Читать книгу Современная научная картина мира - Николай Клягин - Страница 10

Известные нам законы природы, на первый взгляд, чрезвычайно разнообразны, поскольку определяют жизнь весьма непохожих сфер действительности. Между тем, анализ выявляет их общее происхождение и гипотетически указывает на вневселенские корни. Законы природы делятся на динамические, осуществляющиеся однозначно, и статистические, выполняющиеся лишь в определенном проценте случаев, т. е. с известной вероятностью. Динамические законы можно рассматривать как те же статистические, реализующиеся с предельной вероятностью.

Статистические законы отражают альтернативность своих возможных проявлений и в этом смысле совпадают с диалектическим взглядом на мир как на единство противоположностей. Подобная двойственность действительности берет начало в бытии суперструн, которые в качестве волн имеют фазу и противофазу, а потому при взаимодействиях достигают либо ожидаемого, либо противоположного исхода (предсказуема лишь его вероятность). В свою очередь, волновое поведение суперструн повторяет фазу и противофазу контакта родительских доменов ВИМа, что выносит истоки диалектики и статистики за пределы нашего мира, как это видно и из других соображений (см. разд. 1.7).

Обладая фазой и противофазой колебаний, пара суперструн располагает четырьмя вариантами контактов между собой, происходящих с вероятностью в 25% (при учете девятизначных степеней свободы суперструн вариантов становится 324, однако мы опускаем эту громоздкую возможность). На деле может сложиться так, что суперструны случайно прореагируют между собой только одним мыслимым способом, обманув наши ожидания (т. е. нарушив математическое ожидание своего поведения). Теоретически подобная крайность не исключена.

Однако, если дать суперструнам время повторить взаимодействия множество раз (например, 10 тыс., или, так сказать, 100% в квадрате, как рекомендует теория вероятностей), они суммарно поведут себя в соответствии с математическим ожиданием (т. е. как предсказано). Это называется полной реализацией закона больших чисел, и дальнейшие эксперименты с суперструнами уже не принесут ничего нового.

Закон больших чисел является фундаментальной особенностью нашего статистического мира. Его природа обусловлена тем, что причинно-следственный закон не допускает крайностей. Он исключает их потому, что крайности нарушают исходный для него закон неубывания энтропии (см. разд. 1.4), который ведет Вселенную в целом к однородному (тепловому) состоянию, а не наоборот. Закон же больших чисел является математическим выражением того обстоятельства, что отклонения от среднестатистических результатов опыта маловероятны, как того и требует закон причинности, что позволяет выводить закон больших чисел из закона каузальности. Поясним сказанное примером. Допустим, мы 10 раз подбросили монетку. У нас, в принципе, может выпасть 9 «орлов» и 1 «решка». Однако, если повторить эту процедуру 10 тысяч раз, «орел» и «решка» наверняка выпадут у нас практически поровну. Это является классическим выражением закона больших чисел. Если вдруг выпадет 9999 «орлов» и 1 «решка», это будет вопиющим нарушением закона причинности, и он позаботился о том, чтобы ничего подобного не происходило. «Позаботился», конечно, в переносном смысле слова. Просто закон каузальности требует, чтобы в сходных условиях происходили сходные события, а отклонения от них исключались. Поэтому крайности при классических испытаниях закона больших чисел (множество сходных опытов) не наблюдаются.

Благодаря выполнению закона больших чисел крупные совокупности объектов ведут себя повторимо, устойчиво, что обеспечивает долговременную стабильность Вселенной и ее частей, где не наблюдается каких-то спонтанных отклонений от типичного положения вещей (что само по себе еще не обязательно). Это происходит потому, что поведение крупной совокупности объектов статистически равноценно поведению, скажем, пары объектов (или парного объекта), повторенному множество раз, где усматривается архетип проявления закона больших чисел (см. выше).

Недопущение крайних состояний в нашем мире (где даже замкнутые «черные дыры» испаряются) характерно для закона каузальности. Оно отражает гибридное происхождение Вселенной от столкновения пары доменов ВИМа, отличающихся крайностями, что в сумме дало нечто умеренное, наш мир, где крайнее, неповторимое «выпалывается» законом причинности, ибо его стихия – это устойчиво повторяющиеся связи вещей.

Там же усматривается происхождение естественного отбора, пронизывающего все сферы жизни нашей Вселенной. Естественный отбор есть та же дихотомия исхода опыта (по схеме «быть или не быть»), которая отличает и статистику: один вариант действительности выживает, а противоположный элиминируется. Естественный отбор разыгрался еще на заре физической Вселенной, когда взаимодействия в горячем бульоне суперструн вычеркнули из активной жизни суперчастицы и антивещество, а «темное вещество» изолировали от «светлого» во всех отношениях, за исключением сил тяготения. В этом отношении Вселенная напоминает живое существо; ср. [375]. Естественный отбор осуществляется везде, где присутствуют выбор и конкуренция. Он более всего известен в эволюционной биологии и экономике, но действует на уровне любых сущностей и явлений.

