Глава 4. Критерии реальности 8 глава

зрения источника закономерности, лежащей в основе движения планет,

закономерности, которую можно объяснить, только ссылаясь на

гелиоцентрическую теорию. Принятие своей собственной позиции в качестве

объяснения мира привело бы всех этих людей непосредственно к реализму и

рационализму Галилео. Но идея доктора Джонсона -- это нечто большее, чем

опровержение солипсизма. Она также показывает критерий реальности,

используемый в науке, а именно: если что-то может оказать ответное

воздействие, значит оно существует. "Оказать ответное воздействие" в данном

случае не обязательно означает, что так называемый объект реагирует на то,

что его пнули -- что на него оказали физическое воздействие, как на камень

доктора Джонсона. Достаточно того, что, когда мы "пинаем" что-то, этот

объект воздействует на нас способами, которые требуют независимого

объяснения. Например, у Галилео не было средств воздействия на планеты, но

он мог воздействовать на свет, исходящий от них. Его эквивалентом пинания

камня было преломление этого света через линзы телескопов и глаза. Этот свет

реагировал, "воздействуя" на сетчатку его глаз. И это ответное воздействие

позволило ему сделать вывод не только о реальности света, но и о реальности

гелиоцентрического движения планет, необходимого для объяснения картин

падающего света.

Кстати, доктор Джонсон тоже непосредственно не пинал камня. Человек --

это разум, а не тело. Доктор Джонсон, который провел этот эксперимент, был

разумом, и этот разум непосредственно "воздействовал" всего лишь на

несколько нервов, которые передали сигнал мускулам, подтолкнувшим его ногу к

камню. Вскоре после этого доктор Джонсон ощутил, что камень "оказал ответное

воздействие", но опять лишь косвенно, после того, как удар создал давление в

его ботинке, потом в его коже, а потом привел к появлению электрических

импульсов в его нервах и так далее. Разум доктора Джонсона, как и разум

Галилео и разум любого другого человека, "воздействовал" на нервы, "получал

от них ответное воздействие" и делал вывод о существовании и свойствах

реальности, основываясь на одних взаимодействиях. Какой вывод относительно

реальности имел право сделать доктор Джонсон, зависит от того, какое

наилучшее объяснение он мог дать происшедшему. Например, если бы ему

показалось, что ощущение зависит только от растяжения ноги, а не от внешних

факторов, то он, возможно, счел бы это свойством своей ноги или только

своего разума. Возможно, он страдал от болезни, которая проявлялась в

ощущении отдачи, когда бы он ни протягивал ногу определенным образом. Но в

действительности отдача зависела от того, что делал камень: например,

находился в определенном месте, что, в свою очередь, было связано с другими

действиями, производимыми камнем, например, он был видим или воздействовал

на людей, которые его пинали. Доктор Джонсон ощущал, что эти действия

автономны (независимы от него) и достаточно сложны. Следовательно,

объяснение реалистов, почему камень дает ощущение отдачи, включает в себя

сложную историю о чем-то автономном. Но и объяснение солипсистов делает то

же самое. В действительности, любое объяснение явления отдачи ноги --

обязательно "сложная история о чем-то автономном". В сущности оно должно бы

стать историей камня. Солипсист назвал бы его камнем из сна, но, не считая

этого названия, истории солипсиста и реалиста имели бы один и тот же

сценарий.

Мой рассказ о тенях и параллельных вселенных в главе 2 был связан с

вопросом о том, что существует, а что нет; и неявно с тем, что считать

доказательством существования, а что нет. Я воспользовался критерием доктора

Джонсона. Вернемся к точке Х на экране, изображенном на рисунке 2.7 (с. 46).

Эта точка освещена только при двух открытых щелях, но становится темной,

когда открывают еще две щели. Я сказал, что "неизбежен" вывод о том, что

через вторую пару щелей должно проходить что-то, что мешает свету,

проходящему через первую пару щелей, достигнуть точки X. Такой вывод

логически нельзя назвать неизбежным, поскольку если бы мы не искали

объяснений, мы просто могли бы сказать, что фотоны, которые мы видим, ведут

себя так, словно нечто, проходящее через вторую пару щелей, отклонило

траекторию их движения, но на самом деле этого нечто там нет. Точно также

доктор Джонсон мог сказать, что он почувствовал отдачу в ноге, словно там

побывал камень, но на самом деле там ничего не было. Инквизиция утверждала,

что только кажется, что планеты движутся так, словно и они, и Земля

находятся на орбите вокруг Солнца, но на самом деле они движутся вокруг

неподвижной Земли. Но если наша цель -- объяснить движение планет или

движение фотонов, то мы должны сделать то же самое, что сделал доктор

Джонсон. Мы должны принять методологическое правило, что если что-то ведет

себя так, словно оно существует, оказывая ответное воздействие, то это

воздействие следует рассматривать как доказательство существования этого

объекта. Теневые фотоны оказывают ответное воздействие на реальные фотоны,

а, значит, теневые фотоны существуют.

