Порядок из Хаоса. Новый диалог человека с природой.
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
Книга лауреата Нобелевской премии Ильи Пригожина и Изабеллы Стенгерс "Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой" - заметное явление в современной научно-философской литературе. По своему жанру она достаточно необычна, поскольку авторы выступают в ней как философы и историки науки. Повествуя о новом диалоге человека с природой и вместе с тем не предлагая готовых решений, она побуждает читателя к самостоятельным размышлениям над затронутыми в ней проблемами.
Последовательная эволюция взглядов авторов отражена в многочисленных изданиях книги на различных языках, начиная с выхода в 1979 г. первого (французского) варианта под названием "Новый альянс. Метаморфозы науки". Русский перевод выполнен с английского издания книги, отобранного И. Пригожиным по просьбе издательства как наиболее полный и современный. Диалог с авторами, начатый в английском издании предисловием О. Тоффлера, в русском издании продолжают и послесловии к книге В. И. Аршинов, Ю. Л. Климонтович и Ю. В. Сачков.
Имя Ильи Пригожина хорошо известно советским читателям. Его основные произведения переведены на русский язык: Пригожин И. Введение в термодинаґмику необратимых процессов. М., 1964; Пригожин И. Неравновесная статистическая механика. М., 1964; Пригожин И., Дефэй Р. Химическая термодинамика. Новосибирск, 1966; Гленсдорф П., Пригожин И. Tepмодинaмичecкaя теория структуры, устойчивости и флуктуаций. М., 1973; Николис Г., Пригожин И.Самоорганизация в неравновесных системах. М., 1979. Фрагменты из книг Пригожина были опубликованы в журналах "Химия и жизнь", "Природа".И. Пригожин возглавляет большую группу физиков в Брюссельском университете. Он является директором Сольвеевского института и Центра термодинамики и статистической физики при Техасском университете. В 1977 г. за работы в области химической термодинамики И. Пригожину была присуждена Нобелевская премия. С 1982 г. Пригожин - иностранный член Академии наук СССР.
Изабелла Стенгерс, в недавнем прошлом сотрудник группы Пригожина в Брюссельском университете, ныне живет и работает в Париже.
В предисловии к русскому изданию своей книги "От существующего к возникающему" (М., 1985) И. Пригожин выразил надежду на то, что издание его книги будет способствовать расширению плодотворного обмена в области, которая в равной мере близка и практическим приложениям, и фундаментальным принципам современной науки. Все, кто работал над настоящим изданием новой книги Пригожина и Стенгерс, также надеются, что она послужит достижению этой высокой цели.
6
К СОВЕТСКОМУ ЧИТАТЕЛЮ
Мы очень рады, что книга "Порядок из хаоса" выходит в Советском Союзе. Считаем своим приятным долгом поблагодарить проф. Климонтовича за интерес, проявленный к нашей книге, ее переводчика за тщательность, с которой он выполнил свою работу, а также других лиц, способствовавших ее выходу на русском языке. Мысль о том, что благодаря их усилиям основные положения, выдвинутые в книге, станут известными и доступными для обсуждения в широких кругах советской научной общественности, доставляет нам глубокое удовлетворение. Мы убеждены, что такого рода обсуждения позволят обогатить и уточнить наши идеи.
Главная тема книги "Порядок из хаоса" - переоткрытие понятия времени и конструктивная роль, которую необратимые процессы играют в явлениях природы. Возрождение проблематики времени в физике произошло после того, как термодинамика была распространена на необратимые процессы и найдена новая формулировка динамики, позволяющая уточнить значение необратимости на уровне фундаментальных законов физики.
Новая формулировка динамики стала возможной благодаря работам советских физиков и математиков, и прежде всего А. Н. Колмогорова, Я. Г. Синая, В. И. Арґнольда. В частности работам советской школы мы обязаны определением новых классов неустойчивых динамических систем, поведение которых можно охарактеризовать как случайное. Именно для таких систем А. Н. Колмогоров и Я. Г. Синай ввели новое понятие энтропии и именно такие системы служат ныне моделями при введении необратимости на том же уровне динамического описания.
Мы считаем, что возрождение способа построения концептуальных основ динамических явлений вокруг понятия динамической неустойчивости имело весьма глубокие последствия. В частности оно существенно расширяет наше понимание "закона природы".Оглядываясь на прошлое, мы ясно видим, что понятие закона, доставшееся нам в наследство от науки XVII в., формировалось в результате изучения простых систем, точнее, систем с периодическим поведением, таким, как движение маятника или планет. Необычайные успехи динамики связаны со все более изящной и абстрактной формулировкой инструментов описания, в центре которого находятся такие системы. Именно простые системы являются тем частным случаем, в котором становится достижимым идеал исчерпывающего описания. Знание закона эволюции простых систем позволяет располагать всей полнотой информации о них, т. е. по любому мгновенному состоянию системы однозначно предсказывать ее будущее и восстанавливать прошлое. Тогда считалось, что ограниченность наших знаний, конечная точность, с которой мы можем описывать системы, не имеют принципиального значения. Предельный переход от нашего финитного знания к идеальному описанию, подразумевающему бесконечную точность, не составлял особого труда и не мог привести к каким-либо неожиданностям.
Ныне же при рассмотрении неустойчивых динамических систем проблема предельного перехода приобретает решающее значение: только бесконечно точное описание, подразумевающее, что все знаки бесконечного десятичного разложения чисел, задающих мгновенное состояние системы, известны, могло бы позволить отказаться от рассмотрения поведения системы в терминах случайности и восстановить идеал детерминистического динамического закона.
Наш общий друг Леон Розенфельд, бывший близким сотрудником Нильса Бора и всю жизнь изучавший и отстаивавший основные положения диалектического мышления, подчеркивал, что "включение спецификации условий наблюдения в описание явлений - не произвольное решение, а необходимость, диктуемая самими законами протекания явлений и механизмом их наблюдения, что делает эти условия неотъемлемой частью объективного описания явлений"1. Эта идея, диалектическая по своей сущности, приобретает ныне решающее значение. В контексте неустойчивых динамических систем она приводит к требованию, делающему излишним особое изучение периодических систем, поскольку для таких систем это требование выполняется автоматически. Согласно последнему, о "физическом законе" какого-нибудь явления можно говорить лишь в том случае, когда этот закон является "грубым" относительно предельного перехода от описания с конечной точностью к описанию бесконечґно точному и в силу этого недостижимому для любого наблюдателя, кем бы он ни был.
Требование "грубости" по своей природе не связано с конечностью разрешающей способности прибора. Оно отражает не ограниченность наших возможностей производить наблюдения и измерения, а внутреннюю структуру описываемых нами явлений. В случае неустойчивых систем, в частности, из него следует неадекватный характер подобного представления физического объекта, придающего управляющим его эволюцией взаимодействиям бесконечную точность, на которой единственно зиждется детерминистическое описание. Вместе с тем это требование позволяет преодолеть вопиющее протиґворечие между реальностью, мыслимой по сути атемпоральной, и эволюцией, материальной и исторической, которая создала людей, способных выдвинуть подобную концепцию.
