Глава 8. Детерминизм и случайность — КиберПедия 

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...

Глава 8. Детерминизм и случайность

2020-04-01 133
Глава 8. Детерминизм и случайность 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Ведь даже Эйнштейн - физический гений

Весьма относительно все понимал.

Владимир Высоцкий

Первейший элемент, без которого невозможна никакая наука - имя, слово, символ, понятие. Относительно реальности оно всегда обобщено, неконкретно, не учитывает индивидуальных различий предметов и явлений и т.д. Однако, если их не будет - не будет вообще никакого познавательного процесса в нашем понимании, поскольку не будет общения между людьми. Но, с другой стороны, эти слова, символы, лишь приближенно описывают предмет или явление и не могут полноценно заменить его. Они - лишь связь между миром реальным и миром нашей внутренней логики (имеется в виду общечеловеческий логический аппарат). Они - лишь модели мира реального.

Даже в рамках «железной» научной логики представления об окружающем мире зачастую формировались нестрого, нередко менялись. Кроме того, они находились в замкнутом логическом пространстве, которое сами же формировали в головах людей.

Таким образом, оказывается, что фундамент науки довольно зыбок и плохо приспособлен к восприятию случайности, - индивидуальных черт и уникальных явлений. А ведь именно из него «растут» термины и теории последнего времени.

Примером могут служить самые фундаментальные понятия - масса, скорость, время. Физики легко оперируют ими. Однако стоит лишь задуматься, что такое масса, время или скорость, как сразу становится понятным, что назвать нечто массой - значит сотворить наименьшее зло, а вовсе не прорыв в незнаемое. Эти слова могут показаться странным тому, кто знаком с физикой по школьному учебнику, но вспомните близкие нам терзания «отцов квантовой механики», открывавших новый и совершенно непонятный нам мир. Не один из них оставил истории фразы вроде «Я был вынужден ввести эту величину», «Я не нашел ничего лучшего, чем…» и т. д.

Есть и другие проблемы, например, переопределение определений. Весь мир взаимосвязан, одно здесь вечно проистекает из другого. Какие-то процессы мы обычно представляем как линейные логические цепочки, какие-то - как циклические. Все ли звенья этих цепей можно выделить четко? Все ли нам известны? Тем не менее, наука работает с тем, что есть. А ведь явления при этом остаются цельными и наблюдаются цельно.

Есть, например, такая непонятная вещь, как движение. Мы выделяем несколько сопутствующих ему категорий, в частности, время, скорость, расстояние. Понятия времени и пространства неразрывно связаны, это признает большинство серьезных мировоззренческих концепций, и при введении понятия времени физики выражаются довольно осторожно. Однако, время t, используемое в формулах, фактически постулируется, и многие аспекты этой связи теряются. А «вылезает» она при попытках определить остальные составляющие движения - скорость (v) и путь (s). Мы как бы спрашиваем: «Что такое А?» - «В, деленное на С» - «А что такое В?» - «С, умноженное на А». Чего стоят с точки зрения объяснения такие формулировки? Насколько эти формулировки связаны с реальностью? Мне кажется, они - это некоторое «логическое приближение», которое иногда работает, а иногда - нет. А движение, невзирая на наши t, s и v, было и остается явлением цельным.

Что же такое случайность? Что такое закономерность? Выбрав за точку отсчета что-то одно, мы с неизбежностью будем вынуждены говорить, что «случайность - это не закономерность» или наоборот. А мир остается цельным!

Если мы возьмем группу каких-то сходных процессов, например, движение планет по орбитам, то мы можем это сходство выявить и записать в виде закона (законы Кеплера). Однако, движение каждой планеты останется уникальным. Мы можем вносить многочисленные поправки, учитывать различные факторы, но в каждой конкретной точке познавательного процесса будем иметь дело с написанным нами законом и с отклонениями от него. Причем некоторые ситуации (например, задача трех тел при некоторых условиях) оказываются неустойчивыми. Таким образом, написав закон, мы неизбежно получаем случайность именно как результат написания закона.

