотрудников и бутылку шампанского с пробкой, может рассматриваться как научный инструмент для обнаружения живущих далеко от нас людей.

Поэтому объяснить или предсказать поведение этой обычной пробки чрезвычайно сложно. Чтобы предсказать его, нужно знать, действительно ли где-то есть люди, рассылающие радиосигналы из систем других солнц. А чтобы объяснить это поведение, придется рассказать, откуда вам известно об этих людях и их отличительных чертах. Чтобы объяснить или предсказать с какой-либо точностью, выстрелит пробка или нет, нужно по меньшей мере получить конкретные знания, зависящие, среди прочего, от тонких свойств химического состава планет далеких звездных систем.

Радиотелескоп в Аресибо удивительно тонко настроен именно под свою задачу. Он совершенно нечувствителен к нескольким тоннам людей, находящихся рядом с ним и даже к десяткам миллионов тонн людей на своей планете, зато он может обнаружить людей на планетах, вращающихся вокруг других солнц, но только если они – радиоинженеры. Ничто другое на Земле и даже во Вселенной не может засечь, что делают люди на расстоянии сотни световых лет, не говоря уже о такой огромной степени разборчивости.

Подобное стало возможно, в частности, благодаря тому, что немногие виды материи столь же заметны на таких расстояниях, как и этот вид мусора. А именно: единственное, что на звездных расстояниях могут обнаружить лучшие из доступных нам инструментов, это (1) чрезвычайно ярко светящиеся объекты, такие как звезды (или, точнее, только их поверхности), (2) несколько объектов, которые загораживают собой обзор этих светящихся объектов, и (3) результаты применения определенных знаний. Можно обнаружить такие приборы, как лазеры и радиопередатчики, предназначенные для передачи информации, а также элементы, из которых состоит атмосфера планеты и которые могли там оказаться только при наличии на ней жизни. Таким образом, эти знания являются одними из самых выдающихся явлений во Вселенной.

Замечу также, что этот радиотелескоп особенно приспособлен для обнаружения того, что еще никогда не было обнаружено. Биологическая эволюция к такой адаптации не приведет. Только научное знание. Это проливает свет на то, почему необъяснительные знания не могут быть универсальными. Как и всегда в науке, в рамках этого проекта можно предположить, что нечто существует, вычислить его вероятные наблюдательные свойства и построить инструмент, которым эти свойства можно обнаружить. Необъяснительным системам не по зубам концептуальная пропасть, которую удается преодолеть объяснительной гипотезе, готовясь к взаимодействию с неизведанными фактами или несуществующими явлениями. И это верно не только в фундаментальной науке: если нагрузка на проектируемый мост будет такой-то, говорит инженер, он рухнет, и подобное утверждение будет верным и весьма ценным, даже если мост так и не построят, не говоря уже о самой нагрузке.

Бутылки с шампанским припасены и в других лабораториях. И если выстреливает пробка, это значит, что было открыто что-то важное во вселенском масштабе. Таким образом, изучение поведения пробок от шампанского и других тому подобных заместителей человеческих действий с логической точки зрения эквивалентно изучению всего, что имеет значение. А значит, человечество, люди и знания не только важны объективно, они, безусловно, самые значительные явления в природе, единственные, чье поведение нельзя понять, не разобравшись во всем, что имеет фундаментальное значение.

Наконец, представьте огромную разницу между тем, как будет вести себя среда сама по себе (то есть в отсутствие знания) и после того, как в нее попадет крупица знания того самого, нужного типа. Даже после того, как лунная колония станет автономной, мы, скорее всего, будем считать, что она была создана на Земле. Но что именно было создано на Земле? Все ее атомы, вообще говоря, происходят с Луны (или с астероидов). Вся потребляемая ею энергия идет от Солнца. С Земли же пришла лишь некоторая доля знаний, и, если представить себе идеально изолированную колонию, эта доля будет быстро уменьшаться. А с физической точки зрения произошло следующее: Луна изменилась, сначала минимально, за счет той материи, которая поступила с Земли. Но основную роль сыграла не материя, а знания, закодированные в ней. В ответ вещество Луны стало реорганизовываться все более сложным и многогранным образом, кладя начало бесконечно длинному потоку постоянно совершенствующихся объяснений. И это – начало бесконечности.

Аналогично в мысленном эксперименте с межгалактическим пространством мы представили «инициирование» типичного куба, и в результате само межгалактическое пространство начало производить поток все более совершенствующихся объяснений. Заметьте, как преобразованный куб отличается от типичного. Масса типичного куба примерно совпадает с массой любого из миллионов других окружающих его кубов, и она практически не меняется на протяжении многих миллионов лет. Преобразованный куб более массивен, чем его соседи, и его масса постоянно увеличивается, ведь его обитатели систематически захватывают материю и наполняют ее знаниями. Масса типичного куба тонким слоем распределена по всему его объему, а большая часть массы преобразованного куба сосредоточена в его центре. В типичном кубе в основном содержится водород, а в преобразованном – все элементы. Типичный куб не производит энергию, а преобразованный получает ее из массы с существенной скоростью. В типичном кубе полно данных, но большая их часть просто проплывает мимо, не вызывая каких-либо изменений. В преобразованном кубе данных еще больше, в основном они создаются на месте и обнаруживаются с помощью постоянно совершенствующихся инструментов, а в результате все быстро меняется. Типичный куб не излучает энергии, а преобразованный вполне может передавать объяснения в пространство. Но, наверное, самая большая с физической точки зрения разница заключается в том, что, как и любая система, создающая знания, преобразованный куб исправляет ошибки. И это можно было бы заметить, попытавшись изменить или забрать из него материю: этому будет сопротивление!

Тем не менее представляется, что большинство сред пока не создают никаких знаний. То есть нам такие неизвестны, кроме как на Земле или около нее, и то, что происходит где-то еще и что мы видим, кардинально отличается от того, что могло бы происходить при повсеместном создании знаний. Но Вселенная еще молода. Среда, которая сейчас ничего не создает, может начать это делать в будущем. То, что будет обычным делом в отдаленном будущем, может быть совсем не похоже на то, что является обычным делом сейчас.

Подобно динамиту, ждущему искры, невообразимое множество сред во Вселенной замерло в ожидании, уже много эр подряд в них ничего не происходит, данные либо формируются вслепую и сохраняются, либо изливаются в пространство. Практически все они при наличии соответствующих знаний мгновенно и необратимо взорвались бы кардинально новым типом физической активности: интенсивным созданием знаний со сложностью, универсальностью и охватом унаследованными от законов природы и трансформирующими среду из того, что обычно сегодня, в то, что будет обычно в будущем. И если мы захотим, этой искрой можем стать мы.

Терминология

Человек – существо, способное создавать объяснительные знания.

Антропоцентрический – отводящий человеку или людям центральную роль.

Фундаментальное или существенное явление – то, которое необходимо в объяснении многих явлений или чьи отличительные черты требуют особого объяснения в терминах фундаментальных теорий.

Принцип заурядности – «Человечество не представляет собой ничего особенного».

Парохиальность, или узость взглядов – ошибочное принятие того, что кажется, за реальность, или местных закономерностей за универсальные законы.

«Космический корабль Земля» – «биосфера – система жизнеобеспечения человечества».

Конструктор – устройство, которое способно сделать так, что другие объекты подвергнутся преобразованиям, а само оно при этом не изменится.

Универсальный конструктор – конструктор, который может при наличии соответствующей информации сделать так, что любое сырье подвергнется любым физически возможным трансформациям.

Значения «начала бесконечности», упоминаемые в этой главе

– Тот факт, что все, что не запрещено законами природы, достижимо при наличии подходящих знаний. «Проблемы можно решить».

– Фазу рутинного труда всегда можно автоматизировать.

– Физический мир дружественен к знаниям.

– Люди – это универсальные конструкторы.

– Начало неограниченного создания объяснений.

– Среды, способные порождать нескончаемый поток знаний, если их правильно подготовить, то есть практически все среды.

– Тот факт, что новые объяснения приводят к новым проблемам.

Краткое содержание

Как принцип заурядности, так и метафора «Космического корабля Земля», вопреки задумке, безнадежно ошибочны и обусловлены парохиальностью (узостью взглядов). С наименее ограниченной из доступных нам точек зрения, люди – самые важные существа в космическом порядке вещей. Они «полагаются» не на окружающую их среду, а на себя и создают для этого знания. И как только появляется подходящее знание (по сути, знание эпохи Просвещения), люди способны разжечь прогресс, который будет длиться неограниченно.

Не считая мыслей людей, единственный известный процесс, в результате которого могут появляться знания, – это биологическая эволюция. Созданные в ее ходе знания (кроме тех, что созданы посредством людей) – изначально ограничены и парохиальны. Но они все же очень схожи с человеческими. О том, что в них общего и чем они отличаются, – в следующей главе.

И в голове человека, и в ходе биологических адаптаций знания создаются путем эволюции в широком смысле слова: варьирование существующей информации, чередующееся с отбором. В случае человеческого знания варьирование осуществляется через догадку, а отбор – путем критики и эксперимента. В биосфере варьирование состоит из мутаций (случайных изменений) генов, а естественный отбор благоприятствует вариантам, которые больше всего усиливают репродуктивные возможности своих организмов, и в результате эти модификации генов распространяются по популяции.

То, что ген адаптировался к заданной функции, означает, что лишь немногие изменения (а может быть, их и нет совсем) улучшили бы его способность выполнять эту функцию. Некоторые изменения, возможно, никак не скажутся на этой способности с практической точки зрения, но большая часть из тех, которые скажутся, только ухудшат ее. Другими словами, хорошие адаптации, как и разумные объяснения, отличаются тем, что их сложно варьировать так, чтобы они продолжали выполнять свою функцию.

И у мозга человека, и у молекул ДНК много функций, но среди прочего они представляют собой универсальную среду для хранения информации: они в принципе способны хранить информацию любого типа. Более того, те два типа информации, к хранению которых они соответственно приспособились в ходе эволюции, имеют одно общее свойство вселенской важности: как только такая информация оказывается в подходящей среде, она стремится в ней остаться. Маловероятно, что такая информация, которую я называю знанием, может появиться не путем исправления ошибок в ходе эволюции или развития мысли, а как-то еще.

