Конец науки: Взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки

Это, в конце концов, и было тем, чего достигли термодинамика и квантовая механика, также являющиеся пробабилистическими теориями. Модели должны быть не слишком специфичны, но достаточно специфичны, чтобы их можно было опровергнуть, сказал Бак.

— Я думаю, что это безвыигрышная игра — делать очень специфичные и детальные модели. Это не дает никакого понимания, просто инженерия, — фыркнул Бак.

Когда я спросил, думает ли он, что исследователи когда-нибудь сойдутся на одной истинной теории комплексных систем, уверенности у Бака поубавилось.

— Это гораздо более неустойчивая ситуация, — сказал он.

Он сомневался, например, достигнут ли ученые когда-либо общей теории мозга. Но они могут найти «некоторые принципы — надо надеяться, что их не так много, — которые руководят поведением мозга». Он думал с минуту, затем добавил:

— Я думаю, что это более долгосрочная вещь, чем, например, теория хаоса.

Бак также боялся, что растущая антипатия федерального правительства к чистой науке и его увеличивающийся упор на практическое применение могут помешать прогрессу в изучении сложности. Все более трудно заниматься наукой ради науки; наука должна быть полезной. Большинство ученых заставили делать «ужасно скучные вещи, которые не могут реально заинтересовать». Его собственный основной работодатель, Брукхавенская национальная лаборатория, заставляет людей делать «ужасающие вещи, невероятную чушь». Даже такой оптимист, как Бак, вынужден был признать крайне бедственное состояние современной науки.

Самоорганизованная критичность была разрекламирована среди других и Элом Гором (Al Gore). В бестселлере 1992 года «Земля в равновесии» (Earthin the Balance)Гор раскрыл, что самоорганизованная критичность помогла ему понять не только чувствительность окружения к потенциальным подрывам, но также «изменения в его собственной жизни». Стюарт Кауффман нашел родство между самоорганизованной критичностью, гранью хаоса и законами сложности, которые он увидел в своих компьютерных моделях биологической эволюции. Но некоторые исследователи считают, что модель Бака не дает даже достаточно хорошего описания его парадигматической системы — кучи песка. Эксперименты физиков Чикагского университета показали, что кучи песка ведут себя совершенно по-разному, в зависимости от размера и формы песчинок. Поведение лишь очень немногих куч соответствует степенному закону, предсказанному Баком. Более того, модель Бака может быть слишком общей и статистической по своей природе, чтобы на самом деле пролить свет на любую из систем, которые она описывает. В конце концов, многие явления могут быть описаны так называемой гауссовой кривой, более известной как колоколообразная кривая. Но лишь немногие ученые станут заявлять, например, что уровень способности человека мыслить и видимая яркость галактик должны иметь в своей основе общий механизм.

Самоорганизованная критичность на самом деле совсем не теория. Как прерывистое равновесие самоорганизованная критичность — это просто описание, одно из многих беспорядочных колебаний, шумы, проходящие через природу. По собственному признанию Бака, его модель не может генерировать ни специфических предсказаний о природе, ни имеющих значение проникновений в суть. Тогда какой от нее толк?

Кибернетика и другие катастрофы

История полна провалившихся попыток создать математическую теорию, которая бы объясняла и предсказывала широкий спектр явлений, включая социальные. В XVII столетии Лейбниц фантазировал о логической системе, столь всеобъемлющей, что она могла бы решить не только все математические вопросы, но также философские, моральные и политические [142] . Мечта Лейбница дожила и до наших дней. Со времен Второй мировой войны ученые были временно зачарованы по крайней мере тремя теориями: кибернетикой, теорией информации и теорией катастроф.

142

Обсуждение веры Лейбница в «неопровержимые исчисления», которые могли бы решить все проблемы, даже теологические, можно найти в прекрасной книге «Пи на небе» Джона Барроу (Barrow, J. Piinthe Sky.New York, 1992, pp. 127–129).