В истории западной мысли господствующее положение занимает конфликт, связанный с понятием времени, - противоречие между инновационным временем раскрепощения человека и периодически повторяющимся временем стабильного материального мира, в котором любое изменение, любое новшество с необходимостью оказываются не более чем видимостью. Как ни странно, но именно это противоречие послужило причиной острой дискуссии между Лейбницем и выразителем взглядов Ньютона английским философом Кларком. Переписка между Лейбницем и Кларком позволяет представить взгляды Ньютона в новом свете: природа для Ньютона
1 George С., Prigogine I., Rosenfeld L. The Macroscopic Level of Quantum Mechanics. Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab Matematisk-fysisk Meddelelser. Copenhague. 1972, v. 38, 12, p. 39. была не просто автоматом, а несла в себе активное производительное начало. Однако позиция Ньютона чужда нам в силу присущих ей теологических аспектов. Вместе с тем нам очень близка утверждаемая диалектическим материализмом необходимость преодоления противопоставления "человеческой", исторической сферы материальному миру, принимаемому как атемпоральный. Мы глубоко убеждены, что наметившееся сближение этих двух противоположностей будет усиливаться по мере того, как будут создаваться средства описания внутренне эволюционной Вселенной, неотъемлемой частью которой являемся и мы сами. Нет сомнения в том, что описанная в нашей книге трансформация физических представлений по своему значению выходит за пределы физических наук и может внести вклад в понимание той исторической реальности, которая является объектом диалектической мысли.Первый вариант нашей книги, вышедшей на французском языке ("La nouvelle alliance") в 1979 г., дополнялся и перерабатывался в последующих изданиях. В основу предлагаемого читателю русского перевода положено английское издание 1984 г. Ныне начинают появляться новые перспективы развития представленных в данной книге идей в связи с понятием динамической неустойчивости в теории относительности и квантовой механике. Мы надеемся, что очередное дополненное издание этой книги позволит нам подробнее описать результаты этих исследований.
Февраль 1986 г. Илья Пригожин, Изабелла Стенгерс
НАУКА И ИЗМЕНЕНИЕ (ПРЕДИСЛОВИЕ)Современная западная цивилизация достигла необычайных высот в искусстве расчленения целого на части, а именно в разложении на мельчайшие компоненты. Мы изрядно преуспели в этом искусстве, преуспели настолько, что нередко забываем собрать разъятые части в то единое целое, которое они некогда составляли.Особенно изощренные формы искусство разложения целого на составные части приняло в науке. Мы имеем обыкновение не только вдребезги разбивать любую проблему на осколки размером в байт* или того меньше, но и нередко вычленяем такой осколок с помощью весьма удобного трюка. Мы произносим: "Ceteris paribus"**, и это заклинание позволяет нам пренебречь сложными взаимосвязями между интересующей нас проблемой и прочей частью Вселенной.
У Ильи Пригожина, удостоенного в 1977 г. Нобелевской премии за работы по термодинамике неравновесных систем, подход к решению научных проблем, основанный только на расчленении целого на части, всегда вызывал неудовлетворенность. Лучшие годы своей жизни Пригожин посвятил воссозданию целого из составных частей, будь то биология и физика, необходиґмость и случайность, естественные и гуманитарные науки.
Илья Романович Пригожин родился 25 января 1917г. в Москве. С десятилетнего возраста живет в Бельгии.
* Байт - структурная единица машинного слова, состоящая обычно из 8 двоичных разрядов (битов) и используемая как единое целое при обработке янформации. - Прим перев.
** При прочих равных (лат.) - Прим. перев.
Невысокого роста, с седой головой и четко высеченными чертами лица, он, подобно лазерному лучу, представляет собой сгусток энергии. Живо интересуясь археологией и изобразительным искусством, Пригожин привносит в естественные науки разносторонность и универсальность, свойственные лишь недюжинным умам. Вместе с женой Мариной, по профессии инженером, и сыном Паскалем Пригожин живет в Брюсселе, где возглавляет группу представителей различных наук, занимающихся развитием и применением его идей в столь, казалось бы, далеких областях, как, например, изучение коллективного поведения муравьев, химических реакций в системах с диффузией и диссипативных процессов в квантовой теории поля.
Ежегодно Илья Пригожин проводит несколько месяцев в руководимом им Центре по статистической механике и термодинамике при Техасском университете в г. Остин. Для Пригожина было большой радостью и неожиданностью узнать, что за работы по диссипативным структурам, возникающим в неравновесных системах в результате протекания нелинейных процессов, ему присуждена Нобелевская премия. Книга "Порядок из хаоса" написана Пригожиным в соавторстве с Изабеллой Стенгерс, философом, химиком и историком науки, одно время работавшей в составе Брюссельской группы. Ныне Изабелла Стенгерс живет в Париже и сотрудничает с музеем де ля Виллет.
Книга "Порядок из хаоса" примечательна во многих отношениях. Она спорна и будоражит воображение читателя, изобилует блестящими прозрениями и догадками, подрывающими уверенность в состоятельности наших основополагающих представлений и открывающими новые пути к их осмыслению.
Выход в 1979 г. французского варианта книги Пригожина и Стенгерс под названием "Новый альянс" ("La nouvelle alliance") вызвал весьма оживленную дискуссию, в которой приняли участие выдающиеся представители различных областей науки и культуры, в том числе и столь далеких, как энтомология и литературная критика.
Тот факт, что английского варианта книги И. Пригожина и И. Стенгерс, изданной или подготавливаемой к изданию на двенадцати языках, пришлось ждать так долго, красноречиво свидетельствует об оторванности англоязычного мира. Впрочем, столь длительная задержка имеет и свою положительную сторону: в книге "Порядок из хаоса" нашли отражение новейшие идеи Пригожина, в частности его подход ко второму началу термодинамики, которое он сумел увидеть в совершенно ином свете, чем его предшественники.
Все это позволяет считать работу "Порядок из хаоса" не просто еще одной книгой, а своеобразным стимулом, побуждающим нас к критическому пересмотру целей науки, методов и теоретико-познавательных установок - всего научного мировоззрения. Книгу Пригожина и Стенгерс можно рассматривать как символ происходящих в наше время исторических преобразований в науке, игнорировать которые не может ни один просвещенный человек.
Некоторые ученые рисуют картину мира науки как приводимую в действие своей собственной внутренней логикой и развивающуюся по своим собственным закоґнам в полной изоляции от окружающего мира. В этой связи нельзя не заметить, что многие научные гипотезы, теории, метафоры и модели (не говоря уже о решениях, принимаемых учеными всякий раз, когда перед ними встает проблема выбора: стоит ли заняться исследованием той или иной проблемы или предпочтительнее оставить ее без внимания) формируются под влиянием экономических, культурных и политических факторов, действующих за стенами лаборатории.Я отнюдь не утверждаю, что между экономическим и политическим строем общества и господствующим научным мировоззрением, или "парадигмой", существует тесная параллель. Еще в меньшей степени я склонен считать, как это делают марксисты, науку надстройкой над общественно-экономическим базисом*. Вместе с тем было бы неверно рассматривать науку как своего рода независимую переменную. Наука представляет собой открытую систему, которая погружена в общество и связана с ним сетью обратных связей. Наука испытывает* Марксистское понимание науки и ее взаимосвязи с обществом гораздо шире и глубже, чем склонен считать О. Тоффлер. Из недавно вышедших работ на эту тему см., например, коллективные труды: "Социализм и наука" под ред. С. Р. Микулинского и Р. Р. Рихты (М., Наука, 1981); "Наука и культура" под ред. В. Ж. Келле (М., Наука, 1984). Прим. перев.
13на себе сильнейшее воздействие со стороны окружающей ее внешней среды, и развитие науки, вообще говоря, определяется тем, насколько культура восприимчива к научным идеям.
Возьмем хотя бы совокупность идей и взглядов, сложившихся в XVII и XVIII вв. под общим названием классической науки, или ньютонианства. Приверженцы классической науки рисовали картину мира, в которой любое событие однозначно определяется начальными условиями, задаваемыми (по крайней мере в принципе) абсолютно точно. В таком мире не было места случайности, все детали его были тщательно подогнаны и находились "в зацеплении", подобно шестерням некоей космической машины.
Широкое распространение механистического мировоззрения совпало с расцветом машинной цивилизации. Бог, играющий в кости*, был плохо совместим с машинным веком, который с энтузиазмом воспринимал научные теории, изображавшие Вселенную как своего рода гигантский механизм.
