Жанр: научно-популярная философия с элементами триллера и абсурда. Будьте осторожны, в статье имеется небольшой интеллектуальный троллинг!
«Экзистенциалист не считает также, что человек может получить на Земле помощь в виде какого-то знака, данного ему как ориентир. По его мнению, человек сам расшифровывает знамения, причём так, как ему вздумается. Он считает, следовательно, что человек, не имея никакой поддержки и помощи, осуждён всякий раз изобретать человека.»
— Жан-Поль Сартр, «Экзистенциализм — это гуманизм».
Что такое детерминизм?
Детерминизм (от лат. determinare – ограничивать, очерчивать, определять границы) — это философская и научная "идеология", согласно которой всё в этом мире происходит не просто так, а по заведомо жёсткой цепочке причин и следствий. Но правильнее будет сказать — всё ограниченно, обусловлено, имеет законы и структуру — иначе, если мы под детерминизмом подразумеваем только причинно-следственную связь, наше определение будет звучать глупо. Проще говоря, если бы мы знали все начальные условия и законы природы, то могли бы точно предсказать будущее — в любой момент времени.
Статья сложна и в целом написана для тех, кто уже хотя бы минимально разбирается в теме, хочет понять, почему идея тотального детерминизма — не более чем интеллектуальный миф и удобство иллюзорного восприятия. Если Вы уже разбираетесь в индетерминизме — тут для Вас, возможно, найдётся что-то новенькое. Также в статье имеются некоторые недоговоренности и элементы редукционизма, но они использованы лишь ради компактности изложения. При этом автор занимает антиредукционистскую позицию, и внимательный читатель обнаружит в тексте достаточно весомые аргументы в пользу этого.
Почему Демон Лапласа — это прикол с научной претензией?
Чтобы обосновать данную позицию, математик Пьер-Симон Лаплас, интеллектуальный панк и нонконформист XVIII века, был вынужден заняться некромантией и оккультизмом, призвав демона, но не с рогами и копытами напрямую из Ада, а «математического», который знал всё сразу: где каждая частица находится, куда она летит — и с кем столкнётся через сто миллиардов лет. Демон, если верить Лапласу, мог безошибочно предсказывать будущее Вселенной и восстанавливать её прошлое. Этот интеллектуальный фанфик вырос на фундаменте ньютоновской механики из «Математических начал натуральной философии» (1687 г.), ярко отражающей детерминистское мышление в физике. В те времена наивная вера в детерминированный порядок вещей была чем-то вроде интеллектуального мема или моды. Даже Блез Паскаль придумал своё знаменитое пари в защиту Бога — не менее наивное, если всмотреться. Сегодня это пари не выдерживает ни малейшей критики, особенно на фоне современных научных дисциплин и философских подходов.
Однако по мере развития науки и философии стало очевидно: такая картина мира — слишком редукционистская и не учитывает множество фундаментальных ограничений детерминизма — познания, сложности вычислений, логики и самой природы реальности. К тому же Лапласа весьма убедительно раскритиковал Анри Пуанкаре — один из первых научных индетерминистов, указав, что даже в рамках классической механики, при всей её строгости, предсказуемость будущего вовсе не гарантирована.
Почему демон Лапласа умер: физика и неопределённость.
Проблема в том, что реальность равнодушна к идеализмам, которые живут в уголках человеческой психики. Она не уважает ни логические конструкции, ни тайные надежды на предсказуемость. Мир не отражает наш разум — он его разрушает. Именно поэтому в XX веке на сцену выходит целое множество научных и философских панк-активистов, которые начинают методично разрушать стройную и наивную конструкцию демона Лапласа. Все персонажи, которых я перечислю в данной статье, прямо-таки заявляют и доказывают полную невозможность предсказать будущее.
Первый наш персонаж — В. Гейзенберг (не путать с тем, что в шляпе и с метамфетамином). Он сформулировал принцип неопределённости — скромный по названию, но революционный по сути. Его суть проста: чем точнее мы знаем положение частицы, тем меньше нам известно куда она летит. Именно по этой причине он вместе с Нильсом Бором лично поспорил с Альбертом Эйнштейном. Последний, будучи фанатом космического порядка, заявил: «Бог не играет в кости». На что Бор весьма правдоподобно ответил: «Эйнштейн, не учите Бога, что ему делать».
