Читать книгу Я – странная петля - Дуглас Хофштадтер - Страница 34

Я – странная петля
Глава 2. Разболтанная лампочка страхов и снов
Термодинамика и статистическая механика

Оглавление

Я вырос в семье физика и потому привык видеть физические процессы в подоплеке всех возможных событий во Вселенной. Еще мальчиком я узнал из научно-популярных книг, что химические реакции раскладываются в последовательность физических взаимодействий атомов, а когда стал более умудренным, понял, что молекулярная биология – результат приложения законов физики к сложным молекулам. В общем, я не оставлял в мире места «сверхсилам», превосходящим четыре основные силы, открытые физикой (тяготение, электромагнетизм и два типа ядерного взаимодействия – сильное и слабое).

Но как я умудрился, взрослея, соединить эту железобетонную веру с другими убеждениями – что из-за эволюции сформировалось сердце, что религиозный догматизм спровоцировал войны, что ностальгия сподвигла Шопена написать определенный этюд, что острая профессиональная зависть заставила написать много гадких рецензий на книгу, и так далее, и тому подобное? Эти легко уловимые макропричины как будто бы радикально отличаются от четырех священных физических сил, которые, я был уверен, вызвали все события во Вселенной.

Ответ прост: я представил эти «макропричины» как лишь способ описания сложных паттернов, порожденных базовыми физическими силами; точно так же физики осознали, что макроявления вроде трения, вязкости, светопроницаемости, давления и температуры могут пониматься как хорошо предсказуемые закономерности, определяемые статистикой поведения астрономического количества невидимых микроскопических частиц, которые носятся туда-сюда в пространстве и времени и сталкиваются друг с другом, и все их поведение продиктовано только четырьмя основными законами физики.

Я также осознал, что такие переходы между уровнями описания дают кое-что крайне ценное для живых созданий: доступность для понимания. Если посвятить поведению газа огромный рукописный труд, число уравнений в котором будет соответствовать числу Авогадро (допустим, что такой Гераклов подвиг возможен), никто ничего не поймет; но если выкинуть кучу информации и сделать статистическую выжимку, доступность для понимания сразу возрастет. Точно так же я легко могу упомянуть «ворох осенних листьев», не уточняя конкретную форму, расположение и цвет каждого листика, точно так же могу описать газ, указав только его температуру, давление и объем.

Эта идея, впрочем, хорошо знакома как физикам, так и большинству философов, и ее можно сократить до не слишком оригинального правила «Термодинамика объясняется статистической механикой»; хотя, возможно, чуть понятнее это звучит в следующей формулировке: «Статистическая механика может быть опущена при переходе на уровень термодинамики».

Поскольку мы являемся животными, чье восприятие ограничено миром повседневных макрообъектов, нам, конечно, приходится существовать, никак не соприкасаясь с объектами и процессами на микроуровнях. Еще примерно сто лет назад ни у кого не было ни малейшего представления об атомах, и все же люди прекрасно справлялись. Фердинанд Магеллан сходил в кругосветное плавание, Уильям Шекспир написал несколько пьес, И. С. Бах написал несколько кантат, а Жанна Д’Арк сгорела на костре, каждый по своим причинам, к счастью или к несчастью; но ни одна из причин с их точки зрения не имела ни малейшего отношения ни к ДНК, РНК или белкам, ни к углероду, кислороду, водороду и азоту, ни к фотонам, электронам, протонам, нейтронам и уж тем более кваркам, глюонам, W- и Z-бозонам, гравитонам и частицам Хиггса.

Я – странная петля

Подняться наверх