Если система или объект находятся в неустойчивом состоянии, это значит что пренебрежимо малые изменения условий приводят к количественно и, возможно, качественно различным решениям. Однако факторы, которые определяют эти изменения, могут быть учтены при решении, а могут и не быть учтены. При оценке устойчивости карандаша на острие можно сказать, что практически любой процесс во Вселенной выведет его из неустойчивого состояния. В том числе и процесс, о котором мы не знаем. А это значит, что неустойчивые процессы содержат в себе элемент случайности, который невозможно объяснить при переходе от решения задачи на бумаге к реальной ситуации. Реальный неустойчивый процесс случаен и объяснение с его помощью прочих случайных процессов, очевидно, не снимает самого вопроса.

С позиций вышесказанного можно говорить о том, что теория устойчивых/неустойчивых процессов строит модель реального процесса. Она сшивает детерминированный процесс со случайностью со стороны детерминированного (аксиоматически) процесса. Однако, в распоряжении науки есть еще инструменты, работающие «наоборот» - они связывают процессы, случайные (опять же аксиоматически) с детерминированными. Это теория вероятностей, статистика, квантовая механика, термодинамика. Они, с различными оговорками, принимают случайность как данность, не вдаваясь в подробности. Эти теории интересуются происхождением вариантов лишь до некоторой степени, чтобы определить их спектр и вероятность составляющих спектра. Двигаясь с этих позиций (привлекая, конечно, и другие соображения) эти науки объясняют многое в мире, но также не воссоздают всю картину целиком.

Казалось бы, мы можем сшить цельную картину из этих лоскутков и «гонять» ее туда-сюда, получая решение всех возможных задач. Однако на этом пути видятся следующие ограничения.

. Постановка задач, получение исходных данных, расчеты ограничены во времени и пространстве.

Яркие примеры - движение метеоритов и комет, прогноз погоды, моделирование эволюции солнечной системы, вообще эволюция Вселенной. В одном случае мы не можем учесть всех факторов; в другом - получить все данные; в третьем - время обработки данных, расчетов так велико, что превышает время, которое можно реально затратить на решение задачи. Существует и «горизонт познания» - четкая, меняющаяся во времени пространственная граница между теми областями вселенной, о которых мы можем принципиально получить информацию, и областями, откуда даже свет еще не успел дойти до нас. Можно упомянуть еще черные дыры, о “внутренностях” которых, по научным соображениям, мы ничего конкретного не можем знать принципиально, хотя они и излучают кое-что вовне. Внутри черной дыры также существует некоторый горизонт познания.

. Анизотропия времени.

Для детерминированных процессов направление стрелы времени безразлично (с точки зрения причинно-следственных связей). В механике, зная скорость тела и его координаты в определенный момент времени, а также условия, в которых происходит процесс, можно восстановить как прошлое, так и будущее процесса. Очевидно, что, имея в реальности результат, скажем, неустойчивого процесса (упавший или падающий карандаш), мы не можем с достаточной точностью сказать, что происходило до падения карандаша, что послужило причиной его падения. Кроме того, из-за анизотропии времени ряд задач попросту невозможно поставить, поскольку трудно добраться до начальных условий.

. Наши знания ограничены (и всегда будут ограничены) и временными, и пространственными масштабами.

Мы можем сказать что-то о временах порядка 10-43-1010 секунд, о расстояниях порядка 10-43-1043 сантиметров. Однако нельзя забывать, что понятия времени и пространства сформулированы нами на наших масштабах. Имеет ли смысл говорить о времени и пространстве на меньших масштабах - вопрос сложный. Кроме ограничений по масштабам, есть еще сложность перехода от масштаба к масштабу, а уж задачи, которые должны решаться на нескольких масштабах одновременно, вообще трудноразрешимы (и разрешимы ли вообще?) Например, в формировании погоды принимают участие процессы самых разных уровней: квантовые явления (взаимодействие электромагнитного поля с веществом); явления, описываемые механикой сплошных сред и термодинамикой, которые также работают лишь на оговоренных заранее масштабах (вихри, ветры, перепады давления и температуры); явления геологических масштабов (пространственно и по времени), - перенос тепла в Мировом океане, в земной коре, прецессия оси, нутации, изменения эксцентриситета, движение Луны; явления космических масштабов - эволюция Солнечной системы, Солнца, движение комет с большим периодом обращения и т.д. Может ли наука построить теорию (без эмпирических формул и допущений), исчерпывающе описывающую климат и погоду? Спросите у метеорологов.