Но всё это — не просто наука, а философия, в которую отлично вписался и наш третий персонаж — Жан-Поль Сартр. В «Бытие и ничто» (1943 г.) он отверг идею, будто бы у сущего есть некая внутренняя суть, скрытая за проявлениями (вещь в себе, ноумен). Напротив, «явления, которые обнаруживают сущее, не внутренние и не внешние: все они стоят друг друга, все они отсылают к другим явлениям и ни одно из них нельзя предпочесть другому. Сила, например, не есть метафизическое стремление неизвестного рода, которое замаскировано своими действиями (ускорением, отклонением и т. д.): она — совокупность своих действий. Равным образом электрический ток не имеет тайной изнанки: он не что иное, как совокупность физико-химических действий (электролиз, нагревание углеродной нити, отклонение стрелки гальванометра и т. д.), которые его обнаруживают. Ни однош из этих действий в отдельности недостаточно, чтобы его раскрыть. Ни одно из них не указывает на что-либо позади себя: оно обозначает само себя и весь ряд в целом. Из этого следует, конечно, что дуализм бытия и кажимости теперь теряет право гражданства в философии.».
Квантовая физика не просто подрывает основы онтологического детерминизма — она ставит под сомнение саму идею, что мир устроен как предсказуемый механизм. Современные технологии — квантовые компьютеры и криптография — превращают эту «странность» в повседневную реальность.
Если принцип неопределённости Гейзенберга — это еще пустяки, то квантовая запутанность — это уже настоящий трэш и хаос. Представьте, две частицы, которые тусуются вместе, а потом разбегаются, но телепатически всё ещё реагируют друг на друга. Эйнштейн был фанатом порядка, но считал что такая магия невозможна, поэтому пытался доказать, что частицы не могут реагировать друг на друга на расстоянии, причем мгновенно. Он назвал это "жутким действием на расстоянии".
Но это ещё не всё. Главная проблема сторонников предсказуемой классической физики — термодинамика с её законом возрастания энтропии. Вместе со статистической термодинамикой, разработанной двумя персонажами Больцманом и Гиббсом — подходом, который концентрируется на системах в состоянии термодинамического равновесия, когда все макроскопические параметры (температура, давление, объём и др.) стабильны во времени — она показывает, что поведение материи нельзя свести к точным траекториям отдельных частиц, а нужно описывать через вероятности. Это напоминает нам, что порядок и предсказуемость — лишь временные иллюзии.
Критика детерминизма с позиций неореализма.
Раз уж всё уже предрешено, то эта глава тоже была предрешена. Но если она предрешена, значит, я мог бы и не писать её — ведь вы всё равно уже узнаете её содержание. И всё же вы продолжаете её читать. Вот это и есть абсурд.
Первое, что стоит понять, прежде чем углубляться в критику детерминизма через философию неореализма, — это различие между онтологическим и эпистемологическим детерминизмом. Демон Лапласа — отличный пример сразу онтологического и эпистемологического детерминизма. В детерминизме такое встречается довольно часто, т.к. оба вида легко переплетаются между собой. Онтологический детерминизм символизирует: мир устроен так, что всё происходит по законам, и не существует альтернатив, случайностей, прочих непоняток. С другой стороны, он иллюстрирует эпистемологический детерминизм: если бы кто-то обладал полной информацией о каждом атоме и законах природы, будущее можно было бы рассчитать до последнего мгновения.
Бертран Рассел. Человек, который мог бы лично поспорить с демоном Лапласа, при этом сохраняя невозмутимый вид, покуривая свою трубку. В эссе 1912 года «О понятии причины» он весьма аккуратно и логично обоснованно разрушает представление о причинности, которое существовало в мире тысячелетиями: сама по себе «причина» не является железобетонным аргументом, не является связкой событий, скорее это просто эвристико-расплывчатый концепт, который для своей же правдивости требует постоянной оговорки ceteris paribus — «при прочих равных условиях». Чтобы причина действительно «сработала», нужно исключить бесконечное количество мелких «пакостей», мешающих идеальной цепочке событий. Пытаться учесть все факторы — это как предсказать падение каждой песчинки в пустыне, учитывая ветер, бактерии и мысли случайных наблюдателей. Абсолютный контроль невозможен, а значит, онтологический детерминизм, опирающийся на цепь причин и следствий, трещит по швам.