Эти два типа знания также имеют важные различия. Одно заключается в том, что биологическое знание не имеет объяснительной природы, а посему у него ограниченная применимость; у объяснительных человеческих знаний может быть широкая и даже неограниченная сфера применимости. Другое различие в том, что мутации носят случайный характер, а гипотезы можно выстраивать намеренно, с какой-либо целью. Тем не менее с точки зрения лежащей в их основе логики схожесть этих двух типов знаний достаточно велика, и можно говорить о том, что теория эволюции сильно связана с человеческим знанием. В частности, некоторые исторические заблуждения о биологической эволюции имеют аналоги среди заблуждений о человеческих знаниях. В этой главе я опишу некоторые из таких заблуждений, а также приведу объяснение биологических адаптаций, а именно современной дарвинистской теории эволюции, которую иногда называют «неодарвинизмом».

Креационизм

Креационизм предполагает, что все биологические адаптации были задуманы и созданы неким сверхъестественным существом или существами. Как говорится, «это все боги». Как я объяснял в главе 1, теории такого вида – объяснения неразумные. Без добавления сложно варьируемых деталей они не позволят даже взяться за проблему; равным образом вы не получите Нобелевскую премию, заявив, что «это все законы физики», и не раскроете тайну фокуса, сказав, что «это все фокусник».

До исполнения фокуса его объяснение должно быть известно изобретателю трюка. Источник этого знания – это источник фокуса. Аналогично, чтобы объяснить феномен биосферы, нужно объяснить то, как могли быть созданы содержащиеся в ее адаптациях знания. В частности, тот, кто якобы создал организм, должен был создать и знания о том, как этот организм функционирует. Таким образом, креационизм неизбежно сталкивается с дилеммой: был ли «дизайнер» сверхъестественным существом – оказавшимся «в нужном месте» со всеми нужными знаниями – или нет? Существо, которое «взяло и оказалось в нужном месте», не может служить объяснением (по отношению к биосфере), потому что тогда проще сказать, что сама биосфера «просто взяла и образовалась», со всеми теми знаниями, заключенными в организмах. С другой стороны, в той самой степени, в которой креационистская теория объясняет, как сверхъестественные существа придумывали и создавали биосферу, они уже не являются сверхъестественными – это просто некие существа, которых никто не видел. Это могла быть, например, внеземная цивилизация. Но тогда эта теория – уже не совсем креационизм, разве что если она постулирует, что и внеземных создателей создали сверхъестественные существа.

Более того, у автора любой адаптации по определению должно было быть намерение сделать ее такой, какая она есть. Но это с трудом согласуется с создателем, предусматриваемым практически любой креационистской теорией, а именно с божеством или божествами, достойными поклонения; в реальности же многие биологические адаптации имеют явно неоптимальные свойства. Например, в глазах позвоночных нервы и кровеносные сосуды находятся перед сетчаткой, поглощая и рассеивая падающий свет, отчего картинка ухудшается. Также есть слепое пятно – зона, в которой зрительный нерв проходит сквозь сетчатку по пути в мозг. У некоторых беспозвоночных, например у кальмаров, строение глаза в целом такое же, но без указанных недостатков. Эти недостатки не сильно сказываются на работе глаза, но смысл в том, что они напрочь не соответствуют функциональному назначению глаза, и наличие их противоречит идее о том, что такое назначение было задумано божественным создателем. Как писал в «Происхождении видов» Чарльз Дарвин: «С той точки зрения, что каждый организм со всеми его частями был специально создан, совершенно непонятно, каким образом, так часто могут встречаются органы, бесполезность которых очевидна…»[16]

Существуют даже примеры нефункционального строения. Например, у многих животных есть ген для выработки витамина C, но у приматов, в том числе и у людей, этот ген, хоть и различимо присутствует, ни на что негоден: он просто ничего не делает. Этот факт очень сложно объяснить, если не признать его рудиментарным признаком, унаследованным приматами от своих предков, таковыми не являвшихся. Можно было бы прикрываться тем, что все эти признаки очевидно плохого строения все-таки имеют какие-то необнаруженные цели. Но это объяснение неразумно: с его помощью можно было бы утверждать, что любая плохо продуманная или вообще не придуманная сущность была спланирована идеально.

Еще одна характеристика, которую все религии приписывают создателю, – щедрость. Но, как я говорил в главе 3, биосфера гораздо менее приятна для своих обитателей, чем что-либо, что мог придумать щедрый или хотя бы отчасти порядочный человек-создатель. В теологическом контексте этот факт известен как «проблема страдания» или «проблема зла» и часто используется в качестве аргумента против существования Бога. Но в этом контексте его легко отвести. Обычно говорят, что, возможно, у сверхъестественного существа другое понятие о нравственности или, возможно, мы слишком интеллектуально ограничены, чтобы понять, насколько на самом деле нравственна биосфера. Однако здесь меня волнует не вопрос существования Бога, а только то, как объяснить биологические адаптации, и в этом отношении доводы в защиту креационизма имеют тот же фатальный изъян, что и аргумент Холдейна – Докинза (глава 3): мир, который «необычнее, чем мы можем предположить», неотличим от мира, «обряженного в магию». Все такие объяснения неразумны и плохи.

Центральный недостаток креационизма – тот факт, что в нем происхождению знания в ходе адаптаций либо вовсе не дается объяснения, либо оно сверхъестественное, либо нелогичное, – также является слабым местом тех представлений о человеческом знании, которые основывались на авторитетах и существовали до Просвещения. В некоторых версиях это буквально та же самая теория, причем определенные типы знаний (такие как космология или нравственные знания и другие правила поведения), сообщались древним людям сверхъестественными существами. В других версиях парохиальные черты общества (такие как существование правящих монархов или Бога во Вселенной) защищены табу или принимаются на веру настолько некритично, что их даже нельзя рассматривать как идеи. Об эволюции таких идей и институтов мы поговорим в главе 15.

Перспектива того, что в будущем знания будут создаваться неограниченно, противоречит креационизму, так как подрывает его мотивацию. Ведь в конечном счете с помощью изумительно мощных, по нашему мнению, компьютеров, любой ребенок сможет разработать и воплотить в видеоигре биосферу более удачную, более сложную, а также гораздо более нравственную, чем земная, установив такое ее состояние принудительно или придумав специальные законы физики, более благосклонные к просвещению, чем те, что есть сейчас. На этом этапе тот, кто якобы создал нашу биосферу покажется не только неполноценным нравственно, но и невыдающимся в умственном плане. А последнее не так-то просто проигнорировать. Устройство биосферы больше не будет приписываться религиями соответствующим божествам, так же как сегодня им больше не приписывается гром.

Самозарождение

Самозарождение – это образование организмов не от других организмов, а целиком из неживой материи, например зарождение мышей из кучи тряпок, валяющихся в темном углу. Теория о том, что небольшие животные постоянно спонтанно зарождаются таким образом (помимо обычного способа воспроизводства), тысячелетиями считалась общепринятой и не подвергалась сомнениям, и ее воспринимали серьезно вплоть до середины девятнадцатого века. По мере развития зоологии защитники этой теории отступали к все более мелким животным, и в конце концов все свелось к тому, что теперь называют микроорганизмами: плесень и бактерии, растущие в питательной среде. Для них опровергнуть теорию самозарождения экспериментально оказалось весьма сложно. Считалось, например, что для самозарождения нужен воздух, и поэтому эксперименты нельзя было проводить в воздухонепроницаемых контейнерах. Но в итоге теория была опровергнута блестящим экспериментом биолога Луи Пастера в 1859 году одновременно с публикацией теории эволюции Дарвина.

Но никакого эксперимента не требовалось, чтобы убедить ученых в том, что самозарождение – плохая теория. Фокус не может быть результатом действия настоящей магии – когда фокусник просто приказывает чему-то случиться, – фокус должен основываться на знаниях, которые были каким-то образом созданы заранее. Аналогично биологам достаточно было просто задаться вопросом: откуда знание о том, как создать мышь, появляется в тряпках и как оно потом превращает тряпки в мышь?

Попытка объяснить самозарождение, предпринятая Блаженным Августином (354–430 годы), заключалась в том, что любая жизнь начинается из «семян», из которых часть переносится живыми организмами, а часть распределена по всей Земле. Оба типа семян были созданы во время сотворения мира. Из обоих типов при подходящих условиях могли развиваться новые особи соответствующих видов. Августин находчиво предполагал, что поэтому, возможно, в Ноев ковчег и не пришлось сажать невероятно много животных: большая часть видов смогла возродиться после Всемирного потопа без помощи Ноя. Однако согласно этой теории организмы не образуются исключительно из неживой материи. Эти разнесенные по всей Земле семена – тоже форма жизни, как и настоящие семена: в них будут содержаться все знания, накопленные организмом в ходе адаптаций. Таким образом, теория Августина, как и сам он подчеркивал, – просто форма креационизма, а не теория самозарождения. В некоторых религиях Вселенная рассматривается как постоянный процесс сверхъестественного создания. В таком мире все виды самозарождения проходили бы под заголовком «креационизм».

Но если мы настаиваем на разумных объяснениях, то должны вычеркнуть креационизм по причинам, приведенным выше. Что же касается самозарождения, остается только одна возможность: это может просто требоваться по законам физики. Например, мыши могут сами собой формироваться при определенных обстоятельствах, как кристаллы, радуга, торнадо или квазары.

Сегодня, когда известны фактические молекулярные механизмы зарождения жизни, эта идея кажется абсурдной. Но чем плоха эта теория сама по себе, как объяснение? Такие явления, как радуга, имеют характерный вид, в котором они продолжают проявляться снова и снова, но никакой информации от одного случая к другому не передается. А кристаллы даже ведут себя похожим на поведение живых организмов образом: если поместить кристалл в подходящий раствор, он будет притягивать больше молекул подходящего типа и выстроит их так, чтобы они больше всего напоминали такой же кристалл. Раз кристаллы и мыши живут по одним и тем же законам физики, то почему самозарождение можно считать разумным объяснением появления первых, но не последних? Ответ, как ни парадоксально, происходит из довода, который изначально предназначался для обоснования креационизма.