Именно механистическое мировоззрение лежит в основе знаменитого изречения Лапласа о том, что существо, способное охватить всю совокупность данных о состоянии Вселенной в любой момент времени, могло бы не только точно предсказать будущее, но и до мельчайших подробностей восстановить прошлое. Представление о простой и однородной механической Вселенной не только оказало решающее воздействие на ход развития науки, но и оставило заметный отпечаток на других областях человеческой деятельности. Оно явно довлело над умами творцов американской конституции, разработавших структуру государственной машины, все звенья которой должны были действовать с безотказностью и точностью часового механизма. Меттерних, настойчиво проводивший в жизнь свой план достижения политического равновесия в Европе, отправляясь в очередной дипломатический вояж, неизменно брал с собой в дорогу сочинения Лапласа. Необычайно быстрое развитие фабричной цивилизации с ее огромными грохочущими машинами, блестящими достижениями инженерной мысли, строительством железных дорог, созданием
* Имеется в виду знаменитое выражение Эйнштейна "Бог не играет в кости" ("God casts the die, not the dice"). - Прим. перев.
14
новых отраслей промышленности (таких, как сталелитейная, текстильная, автомобильная) - все это, казалось бы, лишь подтверждало правильность представления о Вселенной как о гигантской заводной игрушке.
Однако ныне машинный век горестно оплакивает свой конец, если только столь антропоморфный термин применим к векам (что касается нашего века, то к нему этот термин применим в полной мере). Закат индустриального века с особой наглядностью продемонстрировал ограниченность механистической модели реальности.
Разумеется, многие слабые стороны механистической модели были обнаружены задолго до нас. Представление о мере как о часовом механизме с планетами, извечно обращающимися по неизменным орбитам, детерминированным поведением любых равновесных систем и действующими на все без исключения объекты универсальными законами, которые могут быть открыты внешним наблюдателем, - такая модель с самого начала подверглась уничтожающей критике.
В начале XIX в. термодинамика поставила под сомнение вневременной характер механистической картины мира. "Если бы мир был гигантской машиной, - провозгласила термодинамика, - то такая машина неизбежно должна была бы остановиться, так как запас полезной энергии рано или поздно был бы исчерпан". Мировые часы не могли идти вечно, и время обретало новый смысл. Вскоре после этого последователи Дарвина выдвинули противоположную идею. По их мнению, хотя мировая машина, расходуя энергию и переходя из более организованного в менее организованное состояние, и могла замедлять свой ход и даже останавливаться, тем не менее биологические системы должны развиваться только по восходящей линии, переходя из менее организованного в более организованное состояние.
В начале XX в. Эйнштейну понадобилось поместить наблюдателя внутрь системы. Мировая машина стала выглядеть по-разному (и со всех практически важных точек зрения действительно различной) в зависимости от того, где находится наблюдатель. Вместе с тем она по-прежнему оставалась детерминистической машиной. Бог еще не приступал к игре в кости. Несколько позднее физики, работавшие в области квантовой механики, и в частности занимавшиеся соотношением неопределенно-
15
сти, предприняли массированное наступление на детерминистическую модель. Они кололи ее острыми копьями, били по ней тяжкими молотами, пытались подорвать динамитом.
И все же, несмотря на все оговорки, пробелы и недостатки, механистическая парадигма и поныне остается для физиков "точкой отсчета" (о чем необходимо сказать со всей ясностью и определенностью, как это и делают Пригожин и Стенгерс), образуя центральное ядро науки в целом. Оказываемое ею и поныне влияние столь сильно, что подавляющее большинство социальных наук, в особенности экономика, все еще находится в ее власти.
Значение книги "Порядок из хаоса" состоит в том, что ее авторы не только находят новые аргументы для критики ньютоновской модели, но и показывают, что претензии ньютонианства на объяснение реальности,- и поныне не утратившие силу, хотя и ставшие значительно более умеренными, - совместимы с гораздо более широкой современной картиной мира, созданной усилиями последующих поколений ученых. Пригожин и Стенгерс показывают, что так называемые "универсальные законы" отнюдь не универсальны, а применимы лишь к локальным областям реальности. Именно к этим областям наука приложила наибольшие усилия.
Суть приводимых Пригожиным и Стенгерс аргументов можно было бы резюмировать следующим образом. Авторы книги "Порядок из хаоса" показывают, что в машинный век традиционная наука уделяет основное внимание устойчивости, порядку, однородности и равновесию. Она изучает главным образом замкнутые системы и линейные соотношения, в которых малый сигнал на входе вызывает равномерно во всей области определения малый отклик на выходе.
Неудивительно, что при переходе от индустриального общества с характерными для него огромными затратами энергии, капитала и труда к обществу с высокоразвитой технологией, для которого критическими ресурсами являются информация и технологические нововведения, неминуемо возникают новые научные модели мира.
Пригожинская парадигма особенно интересна тем, что она акцентирует внимание на аспектах реальности, наиболее характерных для современной стадии ускоренных социальных изменений: разупорядоченности, неустойчивости, разнообразии, неравновесности, нелиней-
16
ных соотношениях, в которых малый сигнал на входе может вызвать сколь угодно сильный отклик на выходе, и темпоральности - повышенной чувствительности к ходу времени.
Не исключено, что работы Пригожина и его коллег в рамках так называемой Брюссельской школы знаменуют очередной этап научной революции, поскольку речь идет о начале нового диалога не только с природой, но и с обществом.
Идеи Брюссельской школы, существенно опирающиеся на работы Пригожина, образуют новую, всеобъемлющую теорию изменения.
В сильно упрощенном виде суть этой теории сводится к следующему. Некоторые части Вселенной действительно могут действовать как механизмы. Таковы замкґнутые системы, но они в лучшем случае составляют лишь малую долю физической Вселенной. Большинство же систем, представляющих для нас интерес, открыты - они обмениваются энергией или веществом (можно было бы добавить: и информацией) с окружающей средой. К числу открытых систем, без сомнения, принадлежат биологические и социальные системы, а это означает, что любая попытка понять их в рамках механистической модели заведомо обречена на провал.
Кроме того, открытый характер подавляющего большинства систем во Вселенной наводит на мысль о том, что реальность отнюдь не является ареной, на которой господствует порядок, стабильность и равновесие: главенствующую роль в окружающем нас мире играют неустойчивость и неравновесность.
Если воспользоваться терминологией Пригожина, то можно сказать, что все системы содержат подсистемы, которые непрестанно флуктуируют. Иногда отдельная флуктуация или комбинация флуктуации может стать (в результате положительной обратной связи) настолько сильной, что существовавшая прежде организация не выдерживает и разрушается. В этот переломный момент (который авторы книги называют особой точкой или точкой бифуркации) принципиально невозможно предсказать, в каком направлении будет происходить дальнейшее развитие: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более дифференцированный и более высокий уровень упорядоченности
17
или организации, который авторы называют диссипативной структурой. (Физические или химические структуры такого рода получили название диссипативных потому, что для их поддержания требуется больше энергии, чем для поддержания более простых структур, на смену которым они приходят.)
Один из ключевых моментов в острых дискуссиях, развернувшихся вокруг понятия диссипативной структуры, связан с тем, что Пригожин подчеркивает возможность спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации.
Чтобы понять суть этой чрезвычайно плодотворной идеи, необходимо прежде всего провести различие между системами равновесными, слабо неравновесными и сильно неравновесными.
Представим себе некое племя, находящееся на чрезвычайно низкой ступени развития. Если уровни рождаемости и смертности сбалансированы, то численность племени остается неизменной. Располагая достаточно обильными источниками пищи и других ресурсов, такое племя входит в качестве неотъемлемой составной части в локальную систему экологического равновесия. Теперь допустим, что уровень рождаемости повысился. Небольшое преобладание рождаемости над смертностью не оказало бы заметного влияния на судьбу племени. Вся система перешла бы в состояние, близкое к равґновесному.