Рассел предлагает хитрый трюк: описывать детерминизм как функциональную связь, где состояние системы в момент времени t выражается формулой вроде:
E_t = f(e_1, ..., e_n, t_1, ..., t_n, t)
И вот тут начинается веселье: такая формулировка сразу выбивает демона Лапласа из игры. Эпистемологический детерминизм превращается в почти тривиальную штуку — любая Вселенная, описанная этой функцией, автоматически выглядит предсказуемой, даже если на практике её будущее предсказать невозможно.
Объяснение формулы ниже:
1. E_t — это состояние системы в момент времени t. Например, положение всех планет, температура, скорость частиц — в общем, всё, что описывает систему.
2. e_1, ..., e_n — это входные состояния системы или её элементы на предыдущих этапах.
3. t_1, ..., t_n — соответствующие моменты времени этих состояний. Нам важно знать, когда эти события произошли.
4. t — текущее время, для которого мы хотим узнать состояние.
5. f — функция, которая связывает прошлые состояния с текущим. Она может быть любой математической зависимостью, формальной моделью или правилом.
То есть, в целом: состояние системы в данный момент — это результат функции, учитывающей прошлые состояния и времена этих состояний. Главная философская идея здесь в том, что не нужно привлекать демона Лапласа, чтобы «знать всё».
Также Рассел, будучи фанатом научной точности, не мог пройти мимо квантовой механики. В книге «Человеческое знание: его границы и пределы» (1948) он довольно широко отмечает: квантовые события не подчиняются тому самому аргументу в стиле «причина», но сильно зависит от вероятностных законов. Даже если мы математически описываем систему, мы никогда не знаем точно, какое из возможных событий произойдёт. Это подводит к мысли, что эпистемологический детерминизм становится ограниченным и условным. Рассел использует это, чтобы подчеркнуть, что идея полного предопределения событий — интеллектуальная фикция.
О том, как логика предала детерминизм.
Развитие науки XX века — настоящий апофеоз любителей парадоксов и рандомов. В этот период зарождались не только квантовая физика, но и активно развивалась математическая статистика — особенно колмогоровская и байесовская, последняя открыла нам путь к работе с обусловленной случайностью. Параллельно с высшей математикой по схожим принципам развивались не менее важные дисциплины: теория информации (энтропия Шеннона), теория сложности вычислений, криптография, физика, математическая экономика, теория игр Джона фон Неймана и математическая логика.
Знание современной металогики и математической логики обычно уже достаточно, чтобы понять: детерминизм — это парадоксальная и нереалистичная чушь, стёб над здравым смыслом и пародия реальности. Не верите? Тогда вот вам несколько аргументов: парадокс Рассела–Цермело, теоремы Гёделя, теорема Тарского, теорема Лёвенгейма-Скулема. Начнём с парадокса Рассела (1901 г.), который исходит, казалось бы, из безобидного утверждения: «для любого свойства существует множество всех объектов с этим свойством». Однако это утверждение оказывается внутренне противоречивым — и Рассел доказал это в строго формальной форме с помощью наивной теории множеств, последняя сама же и легла в больницу с нервным срывом.
А теперь две теоремы Гёделя и теорема Тарского. Они заявляют примерно об одном и том же: никакая достаточно мощная логическая система не может доказать собственную непротиворечивость и полноту (1931 г.), и она не может выразить свою же истину внутри самой себя (1933 г.). Будем честными, логика не зеркало истины — скорее кривое. Но всё же она остаётся единственным универсальным способом выражения истины. Почему-то некоторым до сих пор кажется, что Гёдель был не прав. В ответ можно привести цитату Джона фон Неймана, который восторженно высказался о нём: «Вклад Курта Гёделя в современную логику поистине монументален. Это — больше, чем просто монумент, это веха, разделяющая две эпохи... Без всякого преувеличения можно сказать, что работы Гёделя коренным образом изменили сам предмет логики как науки.». Из его работ выросли целые пласты современной науки: теория типов, теорема Трахтенброта, проблема остановки в машине Тьюринга, лямбда-исчисление, модальные логики, теория доказательств, и даже языки программирования.