. Кроме пространственных, временных и масштабных горизонтов есть еще и горизонт понимания.

Это - граница между явлениями, которые мы можем качественно объяснить и явлениями, которые мы еще не объяснили. Верим мы или нет во всемогущество науки, такой горизонт будет всегда.

. Ограничивающие свойства человеческого сознания.

Человеческий мозг - это, безусловно, чудо природы (как и прочие мозги и органы чувств), однако, он имеет многочисленные аппаратные ограничения. Он не может представить себе многомерное пространство, он воспринимает одновременно не более семи-восьми предметов, он имеет пределы (пространственные и временные) по фиксации внимания, по «количеству» и «качеству» сознательных процессов. Человеческий разум для построения моделей требует системы отсчета, центричности, привязки к чему-либо; природа же всеобъемлюща, никаких информационно более или менее ценных объектов, координат, свойств или процессов для нее нет.

Таким образом, можно прийти к выводу, что реальные процессы не могут быть детерминированы полностью, всецело. Наука - это хороший, мощный самосовершенствующийся инструмент; он работает с реальностью, но не может подменить собой реальность. Мы можем какие-то процессы считать более закономерными, какие-то - более случайными, но целостного и живого восприятия наука дать не может.

Подойдем к делу с другой стороны.

Миф о безграничных возможностях детерминизма, научного «законотворчества» тесно связан с мифом о возможности создать «кнопку», которая «приносит результат». Эфемерность создания такой кнопки осознается многими, а вот эфемерность возможности создать законы, на основании которых эта кнопка будет действовать, попросту отвергается. Мы придумали для себя закон и случай - нам так спокойнее. Закон - это устойчивость и уверенность в себе, твердая гарантия. Закон приятен нам, поскольку обещает безопасность. Делай А, делай В - получишь С. Случайность - это всегда чья-то вина, ошибка, чей-то злой умысел. Я делаю А, делаю В, а С - не получается. Значит, кто-то нарушает закон и все портит. Думаю, здесь кроется глубокое общечеловеческое заблуждение, неосознанная неадекватность сознательного восприятия мира.

С детства человек учится законам: весь школьный курс, родительское воспитание - это внедрение в сознание сентенций «Поступай правильно и будет хорошо». «Поступай неправильно - и будет плохо». Это внедрение происходит как в познавательном, так и в социальном плане. Начинается все с попыток научить ребенка «правильно», единообразно писать буквы, «правильно» говорить, «правильно» решать задачи.

Если ребенок допускает ошибки, а это неизбежно, ему вменяется чувство вины. Со стороны ребенка идет психологическая и социальная адаптация к этой ситуации. Некоторые дети начинают считать себя ущербными. У некоторых становятся виноватыми ручка, бумага; мама или преподаватель начинают говорить не в том тоне; столы - кривые, а сосед по парте подталкивает.

Ребенок, «чистый лист», рожден для цельного и адекватного восприятия мира; он и не подозревает, что мир давно препарирован, и что надо познавать лишь одну, оформленную таксидермистами часть.

Познание превращается в ритуал. Учитель говорит: «Если ты скажешь, что после А наступает Б, тебе будет хорошо». Ученик произносит магическую фразу, учитель ставит ему «5» и ученику становится хорошо. Познания на самом деле нет, есть его подмена, ритуализация. Ученику и учителю, в общем случае, на самом деле не так важно само познание; им обоим важнее выжить в человеческом обществе.