Но представим себе, что уровень рождаемости резко возрос. Тогда система оказалась бы сдвинутой в состояние, далекое от равновесия, и на первый план выступили бы нелинейные соотношения. Находясь в таком состоянии, системы ведут себя весьма необычно. Они становятся чрезвычайно чувствительными к внешним воздействиям. Слабые сигналы на входе системы могут порождать значительные отклики и иногда приводить. к неожиданным эффектам. Система в целом может перестраиваться так, что ее поведение кажется нам неґпредсказуемым.
Многочисленные примеры такого рода самоорганизации читатель найдет на страницах книги Пригожина и Стенгерс. Молекулярный механизм отвода тепла в подогреваемой снизу жидкости при переходе градиента температур через некоторый порог внезапно сменяется
18
конвекцией, существенно перестраивающей движение жидкости, и миллионы молекул, как по команде, образуют шестиугольные ячейки.
Еще более впечатляющее зрелище представляют собой описанные Пригожиным и Стенгерс "химические часы". Представим себе миллион белых шариков для игры в настольный теннис, перемешанных случайным образом с миллионом таких же черных шариков, хаотически прыгающих в огромном ящике, в стенке которого имеется стеклянное окошко. Глядя в него, наблюдатель будет в основном видеть серую массу, но время от времени (в зависимости от распределения шариков вблизи окошка в момент наблюдения) масса за стеклом будет казаться ему то черной, то белой.
Представьте себе теперь, что масса шариков за стеклом через равные промежутки времени ("как по часам") попеременно то белеет, то чернеет.
Почему все черные и все белые шарики внезапно организуются так, чтобы попеременно уступать место у окошка шарикам другого цвета?
По всем правилам классической науки ничего подобного происходить не должно. Тем не менее стоит лишь отказаться от шариков для пинг-понга (приведенных лишь для большей наглядности) и обратиться к примеру с молекулами, участвующими в некоторых химических реакциях, как мы сразу же обнаружим, что такого рода самоорганизация, или упорядочение, может происходить и действительно происходит не так, как учат классическая физика и статистическая физика Больцмана.
В состояниях, далеких от равновесия, происходят и другие спонтанные, нередко весьма значительные перераспределения материи во времени и в пространстве. Если мы перейдем от одномерного пространства к двухмерному или трехмерному, то число возможных типов диссипативных структур резко возрастет, а сами структуры станут необычайно разнообразными.
В дополнение к сказанному нельзя не упомянуть еще об одном открытии. Представим себе, что в ходе химической реакции или какого-то другого процесса вырабатывается фермент, присутствие которого стимулирует производство его самого. Специалисты по вычислительной математике и технике говорят в таких случаях о петле положительной обратной связи. В химии аналогичное явление принято называть автокатализом. В неорганической химии автокаталитические реакции встречаются редко, но, как показали исследования по молекулярной биологии последних десятилетий, петли положительной обратной связи (вместе с ингибиторной, или отрицательной, обратной связью и более сложными процессами взаимного катализа) составляют самую основу жизни. Именно такие процессы позволяют объяснить, каким образом совершается переход от крохотных комочков ДНК к сложным живым организмам.
Обобщая, мы можем утверждать, что в состояниях, далеких от равновесия, очень слабые возмущения, или флуктуации, могут усиливаться до гигантских волн, разрушающих сложившуюся структуру, а это проливает свет на всевозможные процессы качественного или резкого (не постепенного, не эволюционного) изменения. Факты, обнаруженные и понятые в результате изучения сильно неравновесных состояний и нелинейных процессов, в сочетании с достаточно сложными системами, наделенными обратными связями, привели к созданию совершенно нового подхода, позволяющего установить связь фундаментальных наук с "периферийными" науками о жизни и, возможно, даже понять некоторые социальные процессы.
(Факты, о которых идет речь, имеют не меньшее, если не большее, значение для социальных, экономических или политических реальностей. Такие слова, как "революция", "экономический кризис", "технологический сдвиг" и "сдвиг парадигмы", приобретают новые оттенки, когда мы начинаем мыслить о соответствующих понятиях в терминах флуктуаций, положительных обратных связей, диссипативных структур, бифуркаций и прочих элементов концептуального лексикона школы Пригожина.) Именно такие широкие перспективы открываются перед нами при чтении книги "Порядок из хаоса".
Помимо всего сказанного в книге Пригожина и Стенгерс затронута еще более головоломная проблема, возникающая буквально на каждом шагу, - проблема времени.
Пересмотр понятия времени - неотъемлемая составная часть грандиозной революции, происходящей в современной науке и культуре. Важность проблемы времени делает уместным небольшое отступление, которое мы совершим прежде, чем переходить к оценке роли Пригожина в ее решении.
В качестве примера возьмем историю. Одним из наиболее значительных вкладов в историографию явились. предложенные Броделем* три временные шкалы. В шкале географического времени длительность событий измеряется в эпохах, или эонах. Гораздо мельче шкала социального времени, используемая при измерении продолжительности событий в экономике, истории отдельных государств и цивилизаций. Еще мельче шкала индивидуального времени - истории событий в жизни того или иного человека.
В социальных науках время, по существу, остается огромным белым пятном. Из антропологии известно, сколь сильно отличаются между собой представления о времени различных культур. В одних культурах время циклично - история состоит из бесконечных повторений одной и той же цепи событий. В других культурах, включая и нашу собственную, время - дорога, проторенная между прошлым и будущим, по которой идут народы и общества. Встречаются и такие культуры, в которых человеческая жизнь считается стационарной во времени: не мы приближаемся к будущему, а будущее приближается к нам.
Мне уже доводилось писать о том, что каждое общество питает определенное, характерное лишь для него временное пристрастие - в зависимости от того, в какой мере оно акцентирует свое внимание на прошлом, настоящем или будущем. Одно общество живет прошлым, другое может быть целиком поглощено будущим.
Кроме того, каждая культура и каждая личность имеют обыкновение мыслить в терминах временных горизонтов. Одни из нас сосредоточили все помыслы лишь на том, что происходит в данный момент, сейчас. Например, политических деятелей часто критикуют за то, что они не видят дальше собственного носа. О таких деятелях говорят, что их временной горизонт ограничен датой ближайших выборов. Другие из нас предпочитают строить далекие планы. Столь различные временные горизонты - один из важнейших, хотя и часто упускае* Бродель Фернан (род. 1902 г.) - французский историк. - Прим. перев.
мый из виду, источников социальных и экономических трений.
Несмотря на растущее сознание различий в культурных концепциях времени, социальные науки внесли незначительный вклад в создание самосогласованной теории времени. Такая теория могла бы охватить многие дисциплины - от политики до динамики социальных групп и психологии общения. Она могла бы учитывать, например, то, что в книге "Столкновение с будущим" ("Future Shock") я назвал предвкушением длительности, - индуцированные нашей культурой предположительные оценки длительности того или иного процесса.Например, мы довольно рано узнаем, что зубы полагается чистить в течение нескольких минут, а не все утро или что, когда папа уходит на работу, он возвраґщается часов через восемь и что обед может длиться минуты или часы, но отнюдь не год. (Телевидение с его разбиением программ на получасовые и часовые интервалы тонко формирует наши представления о длительности. Обычно мы не без основания ожидаем, что герой мелодрамы встретит свою возлюбленную, завладеет богатством или выиграет сражение в последние пять минут телепередачи. В США мы интуитивно прогнозируем через определенные промежутки времени перерывы в телевизионных передачах для показа рекламных объявлений.) Наш разум заполнен подобными прогнозами длиґтельности. Разумеется, прогнозы детского разума во многом отличаются от прогнозов разума взрослого человека, полностью адаптировавшегося к социальной среде, и эти различия также являются источником конфликта.Дети в индустриальном обществе обладают временной тренированностью: они умеют обращаться с часами и рано научаются различать довольно малые отрезки времени (вспомним хотя бы хорошо знакомую всем ситуацию, когда родители говорят ребенку: "Через три минуты ты должен быть в постели!"). Столь тонко развитое чувство времени нередко отсутствует в аграрном обществе с его замедленными темпами, не требующими столь скрупулезно расписанного по минутам плана на день, как наше вечно спешащее общество.