Телеологический довод

«Телеологический довод» тысячелетиями служит одним из классических «доказательств» существования Бога, и заключается он в следующем. По-видимому, некоторые вещи в мире были кем-то задуманы, но не людьми; поскольку «у замысла должен быть творец», то должен существовать Бог. Как я уже говорил, это плохое объяснение, потому что оно не отвечает на вопрос, как могло быть создано знание о том, как создать такие замыслы? («Кто придумал творца?» и т. д.) Но и телеологический довод допускает обоснованное применение, и раньше всех им воспользовался древнегреческий философ Сократ. Вопрос был в следующем: допустим, боги создали мир, но следят ли они за тем, что в нем происходит? Ученик Сократа Аристодем утверждал, что нет. А другой его ученик, историк Ксенофонт, вспоминал ответ Сократа[17]:

…Не похоже ли на дело промысла вот еще что: так как зрение слабо, то он защитил его веками… бровями, словно навесом, отделил место над глазами, чтобы даже пот с головы не портил их. <…> Рот, через который живые существа вводят в себя пищу, какую желают, он поместил близ глаз и носа? А так как то, что выходит из человека, неприятно, то он направил каналы этого в другую сторону, как можно дальше от органов чувств. Все это так предусмотрительно устроено: неужели ты затрудняешься сказать, что это? – дело ли случайности, или творение разума?

Нет, клянусь Зевсом, отвечал Аристодем, если смотреть на это с такой точки зрения, то оно очень похоже на искусное произведение какого-то гениального, любящего живые существа художника.

А то, что он насадил стремление к деторождению, насадил в матерях стремление к выкармливанию, а во вскормленных детях величайшую любовь к жизни и величайший страх к смерти?

Без сомнения, и это похоже на искусную работу кого-то, поставившего себе целью существование живых существ.

И Сократ был прав, когда указал, что наличие видимых признаков замысла в живых существах требует объяснения. Это не могло получиться «случайно». В особенности потому, что указывает на присутствие знания. Но как было создано это знание?

Однако Сократ так и не сформулировал, что составляет видимые признаки замысла и почему. Есть ли они у кристаллов и радуги? У Солнца или лета? Чем они отличаются от биологических адаптаций, таких как брови?

Вопрос о том, что же именно требует объяснения в «видимых признаках замысла», первым начал решать священник англиканской церкви Уилльям Пейли, сторонник телеологического довода. В 1802 году, еще до рождения Дарвина, в своей книге «Естественное богословие» (Natural Theology) он привел следующий мысленный эксперимент. Он предположил, что, проходя по пустырю, нашел камень или, в другом варианте, часы. И в том, и в другом случае он задался вопросом, а как появился этот объект. И он показал, почему появление часов потребует совершенно иного объяснения, чем появление камня. Весь его опыт говорил о том, что камень мог лежать там вечно. Сегодня мы больше знаем об истории Земли, поэтому упомянули бы сверхновую звезду, трансмутации и охлаждение земной коры. Но это никак не повлияло бы на аргумент Пейли. Он говорил, что такого рода доводы могут объяснить, как появился камень или материал для изготовления часов, но только не как появились сами часы. Часы не могли лежать там вечно, как не могли и образоваться по мере затвердевания Земли. В отличие от камня, радуги или кристалла, часы не могли собраться сами собой путем самозарождения из исходных материалов и сами не могли быть таким сырьем. Но почему именно не могли, спрашивал Пейли: «Почему такой ответ не подойдет в случае с часами, но подходит в случае с камнем; почему его можно принять во втором случае, но нельзя в первом?» И он знал почему. Потому что часы не только служат какой-то цели, они приспособлены для этого:

По этой причине и ни по какой другой, а именно, что, когда мы начинаем исследовать часы, мы понимаем (что было невозможно с камнем), что несколько их частей заложены в корпус и собраны с некоторой целью, например, что они имеют такую форму и так подогнаны, чтобы производить движение, и что это движение отрегулировано так, чтобы показывать часы дня.

Не ссылаясь на функцию часов – показывать точное время, – объяснить, почему они такие, какие есть, нельзя. Как и телескопы, о которых я говорил в главе 2, это редкая конфигурация материи. То, что часы показывают точное время, – не совпадение, и дело не в том, что их компоненты хорошо подходят для этой задачи, и не в том, что они собраны так, а не иначе. Часы должны были быть задуманы людьми. Конечно, Пейли подразумевал, что все это еще более верно для живого организма, скажем, для мыши. Все ее «несколько частей» сконструированы (и, по-видимому, задуманы) с какой-то целью. Например, хрусталики глаз имеют схожее предназначение с линзами телескопа, они фокусируют свет с тем, чтобы на сетчатке сформировалось изображение, которое служит для распознавания еды, опасности и т. д.

На самом деле Пейли не знал, зачем вообще нужны мыши (хотя нам это известно, см. раздел «Неодарвинизм»). Но даже одного глаза было бы достаточно для победоносного вывода Пейли – а именно, что свидетельство видимых признаков целенаправленного замысла состоит не только в том, что все части служат этой цели, но и в том, что, если их слегка изменить, они будут служить ей хуже или вообще перестанут служить. Хороший замысел варьировать сложно:

Если бы различные части имели не ту форму, которую имеют, не тот размер, который имеют, или были бы размещены по-другому или в другом порядке, чем то, как они размещены, то в устройстве не было бы никакого движения вообще, а если бы и было, то оно не отвечало бы цели, которой служит сейчас.

Если вещь просто пригодна для какой-то цели, но в ней нет второго качества – ее сложно варьировать так, чтобы она оставалась верной цели, – то это еще не признак адаптации или замысла. Например, время можно определять и по Солнцу, но в этом случае все детали продолжат служить цели так же хорошо, если их слегка (или даже сильно) изменить. Так же как мы трансформируем многие виды неадаптированного сырья Земли для своих целей, мы ищем и Солнцу такие применения, для которых оно никогда не было предназначено или адаптировано. Знание в этом случае находится целиком внутри нас и в солнечных часах, но не в Солнце. Зато оно заключено в часах и в мыши.

Так как же там оказались все эти знания? Как я уже говорил, Пейли мог представить себе только одно объяснение. И это была его первая ошибка:

«Мы считаем неизбежным вывод, что часы кто-то должен был изготовить… Не может быть замысла без творца, хитроумного плана – без того, кто его придумал, порядка без выбора, системы без того, что можно было бы систематизировать, пригодности для какой-то цели и отношения к ней без того, что могло подразумевать цель, средств, подходящих для достижения результата… без того, чтобы определить этот результат или приспособить к нему эти средства. Организация, расположение частей, пригодность средств для достижения результата, отношение инструментов к применению подразумевают присутствие разума и рассудка».

Теперь мы знаем, что возможен «замысел без творца» – знание без того, кто его создал. Некоторые виды знания создаются путем эволюции. Я скоро коснусь этой темы. Но Пейли не виноват, что он не знал об открытии, которое еще только предстояло сделать, – об одном из величайших открытий в истории науки.

Однако, хотя Пейли и удалось точно понять проблему, он почему-то не смог осознать, что предлагаемое им решение, креационизм, не решает ее и даже исключается согласно его же собственному рассуждению. Ведь тот творец всего сущего, существование которого доказывал Пейли, также должен быть сложной сущностью, служащей определенной цели, – и уж точно не в меньшей степени, чем часы или живой организм. Значит, как с тех пор подмечали многие критики, если в приведенном выше тексте Пейли заменить часы – творцом, мы вынудим Пейли считать «неизбежным вывод, что творца всего сущего кто-то должен был сотворить». Поскольку мы пришли к противоречию, то телеологический довод, улучшенный Пейли, исключает существование творца всего сущего!

Замечу, что это не в большей мере опровержение существования Бога, чем исходное утверждение было его доказательством. Но оно показывает, что в любом разумном объяснении происхождения биологических адаптаций Бог не может играть ту роль, которую ему приписывает креационизм. Это противоположно тому, к чему, как он считал, пришел Пейли, но ведь никто из нас не выбирает, какие выводы будут сделаны из наших идей. Довод Пейли универсален в части всего, что, по его критерию, имеет видимые признаки замысла. Он важен для понимания мира в качестве разъяснения особого положения живых существ и как эталон, которому должны соответствовать разумные объяснения нагруженных знанием сущностей.

Ламаркизм

До появления теории эволюции Дарвина люди уже интересовались, могла ли биосфера и ее адаптации появиться постепенно. Интересовался этим и дед Дарвина Эразм Дарвин (1731–1802), верный сторонник Просвещения. Этот процесс они называли «эволюцией», но тогда значение этого слова было не таким, каким мы знаем его сейчас. «Эволюцией» называли все процессы постепенного совершенствования независимо от их механизма. (Иногда подобная терминология встречается и сегодня, в обыденном употреблении и в качестве термина – кто бы мог подумать! – в теоретической физике, где «эволюция» означает любой тип непрерывного изменения, объясняемого через законы физики.) Открытый им процесс Чарльз Дарвин назвал «эволюцией путем естественного отбора», хотя название «эволюция путем вариации и отбора» подошло бы больше.

Если бы Пейли дожил до этого времени, то он бы тоже признал, что «эволюция путем естественного отбора» – это гораздо более основательный метод объяснения, чем просто «эволюция». Ведь в отличие от первого термина последний не решает проблемы Пейли. Любая теория о совершенствовании ставит вопрос: как создается знание о том, как осуществить усовершенствование? Были ли оно изначально? Теория, которая говорит, что да, было, – это креационизм. Или оно «появилось само собой»? Теория, которая полагает, что так и было, – это самозарождение.

В первые годы девятнадцатого века натуралист Жан-Батист Ламарк предложил ответ, который теперь известен как ламаркизм. Его ключевая идея – в том, что улучшения, приобретенные организмом за время его жизни, могут наследоваться потомками. В основном Ламарк имел в виду усовершенствования органов, конечностей и прочее, как, например, удлинение и выпрямление активно используемых особью мышц и ослабление тех, которые напрягаются меньше. К такому же объяснению через задействование и незадействование пришел независимо и Эразм Дарвин. Классическое объяснение сторонника ламаркизма: чтобы достать до листьев на более высоких ветках деревьев, когда нижние ветки уже объедены, жирафы вытягивали шею. Из-за этого она у них якобы понемногу удлинялась, а затем эта особенность, заключавшаяся в более длинной шее, передалась по наследству потомкам. Таким образом, на протяжении многих поколений жирафы с совершенно обычными шеями эволюционировали в жирафов с длинными шеями. Кроме этого, Ламарк предположил, что усовершенствования стимулировались тенденцией к усложнению, встроенной в законы природы.

Последнее – полная чепуха, ведь эволюцию адаптаций нельзя объяснить никакой сложностью: это должно быть знание. Таким образом, эта часть теории просто ссылается на самозарождение – необъяснимое знание. Возможно, Ламарка это не заботило, потому что, как многие мыслители его времени, он считал существование самозарождения само собой разумеющимся. Он даже в явном виде включил его в свою теорию эволюции: предположил, что, хотя согласно его закону природы все новые и новые поколения организмов принимают все более и более сложные формы, мы все еще можем видеть и простые создания, потому что они постоянно появляются путем самозарождения.