Кибернетика в основном была создана одним человеком, Норбертом Винером (Norbert Wiener), математиком из Массачусетского технологического института. Подзаголовок его книги 1948 года «Кибернетика» (Cybernetics)открывал его амбиции: «Управление и связь в живом организме и машине». Винер основал этот неологизм на греческом термине kybernetes,или рулевой. Он заявил, что можно создать одну, всеохватывающую теорию, которая объяснила бы работу не только машин, но и всех биологических явлений, от одноклеточных организмов до национальной экономики. Все эти сущности обрабатывают информацию и действуют в соответствии с информацией; все они используют такие механизмы, как положительная и отрицательная обратная связь и фильтры для отличия сигналов от шума.

К шестидесятым годам кибернетика потеряла свой блеск. Выдающийся инженер-электрик Джон Р. Пирс (John R. Pierce)в 1961 году отметил, что «в этом столетии мир кибернетики был использован наиболее обширно в прессе, в популярных и окололитературных, если не полуграмотных, журналах» [143] . Кибернетика все еще имеет последователей на изолированных территориях, например в России (которая в советскую эпоху была очень восприимчива к фантазиям об обществе как о машине, которая может быть точно настроена, если следовать указаниям кибернетики). Влияние Винера сохраняется в поп-культуре США, если не в самой науке: мы обязаны Винеру словами «киберпространство», «киберпанк» и «киборг».

143

Джон Р. Пирс сделал этот комментарий о кибернетике на c. 210 своей книги «Введение в информатику» (An Introduction New York, 1980). to Information Theory.

Теория информации тесно связана с кибернетикой. В 1948 году ее представил Клод Шеннон (Claude Shannon), математик из «Белл Лабораториз», в статье, состоящей из двух частей, под названием «Математическая теория связи» (A Mathematical Theory of Communication), Великое достижение Шеннона — это изобретение математического определения информации, основанное на концепции энтропии в термодинамике. В отличие от кибернетики теория информации продолжает процветать — в рамках ниши, для которой она была предназначена. Теория Шеннона была создана для повышения качества передачи информации по телефонной или телеграфной линии, подверженной электрическим помехам или шумам. Эта теория все еще служит основой кодирования, упаковки, зашифровывания и других аспектов обработки информации.

К шестидесятым годам теория информации заразила другие дисциплины за пределами связи, включая лингвистику, психологию, экономику, биологию и даже искусство. (Например, некоторые умники пытались состряпать формулы, соотносящие качество музыки с ее информационным содержанием.) Хотя теория информации в результате влияния Джона Уилера («это из частицы») и других наслаждается в физике периодом возрождения, ей еще требуется сделать свой вклад в эту науку каким-нибудь конкретным способом. Сам Шеннон сомневался, приведет ли к чему-либо определенное применение его теории. «Почему-то люди думают, что она может что-то сказать им о смысле, — однажды заявил он мне, — но она не может и не предназначалась для этого».

Возможно, самой широко навязываемой метатеорией была теория, примерно названная теорией катастроф, изобретенная французским математиком Рене Томом (Rene Thorn)в шестидесятые годы. Том разработал теорию как чисто математический формализм, но затем и он, и другие начали заявлять, что она способна помочь вникнуть в суть широкого спектра явлений, демонстрирующих дискретное поведение. Величайшим трудом Тома была выпущенная в 1972 году книга «Структурная стабильность и морфогенез» (Structural Stabilityand Morphogenesis), которая получила восторженные отклики в Европе и США. Обозреватель лондонской «Таймс» отметил, что «невозможно кратко описать впечатление от книги. Есть только одна книга, с которой ее можно сравнить, и это — „Математические начала натуральной философии" (Principia)Ньютона. Обе представили новые концептуальные рамки для понимания природы, и обе в равной степени ведут дальше к безграничным размышлениям».

Уравнения Тома открыли, как кажущаяся упорядоченной система может подвергнуться резким «катастрофическим» смещениям из одного состояния в другое. Том и его последователи предполагали, что эти уравнения способны помочь объяснить не только такие чисто физические процессы, как землетрясения, но также биологические и социальные явления, такие, как возникновение жизни, метаморфоза превращения гусеницы в бабочку и коллапс цивилизаций. К концу семидесятых начались контратаки. Два математика объявили в «Нейчур», что теория катастроф — «это одна из многих попыток свести весь мир к одной мысли». Они назвали это «привлекательной мечтой, но мечтой, которая не может быть истинной». Другие критики заявляли, что работа Тома «не дает новой информации ни о чем» и является «преувеличением, да при этом она еще и не совсем честна».