Понятия, соответствующие социальной и индивидуальной временным шкалам Броделя, не были подвергнуты систематическому анализу в социальных науках. Не предпринималось и сколько-нибудь значительных попыток "состыковать" их с нашими естественнонаучными теориями времени, хотя такие понятия не могут не быть связанными с нашими исходными допущениями о физической реальности. Последнее замечание вновь возвраґщает нас к Пригожину, которого понятие времени неудержимо влекло к себе с детских лет. Как-то Пригожин сообщил мне, что еще в бытность свою студентом был поражен вопиющими противоречиями в естественнонаучном подходе к проблеме времени и эти противоречия стали отправным пунктом всей его дальнейшей деятельности.В модели мира, построенной Ньютоном и его последователями, время выступало как своего рода придаток. Для создателей ньютоновской картины мира любой момент времени в настоящем, прошлом и будущем был неотличим от любого другого момента времени. Планеты могли обращаться вокруг Солнца (часы или какой-нибудь другой простой механизм - идти) как вперед, так и назад по времени, ничего не изменяя в самих основах ньютоновской системы. Именно поэтому в научных кругах за временем в ньютоновской системе закрепилось название обратимого времени.
В XIX в. центр интересов физиков переместился с динамики на термодинамику. После того как было сформулировано второе начало термодинамики, всеобщее внимание неожиданно оказалось прикованным к понятию времени. Дело в том, что согласно второму началу термодинамики запас энергии во Вселенной иссякаґет, а коль скоро мировая машина сбавляет обороты, неотвратимо приближаясь к тепловой смерти, ни один момент времени не тождествен предшествующему. Ход событий во Вселенной невозможно повернуть вспять, дабы воспрепятствовать возрастанию энтропии. События в целом невоспроизводимы, а это означает, что время обладает направленностью, или, если воспользоваться выражением Эддингтона, существует стрела времени. Вселенная стареет, а коль скоро это так, время как бы представляет собой улицу с односторонним движением. Оно утрачивает обратимость и становится необратимым.
Не вдаваясь в детали, можно утверждать, что возникновение термодинамики привело естествознание к глубокому расколу в связи с проблемой времени. Боґлее того, даже те, кто считал время необратимым, вскоре разделились на два лагеря. Если запас энергии в си23стеме тает, рассуждали они, то способность системы поддерживать организованные структуры ослабевает, отсюда высокоорганизованные структуры распадаются на менее организованные, которые в большей мере наґделены случайными элементами. Не следует забывать, однако, что именно организация наделяет систему присущим ей разнообразием. По мере того как иссякает запас энергии и возрастает энтропия, в системе нивелируются различия. Следовательно, второе начало термодинамики предсказывает все более однородное будущее (прогноз с чисто человеческой точки зрения весьма пессимистический).
Обратимся теперь к проблемам, поднятым Дарвином и его последователями. Считалось, что эволюция отнюдь не приводит к понижению уровня организации и обеднению разнообразия форм. Наоборот, эволюция развивается в противоположном направлении: от простого к сложному, от низших форм жизни к высшим, от недифференцированных структур к дифференцированным. С человеческой точки зрения, такой прогноз весьма оптимистичен. Старея, Вселенная обретает все более тонкую организацию. Со временем уровень оргаґнизации Вселенной неуклонно повышается.В указанном выше смысле взгляды приверженцев второго начала термодинамики и дарвинистов по поводу временных изменений во Вселенной уместно охарактеризовать как противоречие в противоречии.
Стремление разрешить эти старые парадоксы приводит Пригожина и Стенгерс к следующим вопросам: "какова специфическая структура динамических систем, позволяющая им "отличать прошлое от будущего"? Каков необходимый для такого различения минимальный уровень сложности"?
Ответ, к которому приходят Пригожин и Стенгерс, сводится к следующему. Стрела времени проявляет себя лишь в сочетании со случайностью. Только в том случае, когда система ведет себя достаточно случайным образом, в ее описании возникает различие между прошлым и будущим и, следовательно, необратимость.В классической, или механистической, науке исходным рубежом событий служат начальные условия. Атомы или частицы движутся по мировым линиям, или траекториям. Задав начальные условия, мы можем выпустить из исходной мировой точки траекторию как на24зад по времени - в прошлое, так и вперед по времени - в будущее. С совершенно иной ситуацией мы сталкиваемся при рассмотрении некоторых химических реакций, например в случае, когда две жидкости, слитые в один сосуд, диффундируют до тех пор, пока смесь не станет однородной, или гомогенной. Обратная диффузия, которая приводила к разделению смеси на исходные компоненты, никогда не наблюдается. В любой момент времени смесь отличается от той, которая была в сосуде в предыдущий момент и будет в следующий. Весь процесс ориентирован во времени.
В классической науке (по крайней мере на ранних этапах ее развития) такие направленные во времени процессы считались аномалиями, курьезами, обязанными своим происхождением выбору весьма маловероятных начальных условий.
Пригожин и Стенгерс приводят убедительные аргументы, показывающие, что такого рода нестационарные односторонне направленные во времени процессы отнюдь не являются своего рода аберрациями, или отклонениями, от мира с обратимым временем. Гораздо ближе к истине обратное утверждение: редким явлением, или аберрацией с несравненно большим основанием, надлежит считать обратимое время, связанное с замкнутыми системами (если таковые существуют в действительности).Более того, необратимые процессы являются источником порядка (отсюда и название книги Пригожина и Стенгерс - "Порядок из хаоса"). Тесно связанные с открытостью системы и случайностью, необратимые процессы порождают высокие уровни организации, например диссипативные структуры.Именно поэтому одним из лейтмотивов предлагаемой вниманию читателя книги служит новая, весьма необычная интерпретация второго начала термодинамики, предложенная авторами. По мнению Пригожина и Стенгерс, энтропия - не просто безостановочное соскальзывание системы к состоянию, лишенному какой бы то ни было организации. При определенных условиях энтропия становится прародительницей порядка.
Суть предлагаемого авторами подхода к проблеме времени можно охарактеризовать как грандиозный синтез, охватывающий наряду с обратимым и необратимое25 время и показывающий взаимосвязь того и другого времени не только на уровне макроскопических, но и на уровне микроскопических и субмикроскопических явлений.Перед нами дерзновенная попытка собрать воедино то, что было разъято на составные части. Аргументация авторов сложна и не всегда доступна пониманию неподготовленного читателя. Но она изобилует свежими идеями, счастливыми догадками и позволяет установить взаимосвязь, казалось бы, разрозненных (и противоречивых) философских понятий.
Дойдя до соответствующего места в книге, мы начинаем осознавать во всем великолепии глубокий синтез, изложенный на ее страницах. Подчеркивая, что необратимое время не аберрация, а характерная особенность большей части Вселенной, Пригожин и Стенгерс подрывают самые основы классической динамики. Для авторов "Порядка из хаоса" выбор между обратимостью и необратимостью не является выбором одной из двух равноправных альтернатив. Обратимость (по крайней мере если речь идет о достаточно больших промежутках времени) присуща замкнутым системам, необратимость - всей остальной части Вселенной.
Показывая, что при неравновесных условиях энтропия может производить не деградацию, а порядок, организацию и в конечном счете жизнь, Пригожин и Стенґгерс подрывают и традиционные представления классической термодинамики.
В свою очередь представление об энтропии как об источнике организации означает, что энтропия утрачивает характер жесткой альтернативы, возникающей перед системами в процессе эволюции: в то время как одни системы вырождаются, другие развиваются по восходящей линии и достигают более высокого уровня организации. Такой объединяющий, а не взаимоисключающий подход позволяет биологии и физике сосуществовать, вместо того чтобы находиться в отношении контрадикторной противоположности.