Некоторые считали этот взгляд вполне привлекательным. Но в нем мало общего с фактами. Самое яркое несоответствие – в том, что в реальности эволюционные адаптации носят совершенно иной характер, чем изменения, происходящие за время жизни особи. Первые включают в себя создание новых знаний, а вторые случаются, только когда уже есть адаптация для совершения этого изменения. Например, склонность мышц становиться сильнее или слабее в зависимости от использования или неиспользования управляется сложным (нагруженным знаниями) набором генов. У отдаленных предков животных не было этих генов. Объяснить, как появилось имеющееся в них знание, ламаркизм не может.

Если вы страдаете от нехватки витамина C, то ваш дефектный ген, отвечающий за его синтез, от этого не исправится – разве что вы являетесь специалистом по генной инженерии. Если поместить тигра в среду, в которой из-за своего окраса он будет выделяться больше, а не меньше, он не будет менять окрас шерсти, и такое изменение не будет унаследовано, даже если произойдет. Все потому, что ничто в тигре «не знает», зачем нужны полосы на шкуре. Так как же тогда любому механизму ламаркизма «узнать», что, будь у тигра на шкуре чуть больше полосок, ему перепадало бы немного больше пищи? И откуда ему «узнать», как синтезировать пигменты и как выделять их в мех, чтобы полоски получались такими, как надо?

Фундаментальная ошибка, которую делает Ламарк, имеет ту же логику, что и индуктивизм. И там, и там предполагается, что новое знание (соответственно – адаптации и научные теории) уже каким-то образом присутствуют в опыте или их из него можно механически вывести. Но правда всегда в том, что знание сначала нужно придумать, а затем проверить. И об этом как раз говорится в теории Дарвина: сначала происходят случайные мутации (они никак не учитывают проблему, которую надо решить), а затем путем естественного отбора отбрасываются вариантные гены, которые хуже справляются с передачей себя будущим поколениям.

Неодарвинизм

Центральная идея неодарвинизма – в том, что эволюция благоприятствует генам, которые лучше всего распространяются по популяции. Эта идея несет в себе гораздо больше, чем кажется на первый взгляд, но об этом – ниже.

Общее заблуждение относительно дарвиновской эволюции состоит в том, что все в ней происходит «на благо вида». Оно дает правдоподобное, но ложное объяснение явно альтруистическому поведению в природе, когда, например, родители рискуют жизнью, чтобы защитить детей, или самые крепкие животные прикрывают стаю в момент нападения на нее, тем самым снижая свои собственные шансы на долгую и счастливую жизнь или дальнейшее потомство. Утверждается, что эволюция оптимизирует благополучие вида, а не отдельной особи. Но на самом деле эволюция не оптимизирует ни то, ни другое.

Чтобы понять почему, рассмотрим следующий мысленный эксперимент. Представьте себе остров, на котором общее число птиц определенного вида достигнет своего максимума, если они будут гнездиться, скажем, в начале апреля. Чтобы объяснить, почему оптимальной будет какая-то конкретная дата, придется ссылаться на различные компромиссы, включающие такие факторы, как температура, численность хищников, наличие пищи, гнездового материала и так далее. Предположим, что изначально у всей популяции есть гены, которые побуждают птиц вить гнезда в это оптимальное время. Это означало бы, что эти гены хорошо адаптированы к достижению максимальной численности особей в популяции, что можно было бы назвать «максимизацией благополучия вида».

Теперь предположим, что это равновесие нарушено появлением у одной из птиц мутантного гена, из-за которого она начинает гнездиться немного раньше, скажем, в конце марта. Допустим, что, когда птица свила гнездо, она автоматически начинает искать самца, следуя остальным генам, отвечающим за поведение вида. У этой птичьей пары, таким образом, будет самое лучшее гнездовье на острове – преимущество, которое в плане выживания потомства может легко перевесить все небольшие недостатки раннего гнездования. В этом случае в последующем поколении будет больше птиц, гнездящихся в марте, и все они снова найдут себе отличные места для гнездовья. А значит, среди гнездящихся в апреле хорошие места достанутся меньшему числу птиц, чем обычно: к тому времени, как они начнут поиск, самые лучшие места уже будут заняты. В последующих поколениях баланс популяции продолжит сдвигаться в сторону гнездующихся в марте. Если относительное преимущество, заключающееся в получении лучшего места для гнезда, достаточно высоко, птицы, гнездящиеся в апреле, могут вымереть вообще. Если же они снова появятся в результате мутации, то потомства у них не будет, потому что к тому времени, как они захотят гнездиться, все места будут уже заняты.

Таким образом, представленная нами изначальная ситуация, в которой гены оптимально адаптированы для максимизации численности («на пользу виду»), – неустойчива. Гены подвергаются эволюционному давлению, вследствие которого становятся менее адаптированы для выполнения указанной функции.

Это изменение наносит виду вред, поскольку в целом численность популяции снизилась (птицы перестали гнездиться в оптимальное для этого время). Вред может еще заключаться и в том, что тем самым повышается риск вымирания, становится менее вероятным распространение в другие ареалы и так далее. Таким образом, оптимально адаптированный вид в ходе эволюции может превратиться в менее «удачливый» по любым меркам.

Если появится еще один мутантный ген, из-за которого птицы станут гнездиться еще раньше в марте, то все может повториться: гены более раннего гнездования возьмут верх, а численность популяции снова снизится. Таким образом, в результате эволюции птицы будут гнездиться все раньше и раньше, а популяция будет уменьшаться. Нового равновесия удастся достигнуть только тогда, когда преимущество, заключающееся в том, что потомок отдельной птицы получит самое лучшее место для гнезда, наконец перевесят недостатки немного более раннего гнездования. И это равновесие может быть далеко от того, что было для вида оптимально.

Связанное с этим заблуждение заключается в том, что эволюция всегда адаптивна, то есть что с ней всегда приходит прогресс или по крайней мере некоторым образом улучшается полезная функциональность, которая затем будет оптимизироваться в ходе эволюции. Этот момент часто резюмируется выражением, которое принадлежало философу Герберту Спенсеру, но, к сожалению, было позаимствовано самим Дарвином: «выживание наиболее приспособленных». Но описанный выше мысленный эксперимент показывает, что это не всегда так. Рассматриваемое эволюционное изменение навредило не только виду, но и каждой особи в отдельности: птицам, которые гнездятся на любом конкретном месте, жить стало труднее, потому что они обосновываются там в более раннее время года.

Таким образом, хотя теория эволюции и придумана для того, чтобы объяснить существование прогресса в биосфере, не всякая эволюция являет собой прогресс, и никакая (генетическая) эволюция его не оптимизирует.

Но что конкретно было достигнуто в ходе эволюции этих птиц? Была оптимизирована не функциональная адаптация вариантного гена к среде – свойство, которое впечатлило бы Пейли, – а относительная способность выживающего варианта распространиться по популяции. Ген апрельского гнездования потерял способность передаваться в следующее поколение, хотя функционально это был наилучший вариант. Заменивший его ген более раннего гнездования может все еще обладать приемлемой функциональностью, но наиболее приспособлен он только для того, чтобы мешать порождению иных вариантов себя самого. С точки зрения как вида, так и всех его особей, изменение, произошедшее в результате этого эволюционного эпизода, – просто беда. Но эволюции «нет до этого дела». Она благоприятствует только таким генам, которые лучше всего распространяются в популяции.

Эволюция даже может благоприятствовать генам, которые не просто субоптимальны, а абсолютно вредны для вида и всех его особей. Известный пример – большой, разноцветный хвост павлина, который, как полагают, снижает жизнестойкость его обладателя: с ним труднее убежать от хищника, и вообще он не несет в себе никакой полезной функции. Гены, отвечающие за такой заметный хвост, доминируют только потому, что по этому принципу самки павлина выбирают себе партнеров. Почему в пользу таких предпочтений имело место давление отбора? Одна из причин – в том, что, когда самки выбирали себе самцов с заметными хвостами, их потомки мужского пола с еще более заметными хвостами находили себе больше партнерш. Другая причина может заключаться в том, что особь, которая смогла отрастить такой большой, разноцветный хвост, с большей вероятностью окажется здоровой. В любом случае суммарным эффектом давления отбора стало распространение по популяции генов, отвечающих за большие, разноцветные хвосты, и генов, отвечающих за предпочтение самками самцов с такими хвостами. Виду и его особям ничего другого не осталось, как испытывать последствия на себе.

Если лучше всего распространяющиеся гены вредят виду достаточно сильно, то он вымирает, и ничто в биологической эволюции не может этому помешать. Считается, что в истории жизни на Земле такое случалось много раз с видами, которым повезло меньше, чем павлинам. Называя свою блестящую книгу, посвященную неодарвинизму, «Эгоистичный ген»[18] (The Selfish Gene), Докинз хотел подчеркнуть, что эволюция не обязательно приводит к «благополучию» вида или отдельных особей. Но, как он объяснял там же, не приводит она и к «благополучию» генов: в ходе эволюции они адаптируются не к выживанию в больших количествах, да и вообще не к выживанию, а только лишь к распространению по популяции за счет конкурирующих генов, в частности, незначительных вариаций самих себя.

Но тогда можно ли считать просто удачей, что многие гены все-таки обычно дают своим видам и отдельным носителям некоторые, хотя и далеко не оптимальные, функциональные преимущества? Нет. Организмы – это рабы, иначе говоря, средства, используемые генами для достижения своей «цели» распространения по популяции. (Об этой «цели» ни Пейли, ни Дарвин даже не догадывались.) Так же как и люди-рабовладельцы, гены приобретают преимущество друг перед другом отчасти за счет того, что поддерживают в своих рабах жизнь и здоровье. Рабовладельцы не действовали во благо ни своих работников в целом, ни отдельных рабов: они кормили их, давали им жилье и даже заставляли размножаться только ради достижения своих целей. Поведение генов во многом схоже с этим.