Теория информации и математические модели против детерминизма.
Представьте, что у вас есть набор правил — формальная теория — и вы думаете: «Вот она, та самая уникальная картина мира». Но нет! Лёвенгейм и Скулем со смехом заявляют, что у вас, на самом деле, не одна, а целая куча моделей этой теории. При том, что они могут быть разного размера, от крошечных до бесконечно огромных!
Проще говоря, одна и та же формальная система может описывать бесконечное множество разных «миров» (неоднозначность моделей, многомодельность), и все они одновременно «правильные». Так что, слегка преувеличивая, любые правила можно толковать как угодно, подгонять под любую ситуацию, словно «Божественную комедию» Данте, но это не обязательно связано с детерминизмом, а скорее с выразительной силой языка (первого порядка), которая ограничена в способности однозначно описывать конкретные структуры. Это значит, что нельзя создать единственно правильную модель системы, если она непротиворечива! Отсюда вытекает, что детерминизм, основанный на жёсткой единой модели, в таких сложных системах обречён на провал — потому что реальность может выглядеть по-разному в разных «моделях».
А теперь, бонус для особенно наивных поклонников детерминизма. Знакомьтесь: модель ZF (теория множеств Цермело-Франкеля) без аксиомы выбора. Такая теория идеально подходит под ваш уютный мир, где всё можно доказать, обосновать и склеить из подручных логических блоков. Это стройный, дисциплинированный космос, в котором каждая операция строго регламентирована, и ни одно множество не возникает просто так — без процедуры, без рецепта, без указаний сверху. В отличии от шизофренической математики, которая, между прочим, имеет уровень ZFC (В которой вам не место!). Но стоит только пустить в ваш мир ZF аксиому выбора AC, тогда получится ZFC (истинная математика для просветлённых), и вся эта архитектура начинает вести себя как один сплошной парадокс. Вы получаете непредсказуемость, бесконечные выборки без алгоритма, и парадоксы Тарского-Банаха.
Вот в этом-то и трагедия детерминистов: они строят логические системы, в которых каждая причина имеет следствие, каждый шаг — оправдание, а каждый выбор — мотивацию. А потом выясняется, что если мы просто чуть-чуть расширим допущения, то внутри этих систем уже будет жить хаос. Добро пожаловать в ZFC — туда, где математика разрешает существование иррациональных, парадоксальных, и случайных объектов, о которых вы даже не задумывались.
Далее весьма уместно затронуть идеи Алана Тьюринга. Вдохновлённый работами Гёделя, он создал детерминированную абстракцию — машину Тьюринга, а затем сам же раскрыл её пределы, сформулировав знаменитую "проблему остановки" (1936 г.): невозможно создать универсальный алгоритм, способный определить, завершится ли произвольная программа на произвольном вводе. Даже строго формализованные системы умудряются вести себя как подростки с кризисом самоидентичности — в них обязательно найдётся что-то, что нельзя вычислить, доказать или заранее предсказать. Сколько не пиши код, вселенная всё равно выдаст тебе ошибку в компиляторе.
Но даже если вы наивно думаете: «Ладно, фиг с ней, с проблемой остановки». То вот вам "колмогоровская сложность" (1960-е). Если вы думаете, что знаете правила, то сможете сжать всю Вселенную в понятную вам форму? Колмогоровская сложность — это идея, что у любого объекта есть свой «минимальный код» — самая короткая программа, которая может его описать. Если такая программа длинная почти как сам объект — значит объект нельзя упростить, он максимально хаотичен (случаен). Так что даже если мы когда-нибудь научимся читать инструкции Вселенной, она всегда будет содержать элементы, которые не сжать и не уместить в нашу «теорию всего». Так что наша Вселенная отказывается быть Zip-файлом!