Наконец, нельзя не упомянуть еще об одном синтезе, достигнутом в работе Пригожина и Стенгерс, - установлении ими нового отношения между случайностью и необходимостью.
26 Роль случайного в окружающем нас мире обсуждается с незапамятных времен - с тех пор, как первобытный охотник споткнулся о подвернувшийся под ноги каґмень. В Ветхом завете миром безраздельно правит божественная воля. Божественному провидению послушны не только небесные светила, движущиеся по предначертанным орбитам, но и воля всех и каждого из людей. Создатель всего сущего, бог, воплощает в себе первопричину всех явлений. Все происходящее в этом мире заранее предустановлено. О том, как надлежит трактовать божественное предопределение и свободу воли, со времен Блаженного Августина и "Каролингского возрождения" велись ожесточенные споры. В растянувшейся на много веков дискуссии приняли участие Уиклиф*, Гус, Лютер, Кальвин.
Не счесть интерпретаторов, пытавшихся примирить детерминизм со свободой воли. Одно из предложенных ими хитроумных решений проблемы состояло в признании детерминированности всего происходящего в мире божественным предопределением с оговоркой относительно свободы воли индивида. Бог не входит в каждое действие индивида, предоставляя тому некую свободу выбора, в пределах которой тот волен принимать решения по своему усмотрению. Таким образом, свобода воли в нижнем этаже мироздания существует лишь в пределах того "меню", которое обитатель верхнего этажа выбирает на свой вкус.
В "мирской" культуре машинного века жесткий детерминизм в большей или меньшей степени сохранил господствующее положение даже после того, как Гейзенберг и "неопределеонисты", казалось бы, потрясли его основы. Такие мыслители, как Рене Том, и поныне отвергают идею случайности как иллюзорную и глубоко ненаучную. Столкнувшись со столь сильной философской обструкцией, некоторые рьяные сторонники свободы воли, спонтанности и в конечном счете неопределенности, в частности экзистенциалисты, заняли не менее бескомпромиссную позицию. (Например, Сартр считает, что индивид "полностью и всегда свободен", хотя в некоторых своих произведениях признает существование реальных ограничений на такую свободу.)
Современные представления о случайности и детер-
* Уиклиф (Виклиф) Джон (около 1355-1384 гг.) - английский реформатор, идеолог "бюргерской ереси". - Прим. перев.27минизме изменились в двух отношениях. Прежде всего возросла их сложность. Вот что говорит по этому поводу известный французский социолог Эдгар Морен, ставший специалистом по эпистемологическим проблемам:
"Не следует забывать о том, что за последние сто лет проблема детерминизма претерпела существенные изменения... На смену представлениям о высших, не ведающих индивидуальных различий перманентных законах, безраздельно властвующих над всем происходящим в природе, пришли представления о законах взаимодействия... Но это еще не все: проблема детерминизма преґвратилась в проблему порядка во Вселенной. Порядок же подразумевает существование в окружающем мире не только "законов", но и чего-то еще: ограничений, инвариантностей, постоянства каких-то соотношений, той или иной регулярности... Стирающий всякие различия, обезличивающий подход старого детерминизма сменился всячески подчеркивающим различия эволюционным подходом, основанным на использовании детерминаций".
По мере того как обогащалась концепция детерминизма, предпринимались все новые и новые усилия для признания сосуществования случайного и необходимого, связанных между собой отношением не подчинения, а равноправного партнерства во Вселенной, в одно и то же время организующей и дезорганизующей себя.
Именно здесь и появляются на сцене Пригожин и Стенгерс. Им удается продвинуться еще на один шаг: они не только доказывают (вполне убедительно для меня, но недостаточно убедительно для критиков, подобных математику Рене Тому), что в окружающем нас мире действуют и детерминизм, и случайность, но и прослеживают, каким образом необходимость и случайность великолепно согласуются, дополняя одна другую.
Согласно теории изменения, проистекающей из понятия диссипативной структуры, когда на систему, находящуюся в сильно неравновесном состоянии, действуют, угрожая ее структуре, флуктуации, наступает критический момент - система достигает точки бифуркации. Пригожин и Стенгерс считают, что в точке бифуркации принципиально невозможно предсказать, в какое состояние перейдет система. Случайность подталкивает то, что остается от системы, на новый путь развития, а после того как путь (один из многих возможных) выбран, 28 вновь вступает в силу детерминизм - и так до следующей точки бифуркации.
Таким образом, в теории Пригожина и Стенгерс случайность и необходимость выступают не как несовместимые противоположности: в судьбе системы случайность и необходимость играют важные роли, взаимно дополняя одна другую.Достигнут в книге Пригожина и Стенгерс и еще один синтез.Авторы, несомненно, берут на себя большую смелость, повествуя в рамках единого сюжета об обратимом и необратимом времени, хаосе и порядке, физике и биологии, случайности и необходимости, тщательно оговаривая условия существования взаимосвязей между столь далекими понятиями и областями науки. От рисуемой авторами картины при всей ее спорности веет подлинным величием и мощью.
Но сколь ни дерзок авторский замысел, он далеко не полностью объясняет интерес, питаемый широкой читательской аудиторией к книге "Порядок из хаоса". По моему глубокому убеждению, не меньшее значение имеют глубокие социальные и даже политические обертоны, возникающие под влиянием чтения книги Пригожина и Стенгерс. Подобно тому как ньютоновская модель породила аналогии в политике, дипломатии и других, казалось бы, далеких от науки сферах человеческой деятельности, пригожинская модель также допускает далеко идущие параллели.
Предлагая строгие методы моделирования качественных изменений, Пригожин и Стенгерс позволяют по-новому взглянуть на понятие революции. Объясняя, каким образом иерархия неустойчивостей порождает структурные изменения, авторы "Порядка из хаоса" делают особенно прозрачной теорию организации. Им принадлежит также оригинальная трактовка некоторых психологических процессов, например инновационной деятельности, в которой авторы усматривают связь с "несредним" поведением (nonaverage), аналогичным возникающему в неравновесных условиях.
Еще более важные следствия теория Пригожина и Стенгерс имеет для изучения коллективного поведения. Авторы теории предостерегают против принятия генетических или социобиологических объяснений загадочных
29 или малопонятных сторон социального поведения. Многое из того, что обычно относят за счет действия тайных биологических пружин, в действительности порождается не "эгоистичными" детерминистскими генами, а социальными взаимодействиями в неравновесных условиях.
(Например, в одном из недавно проведенных исследований муравьи подразделялись на две категории: "тружеников" и неактивных муравьев, или "лентяев". Особенности, определяющие принадлежность муравьев к той или другой из двух категорий, можно было бы опрометчиво отнести за счет генетической предрасположенности. Однако, как показали исследования, если разрушить сложившиеся в популяции связи, разделив муравьев на две группы, состоящие соответственно только из "тружеников" и только из "лентяев", то в каждой из групп в свою очередь происходит расслоение на "лентяев" и "тружеников". Значительный процент "лентяев" внезапно превращается в прилежных "тружеников"!)
Не удивительно, что экономисты, специалисты по динамике роста городов, географы, занимающиеся проблемами народонаселения, экологи и представители многих других научных специальностей применяют в своих исґследованиях идеи, изложенные в прекрасной книге При-гожина и Стенгерс.
Никто (в том числе и авторы) не в силах извлечь все следствия из столь содержательной и богатой идеями работы, как "Порядок из хаоса". Любого читателя одни места этой замечательной книги заведомо поставят в тупик (некоторые ее страницы слишком специальны для тех, кто не имеет основательной естественнонаучной подготовки), другие - озадачат или послужат стимулом к самостоятельным размышлениям (в особенности если импликации из прочитанного попадают "в цель"). Некоторые утверждения авторов читатель встретит довольно скептически, но в целом "Порядок из хаоса", несомненно, обогатит интеллектуальный мир каждого, кто его прочитает. Если о достоинствах книги судить по тому, в какой мере она порождает "хорошие" вопросы, то книга Пригожина и Стенгерс отвечает самым высоким критериям. Приведу лишь несколько из вопросов, возникших у меня при ее чтении.