Кроме того, существует и такая характеристика, как сфера применимости: когда оказывается, что у знания, содержащегося в гене, большая сфера применимости, с помощью этого гена особь сможет позаботиться о себе в более широком спектре обстоятельств и в большей степени, чем требуется гену лишь для распространения. Вот почему мулы могут жить, хотя и являются бесплодными. Поэтому неудивительно, что гены обычно дают своим видам и соответствующим особям некоторые преимущества, и зачастую генам удается повысить свою численность в абсолютном отношении. Однако не должно удивлять и то, что иногда гены делают прямо противоположное. Но то, к чему гены приспособлены, то, что они делают лучше всего в любой своей вариации, не имеет ничего общего с видом или особями или даже с их собственным выживанием в долгосрочной перспективе. Они всего лишь стремятся воссоздать себя большее число раз, чем конкурирующие с ними гены.

Неодарвинизм и знания

На своем фундаментальном уровне неодарвинизм не ссылается на что-либо биологическое. В его основе – идея репликатора (всего, что закономерно способствует копированию самого себя)[19]. Например, ген, дающий способность питаться определенным видом пищи, заставляет организм оставаться здоровым в некоторых ситуациях, когда при отсутствии его индивидуум бы ослаб или умер. Тем самым он повышает шансы организма произвести в будущем потомство, и эти потомки унаследуют и распространят копии гена.

Идеи также могут быть репликаторами. Например, таковым является хорошая шутка: когда она застревает в голове человека, его обычно тянет поделиться ею, таким образом шутка копируется в головы других людей. Идеи, являющиеся репликаторами, Докинз назвал мемами. Большинство идей репликаторами не является: они не заставляют нас передавать себя другим людям. Однако мемами (или мемокомплексами – наборами взаимодействующих мемов) являются практически все долгоживущие идеи, такие как языки, научные теории, религиозные верования, а также невыразимые состояния души, из которых составляются культуры, как то принадлежность к британцам или умение играть классическую музыку. О мемах я расскажу подробнее в главе 15.

Самая общая формулировка центрального утверждения теории неодарвинизма заключается в том, что популяция репликаторов, подверженных вариации (например, при неидеальном копировании), будет захвачена теми вариациями, которым лучше других удается добиться репликации себя. Это удивительная по глубине истина, которую часто критикуют либо за то, что она настолько очевидна, что ее и формулировать не стоит, либо за ложность. Все дело, как мне кажется, в том, что, хотя она самоочевидно верна, она не является самоочевидным объяснением конкретных адаптаций. Нашей интуиции больше нравятся объяснения в терминах функции или цели: что делает ген для своего носителя или его вида? Но, как мы только что видели, такую функциональность гены обычно не оптимизируют.

Итак, знания, заключенные в генах, – это знания о том, как добиться репликации за счет конкурирующих генов. Часто гены достигают этого, попутно наделяя свои организмы полезной функциональностью, и в таких случаях их знания включают в себя заодно и знания об этой функциональности. А функциональность, в свою очередь, достигается кодированием – в генах – закономерностей среды и иногда даже эмпирических приближений к законам природы, и в таких случаях в генах непреднамеренно прописываются и эти знания. Но подлинным объяснением наличия гена всегда является то, что он добился большего числа репликации себя самого по сравнению с генами-соперниками.

Подобным же образом могут эволюционировать и необъяснительные знания человека: эмпирические правила передаются следующим поколениям не полностью, а те, которые в итоге остаются, необязательно оптимизируют соответствующую функцию. Например, изящно зарифмованное правило запомнят и будут повторять скорее, чем более точное, но написанное прозой и нескладно. К тому же человеческие знания никогда не являются совершенно необъяснительными. Всегда есть как минимум фон допущений о реальности, по отношению к которому понимается то или иное эмпирическое правило, и этот фон может сделать правдоподобными некоторые ложные правила.

Эволюция объяснительных теорий протекает по более сложному механизму. Случайные ошибки в передаче и при запоминании все еще играют определенную роль, но значительно меньшую. А все потому, что разумные объяснения сложно варьировать, даже если их не проверять, а значит, случайные ошибки при передаче разумного объяснения получателю проще обнаружить и исправить. Самым важным источником варьирования объяснительных теорий является творческое мышление. Например, когда люди пытаются понять идею, которую услышали от других, они обычно понимают ее в той степени, в которой она имеет для них больше всего смысла, или в зависимости от того, что они ожидают услышать или что боятся услышать. Эти смыслы предполагаются слушателем или читателем и могут отличаться от того, что намеревался сказать или написать автор. Кроме того, люди часто пытаются улучшить объяснения, даже если они дошли до них в точной формулировке: они расширяют их творчески, подстрекаемые собственными критическими замечаниями. Если затем они передают объяснение другим, они обычно стараются передать улучшенную, по их мнению, версию.

В отличие от генов, мемы при каждой репликации приобретают все новые и новые физические формы. Люди редко выражают идеи ровно теми же словами, которыми они их услышали. Кроме этого, они переводят с одного языка на другой, из устной формы в письменную. Но на всем протяжении этого процесса мы справедливо называем результат передачи той же самой идеей – тем же самым мемом. Таким образом, для большинства мемов действительный репликатор абстрактен: это само знание. По сути, это верно и для генов: с помощью рутинных биотехнологических процедур гены переписываются в память компьютеров, где хранятся в другой физической форме. Эти записи можно перевести обратно в цепочки ДНК и встроить их разным животным. Единственная причина, по которой это еще не стало обычным делом, состоит в том, что скопировать исходный ген проще. Но придет день, когда гены редких биологических видов смогут выживать, добиваясь того, чтобы их записали в компьютер, а затем встраивали другим видам. Я говорю «добиваясь того, чтобы их записали», потому что биотехнологи будут записывать не всю информацию без разбора, а только ту, которая отвечает тому или иному критерию, например, «ген вида, выживание которого под угрозой». Способность таким образом заинтересовать биотехнологов может затем повлиять на сферу применимости знаний, связанных с этими генами.

Итак, и человеческие знания, и биологические адаптации – это абстрактные репликаторы: формы информации, которые, попав в подходящую физическую систему, имеют тенденцию в ней оставаться, а большинство их вариаций – нет.

Тот факт, что принципы теории неодарвинизма с определенной точки зрения самоочевидны, использовался для критики этой теории. Например, если теория должна быть верной, как она может допускать проверку? Один из ответов на этот вопрос, часто приписываемый Холдейну, заключается в том, что если бы в кембрийском слое нашли окаменевшие останки одного-единственного кролика, то вся теория была бы опровергнута. Однако это заблуждение. Возможность принять такое наблюдение будет зависеть от того, какие объяснения можно дать ему в конкретных обстоятельствах. Например, иногда случаются ошибки в идентификации останков или слоев, и их нужно исключить путем разумных объяснений прежде, чем описывать находку как «окаменелые останки кролика, найденные в кембрийской породе».

Но даже при наличии таких объяснений наш воображаемый кролик исключит собой не саму теорию эволюции, а только доминирующие представления об истории жизни и геологических процессов на Земле. Предположим, например, что существовал некий доисторический континент, изолированный от всех других, на котором эволюция происходила в несколько раз быстрее, чем где бы то ни было, и что там в порядке конвергенции уже в кембрийскую эпоху развилось существо, похожее на кролика; предположим также, что затем континенты соединились в результате катастрофы, уничтожившей большую часть форм жизни на первом континенте, а их останки оказались погребены. Существо, похожее на кролика, было одним из немногих, кому удалось пережить катастрофу, но и оно вскоре вымерло. Для представленных фактов даже такое искусственное объяснение бесконечно лучше, чем, например, креационизм или ламаркизм, ни один из которых никак не объясняет, откуда взялись знания, явленные нам в виде кролика.

Так что могло бы опровергнуть дарвиновскую теорию эволюции? Свидетельство, которое в свете лучшего из доступных объяснений, означает, что знание образовалось как-то иначе. Например, если путем наблюдений выяснилось бы, что некий организм претерпевал только (или в основном) благоприятные мутации, как предсказывает ламаркизм или теория самозарождения, то дарвиновский постулат о «случайной вариации» был бы опровергнут. Если бы нашлись организмы, родившиеся с новыми сложными адаптациями к чему бы то ни было, которых у их родителей не было, то опровергнутым оказалось бы предположение о постепенных изменениях, а с ним и дарвиновский механизм создания знания. Если бы на свет появился организм со сложной адаптацией, важной для выживания сегодня, но не поддержанной давлением отбора в предках организма (скажем, способность находить и использовать прогнозы погоды в Интернете и исходя из этого решать, впадать в спячку или нет), то теория Дарвина опять же была бы опровергнута. Потребовалось бы совершенно новое объяснение. Столкнувшись с нерешенной проблемой, примерно такой же, которая стояла перед Пейли и Дарвином, нам бы пришлось начать искать работающее объяснение.

Тонкая настройка

В 1974 году физик Брэндон Картер вычислил, что, если бы сила взаимодействия между заряженными частицами была на несколько процентов меньше, планеты не могли бы сформироваться, и звезды были бы единственным видом плотных объектов во Вселенной; а если бы сила была на несколько процентов больше, то звезды не взрывались бы, и кроме как в них нигде не было бы никаких других элементов, за исключением водорода и гелия. И в том, и в другом случае не было бы сложных химических процессов, а значит, вероятно, и жизни.

Другой пример: если бы начальная скорость расширения Вселенной в момент Большого взрыва была немного выше, звезды не образовались бы и во Вселенной не было бы ничего, кроме водорода при очень низкой и постоянно уменьшающейся плотности. Если бы эта скорость оказалась немного меньше, то вскоре после Большого взрыва Вселенная испытала бы коллапс. С тех пор похожие результаты были получены и для других физических констант, значения которых не выводятся ни из одной из известных теорий. Для большинства из них, если не для всех, оказывается, что, будь их значения немного другими, жизнь не могла бы существовать.

Этот замечательный факт приводят даже в качестве доказательства того, что эти константы были специально настроены, то есть задуманы, сверхъестественным существом. Это новая версия креационизма и телеологического довода, которая теперь исходит из видимых признаков замысла в законах физики. (Как это ни парадоксально, с учетом истории этой дискуссии, новая идея заключается в том, что законы физики должны были быть приспособлены для создания биосферы путем дарвиновской эволюции.) Это даже убедило, хотя и не должно было, философа Энтони Флю, бывшего ярого сторонника атеизма, в существовании сверхъестественного творца. Как я вскоре объясню, неясно даже, составляет ли эта тонкая настройка видимые признаки замысла в смысле Пейли; но даже если и составляет, это не меняет того факта, что отсылка к сверхъестественному представляет собой плохое объяснение. И в любом случае привлекать сверхъестественные объяснения на том основании, что текущее научное объяснение имеет изъян или что ему чего-то не достает, – это просто ошибка. Как мы уже выбили на камне в главе 3, проблемы неизбежны, и нерешенные проблемы найдутся всегда. Но они решаются! Наука продолжает идти вперед даже (или особенно) после совершения великих открытий, потому что сами эти открытия вскрывают новые проблемы. Поэтому если в физике есть нерешенная проблема, то это говорит о наличии сверхъестественного объяснения не больше, чем нераскрытое преступление – о том, что оно было совершено привидением.