Однако, это лишь одна сторона правды, причем, как ни странно, парадная! Реальный мир - на задворках обучения!

Мир все равно остается цельным и живым, и любое реальное (не ритуализированное) действие все равно дает ребенку информацию о настоящем мире. Но она закладывается не в сознание, а в подсознание. Сознание вообще больше обращено к обществу, а не к миру. Из «официальных» источников такой информации можно назвать физическую культуру, изобразительное искусство, литературу, музыку, уроки труда, экскурсии. Хотя учителя и здесь продолжают общаться с учениками посредством заклинаний, тем так или иначе приходится выполнять реальные действия.

Однако реалии обучения таковы, что ребенок учится и еще кое-чему. Он учится получить результат любой ценой. И никаких ошибок! Он косвенно, сознательно и бессознательно улавливает разницу между преподаваемым и реальным и учится представлять случайность в виде ошибок, погрешностей, несовершенства человеческой природы, учится перекладывать, по необходимости, вину на других.

Ушла ли я далеко в сторону от темы? Нет, потому что мне кажется, что в вопросе детерминизма и случайности, как и во многих других, очень важна роль наблюдателя.

Наблюдатель всех законов и случаев, их интерпретатор в рамках науки и вне ее - человек! А он с детства приучен к детерминизму и подмене реальности моделями; он может думать, что речь идет о реальности, когда говорят о скорости, времени, длине, хаосе и тому подобном. Когда в старой доброй советской школе с доброй усмешкой упоминали имя идеалиста Платона, я думаю, никто из учеников и представить не мог, что, скажем, школьный курс физики - это грубоватое переложение платоновского идеализма.

Так сформировано (точнее, переформировано) наше восприятие и миропонимание. Мы, испытывая давление социума, стремимся избежать ошибок и ответить на вопрос «В чем причина случайности?». И иногда нам кажется, что мы на него ответили. Хотя в самом вопросе содержится некоторый парадокс. Думаю, в научном контексте о случайности надо говорить так.

Случайность происходит от фиксации позиции наблюдателя в некотором пространстве, метрики которого связаны с изменением масштабов (вычислительных, познавательных, временных, пространственных, погрешности вычислений и прочих).

Если наблюдатель находится в этом пространстве в масштабе Х, то процессы, протекающие в этом масштабе, но определяемые процессами масштабов X-N, X+N будут восприниматься им как случайные. Речь идет не только о реальной фиксации, но и о мысленной.

Таким, мне кажется, может быть общее формальное представление о случайности. Оно несколько туманно, но таков удел всех обобщений. Дополним его примерами.

Допустим, мы привели какую-то систему в неустойчивое состояние, например, перевернули маятник. Если все экспериментаторы замрут и даже перестанут дышать, маятник все равно упадет. Вопрос - отчего? В какую сторону? Есть очень много процессов вокруг, которые могут вывести его из равновесия. Чтобы найти причину, нам надо перейти в другой масштаб. Допустим, из положения равновесия его может сместить сила 10-4 Н. Сколько процессов вокруг могут дать эту силу? И с какой стороны? Можно, конечно, потратив массу сил и средств (вот еще один вариант введения «масштаба случайности» - оценка вероятных затрат сил и средств на определение причины), определить какой-то процесс, который даст этот импульс. Но не найдется ли еще какого-то, сравнимого по силе процесса или суперпозиции процессов? Думаю, для экспериментаторов в комнате во время эксперимента и даже некоторое время спустя процесс падения маятника так и останется случайным. Хотя все будут точно знать, что маятник упадет.

Следующий пример может показать возникновение случайности с нескольких сторон. Если мы мысленно выделим в газе небольшой объем, такой, что в нем поместится две-три молекулы, то процессы, происходящие с этими тремя молекулами, если они не покидают этот объем и в него не влетают новые молекулы, можно считать детерминированными. Однако так будет продолжаться недолгое время, поскольку очевидно, что в неизвестный нам момент времени в объем влетит новая молекула, что изменит условия внутри этого объема. Так локализация в пространстве в газе приведет к неизбежной фиксации случайного (хотя и предсказуемого по ситуации) события.

