Отменяет ли предложенная Хайтуном трактовка понятия энтропии парадокс эволюции?

Парадоксом эволюции мы для краткости называем "противоречие между прогрессивной эволюцией (эволюцией в сторону усложнения) и законом возрастания энтропии" (формулировка Хайтуна [1]). Вернее, то, что, надо полагать, имеется при этом в виду: противоречие факта эволюции второму началу термодинамики, которое для эволюционных процессов в изолирован-ной системе, каковой формально является вся вселенная в целом, дает нера-венство dS > 0, где dS – приращение энтропии; причем о противоречии факту эволюции можно говорить лишь, если энтропию трактовать как меру беспо-рядка вообще, т. е. любого беспорядка. Хайтун считает ошибочным отождествление энтропии с беспорядком. Однако это справедливо лишь, если энтропию отождествлять именно с таким любым беспорядком. Хайтун утвер-ждает, что "Тождественность энтропии с беспорядком и не может быть доказа-на в принципе. Тождественность этих двух понятий могла быть только посту-лирована, что и было сделано физиками незаметно для себя" [2]. Однако заметим, что существует вариант вполне осознанного определения энтропии как степени неупорядоченности: S = k lnW, где k – постоянная Больцмана, W– термодинамическая вероятность данного макросостояния, характеризующая степень его неупорядоченности [3], при этом имеется в виду неупорядочен-ность, вызываемая внутренним тепловым движением, возрастающая вслед-ствие выравнивания температур частей системы, а также за счет превращения в энергию внутреннего хаотического движения (тепловую энергию) энергии, связанной с упорядоченным движением, т.е. работы.

Рассмотрим, за счет чего может возрастать упорядоченность изолированной системы. В качестве примера Хайтун приводит явление ветра. Можно привести и другие примеры: очищение воздуха вследствие осаждения твердых частиц, аналогичное очищение водоемов, движение воды в реках и т. д. Во всех этих случаях рост упорядоченности системы связан с "работой" определенных законов при определенных условиях. В принципе это неудивительно. Любой закон – это информация, негэнтропия, а динамический закон к тому же "генерирует" соответствующую этой информации силу. Причиной ветра, в частности, является перепад давлений, т.е. здесь непосредственно работают второй закон Ньютона и закон Паскаля, в случае осаждения твердых частиц – закон тяготения и другие законы, влияющие на скорость падения частиц. Упорядоченность может возрастать и вследствие действий человека или работы устройства, им созданного. В этом случае, как правило, работает целый ряд законов.

Однако, чтобы физические законы работали именно на упорядочение или даже на разупорядочение, но строго оговоренным образом (инструмент, оружие), необходимо, чтобы характер системы (конструкция устройства), ее параметры и начальные условия находились в определенных, достаточно узких, рамках, в установлении которых и состоит суть работы инженера-разработчика. Это справедливо и для естественных явлений: слишком сильный ветер будет скорее разупорядочивающим фактором, то же будет и в случае, если размеры и начальные условия движения осаждаемых частиц будут таковы, что падать на землю они будут со взрывом.

Если вышеприведенные упорядоченные природные явления достаточно просты, по крайней мере, легко мыслятся как дело случая, обеспечившего необходимые "конструкцию", параметры и начальные условия, то, допустим, Земля в целом как система жизнеобеспечения с точки зрения инженера-разработчика уже является суперсложным сооружением (мягко говоря), так же, как и другие объекты, возникшие в ходе эволюции.