Есть простое возражение против мысли о том, что тонкая настройка вообще требует объяснения: у нас нет разумного объяснения, которое говорило бы, что планеты (или химия) играют существенную роль в создании жизни. Физик Роберт Форвард написал великолепный научно-фантастический роман «Яйцо дракона» (Dragon’s Egg) на основе предположения о том, что информацию можно хранить и обрабатывать путем взаимодействия нейтронов на поверхности нейтронной звезды[20], а значит, там, могут развиваться жизнь и разум. Мы не знаем, существует ли на самом деле такой гипотетический нейтронный аналог химической среды, как не знаем и того, мог бы он существовать, будь законы физики немного другими. Точно так же мы не имеем представления о том, какие еще среды, допускающие появление жизни, могли бы существовать при таких измененных законах. (Мысль о том, что при возникновении схожих сред можно ожидать сходных законов физики, подрывается самим существованием тонкой настройки.)

Тем не менее, независимо от того, считать ли тонкую настройку видимым признаком замысла или нет, она ставит правомерную и важную научную проблему, и вот почему. Если правда в том, что природные константы не подогнаны с целью создать в итоге жизнь, а большая часть незначительных их вариаций все же допускает то или иное развитие жизни и разума, хотя и в совершенно иной среде, то это будет необъяснимой природной закономерностью, а значит – проблемой, за которую может взяться наука.

Если же законы физики действительно тонко настроены, как это представляется нам сегодня, то есть две возможности: либо эти законы – единственные воплощенные в реальности (как вселенные), либо есть другие области реальности – параллельные вселенные[21] – с другими законами. В первом случае нужно ожидать, что имеется объяснение того, почему законы такие, какие они есть, и оно либо будет ссылаться на существование жизни, либо нет. Если будет, то мы окажемся отброшены назад к проблеме Пейли: тогда получится, что эти законы имели «видимые признаки замысла» по созданию жизни, а не эволюционировали. Если же объяснение не будет ссылаться на существование жизни, то останется необъясненным другой вопрос: раз законы таковы, как они есть, по причинам, не связанным с жизнью, то почему они настроены так, что она создается?

Если есть много параллельных вселенных, каждая со своими законами физики, и в большинстве из них невозможна жизнь, то можно полагать, что наблюдаемая тонкая настройка – лишь следствие парохиальной перспективы. Только во вселенных, населенных астрофизиками, может возникнуть вопрос о том, почему константы кажутся тонко настроенными. Такой ход объяснения известен как «антропная аргументация». Считается, что она опирается на так называемый «слабый антропный принцип», хотя, вообще говоря, никакого принципа тут не требуется – только логика. (Уточнение «слабый» нужно из-за того, что было предложено несколько вариантов антропного принципа, представляющих собой нечто большее, чем просто логику, но здесь нет нужды их касаться.)

Однако при тщательном рассмотрении оказывается, что антропных доводов недостаточно для полного объяснения. Чтобы понять, почему это так, рассмотрим аргумент физика Денниса Сиама[22].

Представьте, что в какой-то момент в будущем теоретики вычислили область значений одной из этих физических констант, при которых существует разумная вероятность появления астрофизиков (любого подходящего типа). Пусть это будет диапазон[23] от 137 до 138. (Конечно, в действительности числа вряд ли будут целыми, но мы не станем усложнять рассуждения.) Кроме того, подсчитано, что наибольшая вероятность появления астрофизиков соответствует середине диапазона, то есть значению константы 137,5.

Далее экспериментаторы приступили к непосредственному измерению константы, скажем, в лабораториях или путем астрономических наблюдений. Что они должны предсказывать? Весьма любопытно, но из антропного объяснения непосредственно следует предсказание, что значение константы не будет в точности равно 137,5. Почему? Допустим противное. Пусть – по аналогии – центр мишени для дротиков представляет значения, при которых астрофизики могут возникнуть. Будет ошибкой предсказать, что среднестатистический дротик попадет точно в центр. Аналогичным образом в подавляющем большинстве вселенных, в которых могли бы производиться эти измерения (потому что там есть астрофизики), эта константа не примет в точности значение, оптимальное для образования астрофизиков, и не будет слишком близка к нему в сравнении с размером центра мишени.

Из этого Сиама сделал вывод, что, если бы мы действительно измерили одну из тех физических констант и выяснили, что она очень близка к оптимальной для появления астрофизиков, это бы статистически опровергло, а не подтвердило антропное объяснение ее значения. Конечно, остается возможность, что это просто совпадение, но если бы мы согласились принимать в качестве объяснений астрономически невероятные совпадения, то нам вообще не следовало озадачиваться проблемой тонкой настройки, а мистеру Пейли мы должны были бы сказать, что часы на пустыре могли образоваться сами собой.

Более того, во вселенных, где условия настолько враждебны, что едва допускают появление астрофизиков, их существование должно быть относительно маловероятным. Если выстроить все значения, согласующиеся с появлением астрофизиков, в ряд, то исходя из антропного объяснения мы будем ожидать, что измеренное значение попадет в какую-нибудь типичную точку, не очень близко к середине или любому из концов.

Однако – и здесь мы приходим к главному выводу Сиамы – это предсказание кардинально меняется, если объяснить нужно сразу несколько констант. Да, маловероятно, что любая из констант окажется у края своей области значений, но чем констант больше, тем более вероятно, что по крайней мере одна из них там будет. Это можно проиллюстрировать графически следующим образом, заменив центр мишени отрезком прямой, квадратом, кубом… Можно представить себе дальнейший рост числа размерностей, соответствующий количеству тонко настроенных констант. Произвольно определим понятие «у края» как «не далее чем в 10 % от края по отношению ко всей области значений». В случае одной константы, как показано на диаграмме, 20 % возможных значений лежат около одного из краев области значений, а 80 % – «далеко от края». Но если констант две, то, чтобы оказаться «далеко от края», два значения должны удовлетворять двум ограничениям, и таких пар будет уже только 64 %, а 36 % находятся у края хотя бы по одному из двух измерений. Если констант три, у края лежит уже почти половина вариантов – 48,8 %, если быть точным. А если их 100, то у края окажутся 99,9999999 %!

Таким образом, чем больше констант, тем ближе типичная вселенная с астрофизиками к тому, что астрофизиков в ней нет. Число таких констант неизвестно, но, по-видимому, их несколько, и в этом случае подавляющее большинство вселенных в антропно выделенной области будет располагаться вблизи ее краю. Значит, заключил Сиама, антропное объяснение предсказывает, что Вселенная едва-едва способна производить астрофизиков, – и это предсказание практически противоположно тому, которое делается в случае одной константы!

На первый взгляд может показаться, что это, в свою очередь, объясняет другую великую и нерешенную научную загадку – парадокс Ферми, названный так по имени физика Энрико Ферми, который, как говорят, сформулировал ее всего в двух словах: «Где они?» Где внеземные цивилизации? С учетом принципа заурядности или даже просто того, что нам известно о Галактике и Вселенной, нет причины полагать, что феномен появления астрофизиков уникален для нашей планеты. Похожие условия, по-видимому, существуют во многих системах других солнц, так почему в каких-то из них не могут получаться те же результаты? Кроме того, с учетом временных масштабов, в которых развиваются звезды и галактики, чрезвычайно маловероятно, что любая заданная внеземная цивилизация в данный момент находится на том же уровне технологического развития, что и мы: скорее всего, она либо на миллионы лет моложе (то есть еще не существует), либо старше. Тогда у более старых цивилизаций было уже достаточно времени на исследование Галактики или хотя бы на то, чтобы послать автоматические космические зонды или сигналы. Парадокс Ферми заключается в том, что таких цивилизаций, зондов или сигналов не наблюдается.

Было предложено много возможных объяснений, но до сих пор ни одно из них не оказалось достаточно разумным. Может показаться, что антропное объяснение тонкой настройки в свете аргумента Сиамы дает хорошее решение проблемы: если физические константы в нашей Вселенной едва-едва могут привести к появлению астрофизиков, то неудивительно, что это произошло лишь однажды, так как вероятность того, что в одной и той же Вселенной произойдут два таких независимых события, исчезающе мала.

К сожалению, это объяснение тоже оказывается плохим, потому что фокусироваться на фундаментальных константах – это парохиальный подход: ведь на самом деле нет существенной разницы между теми же самыми законами физики с разными константами и другими законами физики. А логически возможных законов физики бесконечно много. И если бы все они воплощались в настоящих вселенных – как полагают некоторые космологи, такие как Макс Тегмарк[24], то тот факт, что наша Вселенная находится в точности на краю класса вселенных, которые производят астрофизиков, был бы статистически достоверен.

Мы знаем, что это не может быть так в силу аргумента, предложенного Фейнманом (применительно к немного иной проблеме). Возьмем класс всех возможных вселенных, в которых есть астрофизики, и посмотрим, что еще есть в большинстве из них. В частности, возьмем сферу такого размера, чтобы в ней смог поместиться ваш мозг. Если вы хотите объяснить тонкую настройку, то для этой цели ваш мозг в его текущем состоянии можно считать «астрофизиком». В классе всех вселенных, содержащих астрофизиков, есть много таких, которые содержат сферу, изнутри идеально совпадающую с вашей, включая ваш мозг до последней детали. Но в подавляющем большинстве этих вселенных вокруг сферы царит хаос: практически произвольное состояние, поскольку таких состояний намного больше, чем иных. Далее, такое состояние обычно не только аморфное, но и горячее. Таким образом, в большинстве подобных вселенных в следующий момент мы мгновенно погибнем от хаотичного излучения, источники которого находятся вне сферы. Но в любой заданный момент теория о том, что мы погибнем за какую-то пикосекунду, отвергается наблюдением через пикосекунду, и после этого можно выдвигать другую такую теорию. Так что это очень неразумное объяснение – доведенная до крайности интуиция азартного игрока.

То же самое верно и для чисто антропного объяснения всех других тонких настроек, включающих более чем несколько констант: такие объяснения предсказывают, что с исключительно высокой вероятностью мы находимся во вселенной, в которой астрофизики едва-едва возможны и перестанут существовать за одно мгновение. Таким образом, это неразумные объяснения.