30
Как можно было бы определить, что такое флуктуация вне стен лаборатории? Что означают в терминологии Пригожина "причина" и "следствие"? Можно с полґной уверенностью утверждать, что, говоря о молекулах, обменивающихся сигналами для достижения когерентного, или синхронизованного, изменения, авторы отнюдь не впадают в антропоморфизм. При чтении книги возникает множество других вопросов. Испускают ли все части окружающей среды сигналы все время или лишь время от времени? Не существует ли косвенная, вторичная или n-го порядка связь, позволяющая молекуле или живому организму реагировать на сигналы, не воспринимаемые непосредственно из-за отсутствия необходимых для этого рецепторов? (Сигнал, испускаемый окружающей средой и не детектируемый индивидом А, может быть воспринят индивидом В и преобразован в сигнал другого рода, для обнаружения которого у А имеется все необходимое. В этом случае индивид В выступает в роли преобразователя сигнала, а индивид А реагирует на изменение окружающей среды, о котором получает сигнал по каналу связи второго рода.)
Возникает немало вопросов и в связи с понятием времени. Как авторы используют выдвинутую гарвардским астрономом Дэвидом Лейзером идею о том, что мы обладаем способностью воспринимать три различные "стрелы времени": стрелу, связанную с непрерывным расширением Вселенной после Большого взрыва; стрелу, связанную с энтропией, и стрелу, связанную с биоґлогической и исторической эволюцией?
Еще один вопрос: насколько революционна ньютоновская революция? Разделяя мнение некоторых историков науки, Пригожин и Стенгерс отмечают неразрывную связь ньютоновских идей с алхимией и религиозными представлениями более раннего происхождения. Некоторые читатели могут заключить из этих слов, что возникновение ньютонианства не было ни скачкообразным, ни революционным. Я все же склонен думать, что проґизведенный Ньютоном переворот в науке не следует рассматривать как результат линейного развития более ранних идей. Более того, я убежден, что развитая на страницах "Порядка из хаоса" теория изменения свидетельствует о несостоятельности подобных "континуалистских" взглядов.
Даже если ньютоновская концепция мира не была 31
вполне оригинальной, это отнюдь не означает, что внутренняя структура ньютоновской модели мира была такой же, как у предшественников Ньютона, или находилась в таком же отношении к окружающему внешнему миру.
Ньютоновская система возникла в эпоху крушения феодализма в Западной Европе, когда социальная система находилась, так сказать, в сильно неравновесном состоянии. Модель мироздания, предложенная представиґтелями классической науки (даже если какие-то ее детали были заимствованы у предшественников), нашла приложение в новых областях и распространилась весьма успешно не только вследствие ее научных достоинств или "правильности", но и потому, что возникавшее тогда индустриальное общество, основанное на революционных принципах, представляло необычайно благодатную почву для восприятия новой модели.
Как уже говорилось, машинная цивилизация в попытке обосновать свое место в космическом порядке вещей, ухватилась за ньютоновскую модель и щедро возґнаграждала тех, кому удавалось продвинуться хотя бы на шаг в дальнейшем развитии модели. Автокатализ происходит не только в химических колбах, но и прежде всего в умах ученых. Эти соображения позволяют мне рассматривать ньютоновскую систему знаний как своего рода "культурную диссипативную структуру", толчком к возникновению которой послужила социальная флуктуация.
Как я уже отмечал, идеи Пригожина и Стенгерс играют центральную роль в последней по времени научной революции. Есть немалая ирония в том, что я же сам не могу не видеть неразрывной связи этих идей с наследием машинного века и тем явлением, которое получило в моих работах название цивилизации "третьей волны". Если воспользоваться терминологией Пригожина и Стенгерс, то наблюдаемый ныне упадок индустриального общества, или общества "второй волны", можно охарактеризовать как бифуркацию цивилизации, а возникновение более дифференцированного общества "третьей волны" - как переход к новой диссипативной структуре в мировом масштабе. Но коль скоро мы считаем приемлемой эту аналогию, почему бы нам не рассматривать точно таким же образом переход от модели Ньютона к модели Пригожина? Несомненно, речь идет
32
лишь об аналогии, помогающей, однако, уяснить суть дела.
Наконец, вернемся еще раз к по-прежнему острой проблеме случайности и необходимости. Если Пригожин и Стенгерс правы и случайность играет существенную роль лишь в самой точке бифуркации или в ее ближайшей окрестности (а в промежутках между последовательными бифуркациями разыгрываются строго детерминированные процессы), то не укладывают ли тем самым Пригожин и Стенгерс самую случайность в детерминистическую схему? Не лишают ли они случайность случайности, отводя случаю второстепенную роль?
Этот вопрос я имел удовольствие обсуждать за обедом с Пригожиным. Улыбнувшись, тот заметил в ответ: "Вы были бы правы, если бы не одно обстоятельство. Дело в том, что мы никогда не знаем заранее, когда произойдет следующая бифуркация". Случайность возникает вновь и вновь, как феникс из пепла.
"Порядок из хаоса" - книга яркая, захватывающе интересная, блестяще написанная. Она будоражит воображение и щедро вознаграждает внимательного читателя. Ее нужно изучать, наслаждаться каждой деталью, перечитывать, снова и снова задаваясь вопросами. Эта книга возвращает естественные и гуманитарные науки в мир, где ceteris paribus - миф, в мир, где все остальное редко пребывает в стационарном состоянии, сохраняет тождество или остается неизменным. "Порядок из хаоса" проецирует естествознание на наш современный, бурлящий и изменчивый мир с его нестабильностью и неравновесностью. Выполняя эту функцию, книга Пригожина и Стенгерс отвечает высшему подлинно творческому предназначению: она помогает нам создать новый, не виданный ранее порядок. Олвин Тоффлер
33
ПРЕДИСЛОВИЕ К АНГЛИЙСКОМУ ИЗДАНИЮ.
НОВЫЙ ДИАЛОГ ЧЕЛОВЕКА С ПРИРОДОЙ
Наше видение природы претерпевает радикальные изменения в сторону множественности, темпоральности и сложности. Долгое время в западной науке доминировала механистическая картина мироздания. Ныне мы сознаем, что живем в плюралистическом мире. Существуют явления, которые представляются нам детерминированными и обратимыми. Таковы, например, движения маятника без трения или Земли вокруг Солнца. Но существуют также и необратимые процессы, которые как бы несут в себе стрелу времени. Например, если слить две такие жидкости, как спирт и вода, то из опыта изґвестно, что со временем они перемешаются. Обратный процесс - спонтанное разделение смеси на чистую воду и чистый спирт - никогда не наблюдается. Следовательно, перемешивание спирта и воды - необратимый процесс. Вся химия, но существу, представляет собой нескончаемый перечень таких необратимых процессов.
Ясно, что, помимо детерминированных процессов, некоторые фундаментальные явления, такие, например, как биологическая эволюция или эволюция человеческих культур, должны содержать некий вероятностный элеґмент. Даже ученый, глубоко убежденный в правильности детерминистических описаний, вряд ли осмелится утверждать, что в момент Большого взрыва, т. е. возникновения известной нам Вселенной, дата выхода в свет нашей книги была начертана на скрижалях законов природы. Классическая физика рассматривала фундаментальные процессы как детерминированные и обратимые. Процессы, связанные со случайностью или необратимостью, считались досадными исключениями из общего правила. Ныне мы видим, сколь важную роль играют повсюду необратимые процессы и флуктуации.