С другой стороны, если мы увеличим фиксированный объем так, чтобы новая молекула попала в него заранее, то мы снова получим фиксированное детерминированное пространство, в которое, впрочем, через некоторое время снова влетит неизвестная до того молекула. Последовательное увеличение объемов опять таки не приведет к полной детерминизации (по времени) всех процессов в газе. Даже если мы охватим весь объем газа. Дело в том, что нам придется изучить, как минимум, тепловое движение молекул (атомов) стенок сосуда, в котором содержится газ, поскольку оно влияет на столкновение молекул газа со стенками сосуда. Это движение, в свою очередь, зависит от условий среды, в которой находится сосуд - и так далее. Оказывается, чтобы тотально определить на все времена поведение всех молекул газа, нам придется фиксировать всю Вселенную, все процессы в ней, конечно, в пределах горизонта познания (который, кстати, постоянно растет).

В этой модели необязательно учитывать квантовые явления типа флуктуаций вакуума; соотношения неопределенности; неустойчивые процессы; не учтены в ней принципиально неизвестные нам явления. Здесь молекулы газа можно считать мелкими шариками, двигающимися по классическим траекториям - и все равно возникает случайность.

Важно, что на данный момент времени мы не располагаем никакими средствами и инструментами, чтобы рассчитать даже то, что нам уже известно о газе, ведь объем вычислений будет грандиозным, не говоря уже о сложностях сбора данных. Боюсь, здесь снова всплывет время, превышающее время существования Вселенной. Причем, пока вы собираете данные и заносите их в ваш экстрасуперкомпьютер, горизонт познания неизбежно увеличится, и ваши данные устареют. Real-time в этом смысле может работать только один компьютер - вселенная, причем однократно, уникально, без упреждения.

Для «Homo sapiens determinated» подобное представление о мире должно казаться ужасным. Законы не работают, человека беспрестанно преследуют случайные ситуации, он все время должен быть начеку, если «делаешь все правильно», то не всегда будет хорошо; что самое обидное, обвинить в этом некого.

Как же выжить в этом мире? Да так же, как мы жили до сих пор. Природа создала нас готовыми к «борьбе» со случайностью, к сохранению своего организма и сознания в окрестностях устойчивого состояния. В еще большей степени это относится не к человечеству в целом, и в самой высокой степени - к жизни как к таковой.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Окружающий мир - связный феномен. Нельзя говорить, что человек совершает ошибки, а природа следует закономерностям. Нельзя выдвигать и обратный тезис. Все живое и неживое тесно подогнано друг к другу и взаимосвязано.

По всей видимости, детерминизм как обнаружение, обобщение, объяснение закономерностей - это один из мощнейших механизмов адаптации к среде. Человек ищет закономерности; познав и объяснив их себе, он знает, как обойтись с определенной ситуацией (до некоторой степени), если он обнаружит ее признаки в последующем.

Проблема в том, что число установленных закономерностей конечно, а мир - неисчерпаем и вдаль, и вширь, и в глубину. Установив комплекс закономерностей, человек фиксирует на нем свое внимание (чему тоже есть пределы), а все остальное поневоле оказывается на периферии его сознания. И, в рамках сознательных процессов, приходится иметь дело с «чистой», необъяснимой в конкретных условиях случайностью.

И человек умеет это делать. У него есть навык жизни в мире случайностей, частью врожденный, частью приобретенный, более того, тренируемый. Вы строгаете доску. Дерево - сама непредсказуемость. Там есть всякие сучки, прямые и обратные волокна, более и менее твердые участки. Но при определенном опыте столяр почти не задумывается о происходящем, его душа - в руках, в рубанке, в самой доске; необъяснимым образом он добивается своего: доска становится гладкой. Конечно, кое-какое знание о дереве можно передать устно и письменно. Но возьмите пособие по столярному мастерству, доску и рубанок. Прочитайте пособие и строгайте. А теперь сравните ваш результат с результатом мастера. И при этом от столяра можно услышать такую фразу: «А что тут такого? Берешь и строгаешь!» Сам же он потратил на освоение столярной премудрости немалую часть жизни.