С другой стороны, если законы физики существуют только в одной форме и лишь значения немногих констант отличают одну вселенную от другой, тогда сам факт, что законы не воплощаются в иных формах, – это тоже своего рода тонкая настройка, которую антропное объяснение обходит стороной.

Если рассматривать в качестве объяснения теорию о том, что все логически возможные законы физики воплощаются в виде вселенных, то возникает еще одна серьезная проблема. Как я объясню в главе 8, при рассмотрении подобных бесконечных множеств, зачастую нет способа «посчитать» или «измерить», у скольких из них есть этот признак, а не тот. С другой стороны, в классе всех логически возможных сущностей те, которые способны понимать себя, как это удается физической реальности, в которой мы находимся, вне сомнения, в любом разумном смысле, представляют собой микроскопическое меньшинство. Мысль о том, что одна из них «случилась сама собой», без объяснения, вне сомнения, является просто теорией самозарождения.

Кроме этого, почти все «вселенные», описываемые этими логически возможными законами физики, кардинально отличаются от нашей – настолько, что они в этот аргумент должным образом не вписываются. Например, бесконечно многие из них не содержат ничего, кроме одного бизона, в разных позах, и существуют ровно 42 секунды. Бесконечно много других содержат одного бизона и одного астрофизика. Но что такое астрофизик во вселенной, где нет ни звезд, ни научных инструментов и практически нет данных? Что такое ученый или любой думающий человек во вселенной, где верны только неразумные объяснения?

Практически все логически возможные вселенные, в которых есть астрофизики, подчиняются законам физики, которые являются плохими объяснениями. Так должны ли мы предсказать, что и наша Вселенная необъяснима? Или что вероятность этого велика, хотя и неизвестна? Таким образом, снова антропные доводы, основанные на «всех возможных законах», приходится отбрасывать как неразумные объяснения.

Это дает мне основание заключить, что, хотя антропный принцип вполне может быть частью объяснения очевидной тонкой настройки констант и других наблюдений, он никогда не может быть полным объяснением того, почему мы наблюдаем нечто, что иначе выглядело бы слишком целенаправленным, чтобы объяснить это совпадением. Здесь требуется особое объяснение, в терминах особых законов природы.

Как мог заметить читатель, все неразумные объяснения, о которых я говорю в этой главе, в конечном счете взаимосвязаны. Ожидаешь слишком многого от антропного принципа или пытаешься слишком тщательно разобраться в ламаркизме – получаешь самозарождение. Слишком серьезно отнесешься к последнему – получаешь креационизм и так далее. А все потому, что они все обращаются к одной основополагающей проблеме и легко поддаются варьированию. Их легко заменить друг другом или вариантами самих себя, а как объяснения они «слишком просты»: они одинаково хорошо могли бы объяснить все, что угодно. Но к неодарвинизму было не просто прийти и его не просто подправить. Попробуйте – даже на уровне собственных заблуждений Дарвина, – и получится объяснение, которое работает намного хуже. Попробуйте объяснить с его помощью что-то не дарвинистское, например, новую сложную адаптацию, у которой не было предшественников в организмах предков, и вы не сможете придумать вариант с такими чертами.

Антропные объяснения пытаются объяснить целенаправленную структуру (такую как тонко настроенные константы) через единственный акт отбора. Это не характерно для эволюции, и так быть не может. Разгадка проблемы тонкой настройки появится из объяснения, которое будет конкретно описывать то, что мы наблюдаем. Это будет, говоря словами Уилера, «такая простая идея… что… мы непременно спросим: а разве могло быть иначе?». Другими словами, проблема не в том, что мир так сложен, что мы не можем понять, почему в нем все так, как есть, а в том, что все настолько просто, что мы пока не можем этого понять. Но это станет очевидно лишь в ретроспективе.

Все эти неразумные объяснения биосферы либо вообще не позволяют даже взяться за решение проблемы того, как создается знание в адаптациях, либо объясняют это плохо. Другими словами, во всех в них недооценивается процесс сотворения, причем теория, которая недооценивает его больше всего, это – как это ни парадоксально – креационизм. В самом деле: если сверхъестественному творцу пришлось бы создавать Вселенную в момент, когда Эйнштейн, Дарвин или любой великий ученый только что сделал свое главное открытие, то настоящим автором этого открытия (и всех более ранних открытий) был бы не ученый, а сверхъестественное существо. Значит, подобная теория отрицала бы существование того единственного процесса творения, который действительно имел место в генезисе открытий этого ученого.

И это действительно процесс творения! Пока открытие не сделано, никакой предиктивный процесс не может раскрыть его содержание или последствия – ведь иначе он бы и был самим открытием. Таким образом, научное открытие – крайне непредсказуемая вещь, несмотря на то, что оно определяется законами физики. Я подробнее поговорю об этом любопытном факте в следующей главе; вкратце – он обусловлен существованием «эмерджентных» уровней объяснения. В данном случае суть в том, что достигаемое наукой (и творческим мышлением в целом) – это непредсказуемое творение ex nihilo[25]. Это же верно и для биологической адаптации, но ни для какого другого процесса. Поэтому креационизм был назван неправильно. Это не теория, объясняющая, что знание обусловлено актом творения, а как раз наоборот: она отрицает, что творение имело место в реальности, помещая происхождение знания в область необъяснимого. На самом деле креационизм – это отрицание творения, как и все другие ложные объяснения.

Загадка понимания того, что представляют собой живые сущности и как они появились, дала начало странной истории заблуждений, хороших догадок и парадоксов. Последний из парадоксов – в том, что теория неодарвинизма, как и теория познания Поппера, в действительности описывает процесс творения, хотя их конкурентам, начиная с креационизма, это так и не удалось.

Терминология

Эволюция (по Дарвину) – создание знания путем чередования вариации и отбора.

Репликатор – сущность, закономерно способствующая самокопированию (репликации).

Неодарвинизм – дарвинизм как теория репликаторов без различных заблуждений, таких как «выживание наиболее приспособленных».

Мем – идея, являющаяся репликатором.

Мемокомплекс – группа мемов, которые помогают добиваться репликации друг друга.

Самозарождение – формирование организмов из неживой материи.

Ламаркизм – ошибочная теория эволюции, основанная на идее о том, что биологические адаптации – это усовершенствования, приобретенные организмом за время жизни и затем наследуемые его потомками.

Тонкая настройка – если бы физические константы или законы были немного другими, жизни не было бы.

Антропное объяснение – «Только во вселенных с разумными наблюдателями может возникнуть вопрос, а почему случается то или иное явление».

Значения «начала бесконечности», встречающиеся в этой главе

– Эволюция.

– В более общем смысле – создание знания.

Краткое содержание

У эволюции биологических адаптаций и создания человеческих знаний есть черты глубокого сходства, но также и некоторые важные отличия. Сходно то, что и гены, и идеи являются репликаторами; и знания, и адаптации сложно варьировать. Основные отличия: человеческие знания могут носить объяснительную природу и иметь большую применимость; адаптации никогда не носят объяснительный характер и редко выходят далеко за рамки ситуаций, в которых развивались. Ложные объяснения биологической эволюции имеют аналоги среди ложных объяснений развития человеческого знания. Например, ламаркизм – аналог индуктивизма. Телеологический довод в формулировке Уилльяма Пейли проливает свет на то, где есть «видимые признаки замысла», а где нет, а значит, и на то, что нельзя назвать просто волей случая – а именно сложно варьируемую адаптацию для определенной цели. Ее источником должно быть создание знаний. Биологическая эволюция не оптимизирует пользу для вида, группы, особи или даже гена, а только усиливает способность гена распространяться по популяции. В то же время она может давать преимущества из-за универсальности законов природы и широты сферы применимости некоторых создаваемых знаний. «Тонкая настройка» физических законов или констант выступает современной формой телеологического довода. В силу обычных причин она не является хорошим доводом в пользу сверхъестественной первопричины. Но и «антропные» теории, которые пытаются объяснить ее как результат отбора из бесконечного числа различных вселенных, – сами по себе являются плохими объяснениями – отчасти из-за того, что большинство логически возможных законов природы сами представляют собой плохие объяснения.

Объяснения устройства мира, даваемые фундаментальными теориями современной физики, досадно контринтуитивны. Так, большинство людей, не являющихся физиками, считают само собой разумеющимся, что если вытянуть руку горизонтально прямо, то почувствуешь, как сила тяжести тянет ее вниз. Но в действительности это не так! Существование силы тяжести, как это ни удивительно, отрицается общей теорией относительности Эйнштейна, одной из двух наиболее глубоких физических теорий. Согласно ей, единственная сила, которая действует на руку в данной ситуации, – та, которую человек прикладывает сам, она направлена вверх и придает руке постоянное ускорение, чтобы отклонить ее от кратчайшего возможного пути в искривленной области пространства-времени. Реальность, описываемая другой глубочайшей теорией – квантовой, о которой я расскажу в главе 11, еще более контринтуитивна. Чтобы понять те объяснения, которые она дает, физикам приходится учиться по-новому смотреть на повседневные явления.

И как всегда, руководствоваться нужно тем, что неразумные объяснения должны отвергаться в пользу разумных. Отсюда возникает следующее требование к определению того, что реально, а что нет: если некая сущность фигурирует в самом разумном объяснении для соответствующей области, то нам следует считать, что она действительно существует. А если, как это произошло с силой тяжести, наше самое разумное объяснение отрицает ее существование, то и мы должны перестать считать ее существующей.

Далее, на языке фундаментальной физики то, что происходит с нами каждый день, выражается поразительно сложно. Если наполнить чайник водой и включить его, все суперкомпьютеры на Земле, работающие столько времени, сколько лет Вселенной, не смогли бы решить уравнения, которые предсказывают поведение всех молекул воды, даже если каким-то образом нам удалось бы определить для них начальное состояние и все внешние воздействия, что само по себе невыполнимая задача.