Хотя западная наука послужила стимулом к необычайно плодотворному диалогу между человеком и природой, некоторые из последствий влияния естественных наук на общечеловеческую культуру далеко не всегда носили позитивный характер. Например, противопоставление "двух культур" в значительной мере обусловлено конфликтом между вневременным подходом классической науки и ориентированным во времени подходом, доминировавшим в подавляющем большинстве социальных и гуманитарных наук. Но за последние десятилетия в естествознании произошли разительные перемены, столь же неожиданные, как рождение геометрии или грандиозная картина мироздания, нарисованная в "Математических началах натуральной философии" Ньютона. Мы все глубже осознаем, что на всех уровнях - от элементарных частиц до космологии - случайность и необратимость играют важную роль, значение которой возґрастает по мере расширения наших знаний. Наука вновь открывает для себя время. Описанию этой концептуальной революции и посвящена наша книга.
Революция, о которой идет речь, происходит на всех уровнях: на уровне элементарных частиц, в космологии, на уровне так называемой макроскопической физики, охватывающей физику и химию атомов или молекул, рассматриваемых либо индивидуально, либо глобально, как это делается, например, при изучении жидкостей или газов. Возможно, что именно на макроскопическом уровне концептуальный переворот в естествознании проґслеживается наиболее отчетливо. Классическая динамика и современная химия переживают в настоящее время период коренных перемен. Если бы несколько лет назад мы спросили физика, какие явления позволяет объяснить его наука и какие проблемы остаются открытыми, он, вероятно, ответил бы, что мы еще не достигли адекватного понимания элементарных частиц или космологической эволюции, но располагаем вполне удовлетворительными знаниями о процессах, протекающих в мас35штабах, промежуточных между субмикроскопическим и космологическим уровнями. Ныне меньшинство исследователей, к которому принадлежат авторы этой книги и которое с каждым днем все возрастает, не разделяют подобного оптимизма: мы лишь начинаем понимать уровень природы, на котором живем, и именно этому уровню в нашей книге уделено основное внимание.
Для правильной оценки происходящего ныне концептуального перевооружения физики необходимо рассмотреть этот процесс в надлежащей исторической перспективе. История науки - отнюдь не линейная развертка серии последовательных приближений к некоторой глубокой истине. История науки изобилует противоречиями, неожиданными поворотами. Значительную часть нашей книги мы посвятили схеме исторического развития западной науки, начиная с Ньютона, т. е. с событий трехсотлетней давности. Историю науки мы стремились вписать в историю мысли, с тем чтобы интегрировать ее с эволюцией западной культуры на протяжении последних трех столетий. Только так мы можем по достоинству оценить неповторимость того момента, в который нам выпало жить.
В доставшемся нам научном наследии имеются два фундаментальных вопроса, на которые нашим предшественникам не удалось найти ответ. Один из них - вопрос об отношении хаоса и порядка. Знаменитый закон возрастания энтропии описывает мир как непрестанно эволюционирующий от порядка к хаосу. Вместе с тем, как показывает биологическая или социальная эволюция, сложное возникает из простого. Как такое может быть? Каким образом из хаоса может возникнуть структура? В ответе на этот вопрос ныне удалось продвинуться довольно далеко. Теперь нам известно, что неравновесность - поток вещества или энергии - может быть источником порядка.
Но существует и другой, еще более фундаментальный вопрос. Классическая или квантовая физика описывает мир как обратимый, статичный. В их описании нет места эволюции ни к порядку, ни к хаосу. Информация, извлекаемая из динамики, остается постоянной во времени. Налицо явное противоречие между статической картиной динамики и эволюционной парадигмой термодинамики. Что такое необратимость? Что такое энтро36пия? Вряд ли найдутся другие вопросы, которые бы столь часто обсуждались в ходе развития науки. Лишь теперь мы начинаем достигать той степени понимания и того уровня знаний, которые позволяют в той или иной мере ответить на эти вопросы. Порядок и хаос - сложные понятия. Единицы, используемые в статическом описании, которое дает динамика, отличаются от единиц, которые понадобились для создания эволюционной парадигмы, выражаемой ростом энтропии. Переход от одних единиц к другим приводит к новому понятию материи. Материя становится "активной": она порождает необратимые процессы, а необратимые процессы организуют материю.
По традиции, естественные науки имеют дело с общеутвердительными или общеотрицательными суждениями, а гуманитарные науки - с частноутвердительными или частноотрицательными суждениями. Конвергенция естественных и гуманитарных наук нашла свое отражение в названии французского варианта нашей книги "La Nouvelle Alliance" ("Новый альянс"), выпущенной в 1979 г. в Париже издательством Галлимар. Однако нам не удалось найти подходящего английского эквивалента этого названия. Кроме того, текст английского варианта отличается от французского издания (особенно значительны расхождения в гл. 7-9). Хотя возникновение структур в результате неравновесных процессов было вполне адекватно изложено во французском издании (и последовавших затем переводах на другие языки), нам пришлось почти полностью написать заново третью часть, в которой речь идет о результатах наших последних исследований, о корнях понятия времени и формулировке эволюционной парадигмы в рамках естественных наук.
Мы рассказываем о событиях недавнего прошлого. Концептуальное перевооружение физики еще далеко от своего завершения. Тем не менее мы считаем необходимым изложить ситуацию такой, как она представляется нам сейчас. Мы испытываем душевный подъем, ибо начинаем различать путь, ведущий от того, что уже стало, явилось, к тому, что еще только становится, возникает. Один из нас посвятил изучению проблемы такого перехода большую часть своей научной жизни и, выражая удовлетворение и радость по поводу эстетической привлекательности полученных результатов, надеется, что читатель поймет его чувства и разделит их. Слишком затянулся конфликт между тем, что считалось вечным, вневременным, и тем, что разворачивалось во времени. Мы знаем теперь, что существует более тонкая форма реальности, объемлющая и время, и вечность.
Наша книга является итогом коллективных усилий, в который внесли свой вклад многие коллеги и друзья. К сожалению, мы не можем поблагодарить каждого из них в отдельности. Вместе с тем нам хотелось бы особенно подчеркнуть нашу признательность Эриху Янчу, Аарону Качальскому, Пьеру Ресибуа и Леону Розенфельду, которых уже нет с нами. Свою книгу мы решили посвятить их памяти.
Мы хотим также поблагодарить за постоянную поддержку такие организации, как Международный институт физики и химии (Institut Internationaux de Physique et de Chimie), основанный Э. Сольве, и Фонд Роберта А. Уелча.
Человечество переживает переходный период. В момент демографического взрыва наука должна, по-видимому, играть важную роль. Необходимо поэтому с большим вниманием, чем когда-либо, следить за тем, чтобы каналы связи между наукой и обществом оставались открытыми. Современное развитие западной науки вырвало ее из культурной среды XVII в., в которой зародилась наша наука. Мы глубоко убеждены в том, что современная наука представляет собой универсальное послание, содержание которого более приемлемо для других культурных традиций.
За последние десятилетия книги Олвина Тоффлера сыграли важную роль, обратив внимание широких кругов общественности на некоторые особенности "третьей волны", характеризующей наше время. Мы весьма признательны О. Тоффлеру за то, что он любезно согласился написать предисловие к английскому варианту нашей книги. Английский - не наш родной язык. Мы считаґем, что каждый язык позволяет по-своему, несколько иначе, чем другие, описывать объемлющую нас реальность.
Некоторые из специфических особенностей языка оригинала сохраняются даже при самом тщательном переводе. Мы весьма признательны Джозефу Эрли, Яну Макгилврею, Кэрол Терстон и особенно Карлу Рубино38 за помощь при подготовке английского варианта нашей книги Мы хотели бы также выразить нашу глубокую благодарность Памеле Пейп, тщательно перепечатавшей несколько последовательных приближений к окончательному варианту текста книги "Порядок из хаоса".39
ВВЕДЕНИЕ ВЫЗОВ НАУКЕ