Двойственное устройство основ Вселенной предполагает, что каждому объекту в ней соответствует антипод или партнер, т. е. Вселенную пронизывают отношения симметрии. До момента 10^–43 с после Большого Взрыва физические взаимодействия были симметричными, а нынешние частицы пребывали в окружении суперчастиц. Затем физическая симметрия пала. Однако она по-прежнему актуальна в сфере химии, где периодический закон построен на началах симметрии. В математике мы имеем Грандиозную теорему, чьи конечные простые группы выдержаны в духе симметрии. Это же наблюдается и всюду, где выдерживаются гармония и равновесие.

Симметричные взаимоотношения вещей распространились и на временну́ю сферу. Это выразилось в подчинении течения событий циклическим алгоритмам с повторами во времени, чему охотно благоприятствовал причинно-следственный закон, радеющий за повторяемость. Собственно, благодаря закону причинности во Вселенной сложились устойчиво повторяющиеся связи вещей, называемые законами природы, хотя ни на каких небесных скрижалях не написано, что это должно быть так – возможно, в иных доменах ВИМа связи вещей, законы выглядят иначе: например, как правила, запрещающие повторы. Как полагал еще Гераклит (см. Введение), цикличность распространилась на саму Вселенную, если та отвечает пульсирующей модели. Цикличным схемам подчинены геологическая тектоника плит, история климата и биоэволюция (см. разд. 2.2, 2.3), а также демографо-технологическая зависимость, действующая в истории социума (см. разд. 3.1). Эти подобия не случайны, ибо они созвучны каузальности.

Между тем, как отмечалось выше, сформировавшийся причинно-следственный закон стал систематически поддерживать часто повторяющиеся явления и искоренять их менее частотные противоположности. Это происходило естественным путем. Например, при остывании Вселенной до 10²⁷К средние дистанции между суперструнами возросли, и тяжелые суперчастицы стали много реже участвовать во взаимодействиях, нежели обычные частицы. Первые вымерли явочным порядком, а вторые возобладали в результате естественного отбора. Во Вселенной восторжествовало асимметричное устройство физических частиц и полей. Сюда же относится элиминация антивещества и дискриминация «темного вещества». Асимметрия пронизывает все сферы бытия. В микробиологии мы имеем левоориентированные молекулы, причем асимметричность аминокислот, возможно, распространена космически, так как находит внеземные аналогии [252]. Вспоминается доминирование левого полушария головного мозга и правой руки у человека (см. разд. 3.2).

Асимметричные начала распространились на действительность через ее иерархическое устройство. Во-первых, бытие состоит из множества явлений, подчиненных относительно немногочисленным сущностям. Во-вторых, астрофизические объекты обращаются вокруг гравитационных центров и стремятся к Великому Аттрактору. В-третьих, в биологических и социальных сообществах рядовые индивиды группируются вокруг доминирующих особей. Если мы сравним структуру Вселенной с планом цивилизованного города, то в обоих случаях обнаружим сходное иерархическое устройство (см. рис. 2 и 10). Иерархия просматривается повсюду, где нечто множественное подчинено единому началу. Это правило не случайно – оно порождено причинно-следственным законом и является универсальным. Механика рождения иерархии из закона причинности состоит в следующем.

По преимуществу причинно-следственный закон стремится к унификации явлений «под одну гребенку». Поэтому в микромире поразительным образом господствуют типологически схожие суперструны, а в макромире – небесные тела двух-трех типов: звезды, планеты (газовые и твердые) и их обломки (кометы, метеориты и астероиды, к которым примыкают спутники планет). Химия зиждется на сотне элементов, а в социуме преобладает однородная толпа и т. д. В то же время на каждом уровне организации материи указанное однообразие создает тесноту, которая методом естественного отбора выдавливает явления на следующий уровень действительности, что и объясняет происхождение «многоэтажности» нашего мира (см. разд. 1.6). Так возникает наиболее общая форма иерархии: в данном случае – иерархия уровней организации материи. И на каждом уровне повторяется аналогичная процедура (а повторы – «любимая тема» каузальности). В результате иерархия опутывает отдельные этажи бытия. К вышеприведенным примерам можно добавить следующие. Биологические экосистемы организованы по модели пищевых пирамид (хищники – травоядные – растения), а человеческое общество «пропитано» иерархичностью. В результате причинно-следственный закон хитроумно сочетает поддержку однообразия с его иерархической организацией. И потому наш мир далеко не прост.

* * *

Как можно убедиться, современная физическая картина мира разительно отличается от представлений конца прошлого века. Радикальные изменения привнесены в нее открытием универсальной элементарной частицы (суперструны) и астрофизическими данными в пользу анизотропности Вселенной. Теоретическое объединение всех физических взаимодействий (Теория Всего Сущего) вот-вот исполнит мечту Калуцы и Клейна о построении единой Теории поля, но принять ее к сведению можно и нужно уже сейчас. Не за горами наступление астрофизиков на Метавселенную, предположительные пути которого мы не оставили своим вниманием. Высказывания о Вечно Изменяющемся Мире следует пока держать в резерве рабочих гипотез, и все же выдвинутые суждения о бытии наблюдаемой Вселенной основаны на фактах.