К счастью, эти сложности отчасти снимаются на более высоком уровне. Например, мы можем с некоторой погрешностью предсказать, через какое время закипит вода. Для этого нужно знать лишь несколько физических величин, которые достаточно просто измеряются, такие как ее масса, мощность нагревательного элемента и так далее. Для большей точности может понадобиться информация о более тонких свойствах, например о числе и типах центров парообразования. Но такие явления все же остаются относительно «высокоуровневыми» и складываются из необозримо большого числа взаимосвязанных явлений атомного уровня. Таким образом, есть класс явлений высокого уровня, таких как текучесть воды и ее взаимодействие с сосудами, нагревающими элементами, кипением и пузырьками, которые можно вполне объяснить друг через друга, не ссылаясь прямо на явления атомного уровня и ниже. Другими словами, поведение целого класса явлений высокого уровня – квазиавтономно почти самодостаточно. Такое разложение на объяснимые компоненты на более высоком, квазиавтономном уровне известно как эмерджентность.

Эмерджентных явлений очень-очень мало. Мы можем предсказать, когда вода закипит, и то, что, когда это случится, образуются пузырьки, но если захочется предсказать, куда денется каждый пузырек (или, говоря точнее, каковы вероятности его различных возможных движений – см. главу 11), то ничего не выйдет. Еще менее реально предсказать бесчисленное множество свойств воды, определяемых на микроскопическом уровне, например, четное или нечетное число электронов будет затронуто нагреванием в течение определенного периода.

К счастью, нас не интересует предсказание или объяснение большей части этих свойств, несмотря на то, что их – подавляющее большинство. А все потому, что ни одно из них не имеет отношения к тому, что мы собираемся делать с водой, а именно понять, из чего она состоит или заварить чай. Воду для чая нужно довести до кипения, но как в ней будут распределены пузырьки, не имеет значения. Нужно, чтобы ее объем был между определенным минимумом и максимумом, но сколько в точности молекул будет в чайнике, безразлично. Мы успешно достигаем всех этих целей, потому что можем их выразить в терминах квазиавтономных эмерджентных свойств, для которых у нас есть разумные объяснения высокого уровня. И чтобы понять роль воды во вселенском масштабе, большая часть микроскопических деталей нам не нужна, потому что почти все эти детали – парохиальные.

Поведение высокоуровневых физических величин складывается из поведения их низкоуровневых составляющих при игнорировании большей части деталей. Это положило начало широко распространенному заблуждению об эмерджентности и объяснениях, известному как редукционизм – доктрине, утверждающей, что наука всегда объясняет и предсказывает явления путем редукции, то есть покомпонентного анализа. Зачастую так и происходит – к примеру, чтобы сделать и объяснить высокоуровневое предсказание о том, что вода в чайнике не вскипит без подачи энергии, мы используем тот факт, что межатомные силы подчиняются законам сохранения энергии. Но редукционизм требует, чтобы отношения между различными уровнями объяснения были такими всегда, а зачастую это не так. В своей книге «Структура реальности» (The Fabric of Reality) я писал:

«Например, рассмотрим конкретный атом меди на кончике носа статуи сэра Уинстона Черчилля, которая находится на Парламентской площади в Лондоне. Я попытаюсь объяснить, почему этот атом меди находится там. Это произошло потому, что Черчилль был премьер-министром в палате общин, которая расположена неподалеку; и потому, что его идеи и руководство способствовали победе союзных сил во Второй мировой войне; и потому, что принято чествовать таких людей, ставя им памятники; и потому, что бронза, традиционный материал для таких памятников, содержит медь и т. д. Таким образом, мы объясним физическое наблюдение низкого уровня – присутствие атома меди в определенном месте – через теории чрезвычайно высокого уровня о таких эмерджентных явлениях, как идеи, руководство, война и традиция.

Нет никакой причины, по которой, пусть даже в принципе, должно существовать какое-либо более низкоуровневое объяснение появления этого атома меди в этом месте, чем то, которое я только что привел. Предположим, что упрощенная «теория всего» в принципе дала бы низкоуровневое предсказание вероятности, что такая статуя будет существовать, если известно состояние (скажем) Солнечной системы в какое-то более раннее время. Точно так же эта теория в принципе описала бы, как эта статуя могла туда попасть. Но такие описания и предсказания (конечно же, абсолютно нереальные) ничего бы не объясняли. Они просто описывали бы траекторию движения каждого атома меди от медного рудника через плавильную печь, мастерскую скульптора и т. д. Они также могли бы сформулировать, какое влияние на эти траектории оказывают силы, действующие со стороны окружающих атомов, например, тех, из которых состоят тела шахтеров и скульптора, и, таким образом, предсказать существование и форму статуи. В действительности такое предсказание следовало бы отнести к атомам по всей планете, вовлеченным, кроме всего прочего, в сложное движение, которое мы называем Второй мировой войной. Но даже если бы вы обладали сверхчеловеческой способностью следовать таким многословным предсказаниям нахождения атома меди в том месте, вы все равно не смогли бы сказать: “Да, я понимаю, почему он там находится”. Вы просто знали бы, что его попадание туда таким образом неизбежно (или вероятно, или что угодно еще), если известны начальные конфигурации атомов и законы физики. Если бы вы захотели понять, почему он там находится, у вас по-прежнему не было бы другого выбора, кроме как сделать следующий шаг. Вам пришлось бы выяснить все, что касается этой конфигурации атомов и их траекторий, из-за которых атом меди оказался именно в этом месте. Такое исследование стало бы творческой задачей, какой всегда является открытие новых объяснений. Вам пришлось бы обнаружить, что определенные конфигурации атомов подтверждают такие исходящие явления, как руководство и война, связанные друг с другом объяснительными теориями высокого уровня. И только узнав все эти теории, вы смогли бы полностью понять, почему этот атом меди находится именно там».

Даже в физике некоторые из наиболее фундаментальных объяснений и основанных на них предсказаний – не редукционистские. Например, второй закон термодинамики гласит, что в высокоуровневых физических процессах есть тенденция к возрастанию беспорядка. Взбитое венчиком яйцо не примет с помощью того же венчика первоначальный вид и не сможет взять энергию от сковороды и вернуться в скорлупу, которая никогда не соберется обратно без единой трещинки. Но если бы вам удалось заснять процесс взбивания яйца на видео с разрешением достаточным, чтобы увидеть отдельные молекулы, а затем проиграть видео в обратном направлении и в таком масштабе изучить любую его часть, вы бы не увидели ничего, кроме молекул, движущихся и сталкивающихся в строгом соответствии с законами физики низкого уровня. До сих пор неизвестно, как из некоторого простого утверждения об отдельных атомах вывести второй закон термодинамики и возможно ли это в принципе.

Такая возможность ниоткуда не следует. Известны завуалированные моральные доводы в пользу редукционизма (науке следует быть по сути своей редукционной). Здесь просматривается и инструментализм, и принцип заурядности, которые я критиковал в главах 1 и 3. Инструментализм достаточно похож на редукционизм, за исключением того, что он пытается отрицать не только высокоуровневые, а вообще всякие объяснения. Принцип заурядности – это редукционизм в более легкой форме: он отвергает только те высокоуровневые объяснения, которые связаны с людьми. Раз уж мы говорим о плохих философских учениях с моральной подоплекой, упомяну еще и холизм, своего рода зеркальное отражение редукционизма. Его идея в том, что единственными правильными объяснениями (или по крайней мере единственными существенными) являются объяснения частного через целое. Также холисты зачастую разделяют с редукционистами ошибочное представление о том, что наука может быть только (или должна быть только) редукционной, и тем самым находятся в оппозиции к большей части науки. Все эти учения иррациональны по одной и той же причине: они выступают за принятие или отвержение теорий на основаниях, отличных от того, являются ли эти объяснения разумными.

Всякий раз, когда высокоуровневое объяснение действительно логически вытекает из низкоуровневых, это также означает, что в высокоуровневом объяснении что-то предполагается о низкоуровневых. Таким образом, дополнительные теории высокого уровня при условии, что все они непротиворечивы, налагают все больше и больше ограничений на то, как могли бы выглядеть теории низкого уровня. Поэтому может быть так, что все существующие объяснения высокого уровня, взятые вместе, влекут за собой все объяснения низкого уровня, и наоборот. Или может быть так, что некоторые объяснения низкого уровня, некоторые объяснения среднего уровня и некоторые объяснения высокого уровня, все вместе, влекут за собой все объяснения. Я думаю, что так оно и есть.

Таким образом, один способ, которым в конечном счете может быть разрешена проблема тонкой настройки, состоит в том, что точными законами природы окажутся некоторые объяснения высокого уровня. Вытекающие из них следствия для микроскопического уровня вполне могут казаться тонко настроенными. Один из кандидатов – принцип универсальности вычислений, о котором речь пойдет в следующей главе. Другой – это принцип проверяемости на опыте, ведь в мире, в котором законы физики не допускают существования проверяющих, эти законы запрещают также проверку себя самих. Однако в том виде, в котором эти принципы существуют сейчас и рассматриваются как законы физики, они носят антропоцентрический и произвольный характер – и поэтому представляются плохими объяснениями. Но, возможно, есть более глубокие версии, к которым эти варианты являются приближениями и которые являются разумными объяснениями, хорошо сочетающимися с объяснениями из области микроскопической физики, такими как второе начало термодинамики.

В любом случае эмерджентные явления играют существенную роль в объяснимости устройства мира. Задолго до того, как люди приобрели достаточно объяснительных знаний, они могли управлять природой с помощью эмпирических правил. Эмпирические правила можно объяснить, и эти объяснения касаются высокоуровневых закономерностей в таких эмерджентных явлениях, как огонь и камни. В далеком прошлом эмпирические правила прописывались только в генах, и содержащиеся в них знания тоже касались эмерджентных явлений. Таким образом, эмерджентность – еще одно начало бесконечности: любое создание знания зависит от эмерджентных явлений и физически состоит из них.

Эмерджентность также обуславливает то, что открытия можно делать постепенно, открывая таким образом простор для научного метода. Частичный успех каждой из последовательности улучшающихся теорий равносилен существованию «слоя» явлений, которые очередная теория успешно объясняет – хотя, как потом оказывается, отчасти ошибочно.

Последовательные научные объяснения порой непохожи в том, как они объясняют свои предсказания, даже в той сфере, в которой сами предсказания похожи или идентичны. Например, объяснение движения планет, предложенное Эйнштейном, не просто исправляет ньютоновское, оно совершенно другое и отрицает, среди прочего, само существование ключевых элементов прежнего объяснения, таких как сила гравитации и равномерно текущее время, по отношению к которому Ньютон определял движение. Сходным образом теория астронома Иоганна Кеплера, утверждавшая, что планеты движутся по эллипсам, не просто исправила теорию небесных сфер, а отвергла существование таких сфер в принципе. Ньютон же в своей теории не заменил эллипсы Кеплера какой-то новой формой