Задачи класса NP — особенно NP-полные — не имеют известных решений быстрее экспоненциального времени. Если гипотеза P ≠ NP верна (происходящий ад на Земле пока только это подтверждает), то для их решения потребуется больше времени, чем существует сама Вселенная. Иначе говоря, мы сталкиваемся с границей не просто теоретико-технической, но с онтологической: некоторые задачи в принципе не могут быть решены в пределах реализуемой реальности в теории сложности вычислений.
Поклонникам пари Паскаля рекомендую изучить информационную энтропию Шеннона (1948 г.) — она объясняет, почему огромное множество всех возможных вариантов (богов и религий) само по себе несёт в себе непредсказуемость. Чем больше потенциальных состояний у системы — тем выше её энтропия, тем больше информации нужно, чтобы однозначно описать её текущее состояние. В каком-то смысле, всякое новое знание — это не расширение знаний, а сжатие неопределённости. Мы все всегда платим за это потерей альтернатив: сменой религии, атеизмом, нигилизмом, скептицизмом и т.д. Как только мы зафиксировали одно значение, тогда исключаются остальные.
Таким образом, даже бритва Оккама — это не просто удобный эвристический метод, а в какой-то мере выражение фундаментальной природы мира, в котором знание и неопределённость непрерывно конфликтуют и взаимодействуют. Никогда не задумывались об этом?
Для более тонкого понимания динамики знания и неопределённости полезно ввести понятие «расстояния Кульбака–Лейблера» (1951 г.) — меру относительной энтропии, отражающую, насколько наша модель мира расходится с реальностью. Каждый акт познания — это попытка сократить это расстояние, то есть уменьшить ошибку и неопределённость. Однако абсолютного совпадения модели и реальности достичь невозможно — информационный разрыв останется всегда. Это фундаментальный предел знания и предсказуемости. Реальный мир — чрезвычайно сложен, содержит огромное количество факторов, шумов, нелинейностей и контекстов, потому истинное распределение P часто либо неизвестно, либо невычислимо.
Экономика как притча о случайностях.
Экономика — это не просто наука, а культивация случайностей, обёрнутая в иллюзию закономерности. Это система, в которой любые прогнозы не более чем вероятностные притчи, а уровень неопределённости — чудовищен. Удивительно, что люди, живущие в XXI веке, после всех открытий XX века, продолжают верить в экономический детерминизм и рациональность рынков. На эту тему довольно по-трикстерски и весьма откровенно, с множеством жизненных примеров, и с небольшой издёвкой, писал Нассим Талеб в своей книге «Одураченные случайностью», дополнив жизненные примеры философскими и математическими аргументами от своих знакомых, помогавших написать ему книгу. Вот один из его стартовых фрагментов:
«К сожалению, некоторые люди участвуют в игре слишком серьезно, и они вынуждены искать смысл во многих вещах… В более общем смысле, мы недооцениваем долю случайности почти во всем, что вряд ли заслуживает отдельной книги — за исключением случая, когда пишет специалист, то есть дурак из дураков. Неприятно, что наука только недавно оказалась в состоянии учитывать случайность (экспансия шума превосходит рост доступной информации). Теория вероятности достаточно молодая ветвь математики и практическое применение вероятности почти не существует в качестве отдельной дисциплины.».
Неудивительно, что его книга вошла в список 75 «умнейших книг всех времён» по версии американского журнала Fortune.
Заключение.
И действительно, странно видеть, как люди науки, владеющие современными методами статистики и логики, подвержены этому влиянию — это традиционно, догматично, но совсем не выглядит прогрессивно. Не походит на дух сверхчеловека по Ницше, ни на Perpetuum Mobile, ни на авангардный дух. Больше похоже на смерть, но не на жизнь и желание саморазвиваться.
Стало быть, фраза Сократа «Я знаю, что ничего не знаю» является самой настоящей реальностью. Именно поэтому современные неореалисты поголовно должны стать индетерминистами.
А ещё был Декарт. Тот самый, что сомневался во всём, пока не доказал себе, что сомневаться — значит существовать. Великолепная стартовая точка для свободы и неопределённости: всё, кроме «я мыслю, следовательно, существую», может оказаться обманом. Правда, потом он зачем-то призвал доброго Бога, чтобы спасти математику и физику. Ну, чтобы хоть что-то работало. В конце концов всё равно списал ответ у высшего существа.