Идея появления сложных и сверхсложных устройств лишь за счет случайного попадания "конструкции", параметров и начальных условий в необходиые, крайне узкие, рамки с последующей естественной выбраковкой (а никакого иного механизма эволюции наука предложить не может) абсолютно противоречит инженерной интуиции, инженерному опыту, всему практическому опыту человека (хотя случай и отбор играют свою роль, в частности как составные метода проб и ошибок), противоречит не только опыту технической деятельности нескольких последних столетий, но всей тотальности человеческого физически-манипулятивного опыта – того, на который две тысячи лет назад ссылался ап. Павел, говоря: "Всякий дом устрояется кем-либо; а устроивший все есть Бог" (Евр.3, 4). "Закон возрастания энтропии", о котором шла речь выше, – частное выражение этого опыта, так что неудивительно, что в первом приближении ПЭ связывался именно с этим законом. То, что де Шарден пока- зал, что есть все основания усматривать у эволюции еще и цель, план, логику, тактику и стратегию [4], – лишь усугубляет это противоречие.

Таким образом, независимо от того, как мы определим понятие энтропии, налицо противоречие, за которым оставим прежнее название – парадокс эволюции (ПЭ).

1.2. О чем говорит эксперимент Докинса?

Рассмотрим теперь один эксперимент, имеющий отношение к нашей теме, приведенный в статье Рьюза [5] в качестве серьезного антикреационистского аргумента. Речь пойдет об эксперименте на ПК, осуществленном британским биологом Р. Докинсом, состоящем в следующем. Была написана программа для ПК, которая воспроизводит исходный произвольный набор из 23 букв, каждый раз меняя при этом случайным образом одну букву и сравнивая полученную комбинацию с шаблоном (строчка из Шекспира из 23 букв). Если последнее изменение приблизило нас к шаблону, данная комбинация остается для дальнейшей работы, если нет – происходит возврат к предыдущей. Эксперимент на ПК показал, что всего через 43 таких шага цель "эволюции" – строчка из Шекспира – была достигнута. Так что эволюция на основе дарвиновского отбора, делался вывод, может быть не столь уж нереальное дело.

Обратим внимание – решающую роль в этом эксперименте играло наше це-леполагание, существенно ограничившее роль случая. Случайные изменения из числа тех, которые мы отвергли, зачастую приближали нас к какому-то ино-му стиху Шекспира, или не Шекспира, но мы, хорошо помня, какой именно стих хотим получить, отметали их.

Кроме того, если бы ошибки были строго случайны с соответствующей средней вероятностью (1/23), то это увеличило бы среднее количество шагов, необходимое для достижения цели, так как при этом в каких-то случаях в "шаге" не было бы ни одного изменения, в каких-то два и больше, которые чаще не продвигали бы нас вперед, чем продвигали. Более существенные последствия с точки зрения количества шагов, необходимых для достижения цели, имели бы место, если бы "ошибочный" знак выбирался из более широкого набора символов.

То, что Докинс интуитивно выбрал оптимальный алгоритм для решения задачи, сведя случай к необходимому минимуму, неудивительно: и задача крайне проста, с другой стороны человеку свойственно целеполагание, это его привыч-ка, да и алгоритм с ограниченной случайностью реализовать проще.

Так можно получить и всего Шекспира, строчка за строчкой, необходимо только иметь под рукой собрание его сочинений. Вложили ли мы разум в такую программу? Конечно: мы создали алгоритм решения задачи (выполнили осмысленные действия, направленные на достижение определенной цели), к тому же оптимальный, мы использовали разум Шекспира для создания шаблонных строчек. Своего разума мы вложили, конечно, не так много, соответственно и получили тривиальный результат – сочинения Шекспира уже написаны самим Шекспиром. Если бы мы попытались составить программу для получения более творческого результата, хотя бы для сочинения абстрактных стихов, совершенно очевидно, мы должны были бы вложить в нее значительное количество разумных усилий, не говоря уже о том, что разум вложен и в сам компъютер. Так о чем же говорит опыт Докинса в конце концов? О том, о чем всегда и говорит наш опыт: для получения нетривиального результата, и даже где-то тривиального, одного случая и отбора мало, нужно вложить труд (разумные усилия), и чем более нетривиальный результат нас интересует, тем больше, хотя случай и отбор играют свою роль, – т. е. все то, о чем и шла речь выше.