По всей видимости, адаптация к чистой случайности лежит в иных формах нашего мышления, нежели сознательные процессы, а потому те же футболисты, например, говорят: «А че, я взял и ударил. Попал». А если промахнулся? «Нефарт, не попал». Никто никогда не сведет объяснение попадания или непопадания в ворота к логическому обоснованию. Ну, максимум, - к псевдологическому. Потому что попадание/непопадание принципиально несводимо к полному сознательному восприятию. В подвижных играх, в частности, задействуется так называемое амбиентное внимание, не связанное с фиксацией в сознании конкретного объекта, оно, скорее, связано с общим восприятием пространственных ситуаций и изменений в них. Ученые смогли выделить эту форму внимания, но только ли ей человек обязан своей адаптацией к быстрой смене ситуаций?

Человек так или иначе живет в мире с недостатком информации и с ограниченными возможностями по ее переработке. И он приспособлен жить в таком мире. И как индивидуум, и как вид. Иначе, согласно Дарвину, его не «отобрал» бы естественный отбор.

На базе биологических, психических и прочих возможностей, человек, совместно с природой, кроме логического, «объяснительного» мышления, создал и иные формы - мышление художественное, религиозное, интуитивное, бытовое, спортивное, социальное. Они не все объясняют, иногда не объясняют совсем ничего, но позволяют жить в реальном мире; без них человек не только не был бы человеком, но и, подчинившись сознательно выработанным нормам, просто не выжил бы ни в природе, ни в социуме.

И, поставив карандаш острием на палец, человек в состоянии его удерживать некоторое время в таком положении. Тем дольше, чем более он в этом тренирован и чем лучше выражена его врожденная склонность к этому.

Итак, наука знает не все; в реальности детерминизм и случайность нераздельны, одно не объясняет другое. Человек адекватен миру, а мир адекватен человеку.

 


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аскин Я.Ф. Философский детерминизм. - Саратов, 1974.

2. Бом Д. Причинность и случайность в современной физике. - М.: 1959.

.   Введение в философию. Учебник для высших учебных заведений (под ред. акад. И.Т. Фролова), ч.П. М.: Политиздат, 1990; гл. VII («Диалектика»), *4 («Связи детерминации. Принцип детерминизма»).

4. Колесникова Е. Биография и открытия Пьера Симона Лапласа. http://brozer.narod.ru/contmix.htm

.   Колмогоров А.Н. Основные понятия теории вероятности. - М.: 1974.

.   Купцов В.И. Детерминизм и вероятность. - М.: 1976.

.   Лаплас П.С. Опыт философии теории вероятностей. - М.: 1988.

.   Мякишев Г.Я. Динамическая и статистическая закономерности в физике. -М.: 1973.

.   Пилипенко Н.В. Диалектика необходимости и случайности. - М.: 1980.

.   Радугин А.А. Философия. Курс лекций. - М.: 1997.

.   Сачков Ю.В. Введение в вероятностный мир. Вопросы методологии. - М.: 1971.

.   Симанов А.Л. Понятие «состояние» как философская категория. http://www.philosophy.nsc.ru/PUBLICATION/SIMANOV/ST/SIMANOV.htm

.   Философский энциклопедический словарь. - М.: «Советская энциклопедия», 1983. Статьи: «Вероятность», «Необходимость и случайность», «Возможность и действительность», «Становление», «Детерминизм», «Причинность», «Статистические и динамические закономерности», «Организация».

.   Фомин Ю.А. Можно ли познать будущее? http://ttizm.narod.ru/gizn/fomin5/htm

15. P.S. DE LAPLACE A Philosophical Essay on Probabilities

http://ww.lclark.edu/~olsen/summ2002/chaos/LaPlace.html (машинный перевод)


Поделиться с друзьями:

Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.047 с.