Можем ли мы подобным образом сделать вывод из критерия доктора

Джонсона, что "планеты движутся так, словно их толкают ангелы, а,

следовательно, ангелы существуют"? Нет, но только потому, что у нас есть

объяснение лучше. Нельзя сказать, что ангельская теория движения планет

полностью лишена достоинств. Она объясняет, почему планеты движутся

независимо от небесной сферы, и это действительно поднимает ее над

солипсизмом. Но она не объясняет, почему ангелы толкают планеты по данному

набору орбит, а не по какому-то другому, или, в частности, почему они

толкают планеты, словно их движение определяется кривизной пространства и

времени, универсальными законами теории относительности. Вот почему теория

ангелов как объяснение не может конкурировать с теориями современной физики.

Точно также постулировать, что ангелы проходят через вторую пару щелей

и отклоняют наши фотоны, будет лучше, чем ничего. Но мы можем сделать еще

лучше. Мы точно знаем, как эти ангелы должны вести себя: совсем как фотоны.

Таким образом, у нас есть выбор между объяснением, основанным на невидимых

ангелах, притворяющихся фотонами, и объяснением, основанным на невидимых

фотонах. При отсутствии независимого объяснения, почему ангелы должны

притворяться фотонами, последнее объяснение считаем лучше первого.

Мы не чувствуем присутствия своих двойников в других вселенных. Точно

также инквизиторы не чувствовали, что Земля под их ногами вертится. И

все-таки она вертится! Теперь рассмотрим, что бы мы чувствовали, если бы

существовали во множестве копий, взаимодействуя только через незаметные

слабые воздействия квантовой интерференции. Это эквивалентно тому, что делал

Галилео, когда анализировал, как бы мы почувствовали Землю, если бы она

двигалась в соответствии с гелиоцентрической теорией. Он открыл, что

движение было бы неощутимо. Но, возможно, слово "неощутимо" в данном случае

не совсем уместно. Ни движение Земли, ни присутствие параллельных вселенных

невозможно ощутить непосредственно, но тогда нельзя ощутить ничего (кроме,

пожалуй, своего собственного пустого существования, если справедлив аргумент

Декарта). Но и то и другое можно ощутить в том смысле, что они ощутимо

"оказывают ответное воздействие" на нас, если мы изучаем их с помощью

научных инструментов. Мы можем видеть, как маятник Фуко раскачивается в

плоскости, которая постепенно поворачивается, показывая этим вращение Земли,

которая под ней находится. Мы можем обнаружить фотоны, которые отклонились

из-за интерференции со своими двойниками из другой вселенной. И то, что

чувства, с которыми мы родились, не приспособлены ощущать все это

"непосредственно", -- всего лишь случайность, которая произошла в результате

эволюции.

Неоспоримой теорию существования делает не сила ответной реакции чего

бы то ни было. Важна роль такой теории в объяснениях. Я уже приводил примеры

из физики, когда совсем крошечная "ответная реакция" приводила нас к

грандиозным выводам относительно реальности, потому что других объяснений у

нас не было. Может произойти и обратное: если среди конкурирующих объяснений

нет определенного победителя, то даже очень сильная "ответная реакция" может

не убедить нас в том, что предполагаемый источник имеет независимую

реальность. Например, однажды вы можете увидеть, что на вас напали ужасные

чудовища -- а потом вы проснетесь. Даже если объяснение, которое они

породили в вашем разуме, кажется адекватным, все равно нерационально делать

вывод о существовании таких чудовищ в физическом мире. Если идя по

оживленной улице, вы почувствовали внезапную боль в плече, и оглянувшись, не

обнаружили ничего, что объяснило бы эту боль, вы, возможно, захотели бы

узнать, была ли боль вызвана подсознательной частью вашего разума, вашим

телом или чем-то извне. Вы могли счесть возможным, что какой-то спрятавшийся

шутник выстрелил в вас из пневматического ружья, но вы не могли сделать

вывод о реальном существовании этого человека. Но если бы вы увидели

катящуюся по тротуару дробинку от пневматического ружья, вы могли бы

заключить, что ни одно объяснение не решает задачу лучше, чем объяснение с

пневматическим ружьем, и в этом случае вы бы приняли это объяснение. Другими

словами, предварительно вы высказали бы догадку о существовании человека,

которого не видели и не могли видеть из-за его роли в наилучшем (из

имеющихся у вас) объяснении. Ясно, что теория существования такого человека

не является логическим следствием результата наблюдений (в качестве которого

в данном случае выступает отдельное наблюдение). Кроме того, эта теория не

принимает форму "индуктивного обобщения", например, если вы проведете тот же

самый эксперимент, вы можете получить другой результат. Эту теорию также

нельзя проверить экспериментально: эксперимент не может доказать отсутствие

спрятавшегося шутника. Несмотря на все это, аргумент в пользу этой теории

мог бы быть чрезвычайно убедительным, если бы представлял собой лучшее

объяснение.

Всякий раз, когда я пользовался критерием доктора Джонсона для

приведения доводов в защиту реальности чего-либо, особенно важным всегда

оказывалось одно свойство -- сложность. Мы предпочитаем простые объяснения

сложным. Кроме того, мы предпочитаем объяснения, которые способны учесть

детали и сложность, объяснениям, которые могут учесть только простые аспекты

явлений. В соответствии с критерием доктора Джонсона следует считать

реальными те сложные категории, которые, если мы не сочтем их реальными,

усложнят наши объяснения. Например, мы должны считать реальными планеты,

потому что в противном случае мы будем вынуждены принять сложные объяснения

о космическом планетарии, об измененных законах физики, об ангелах или о

чем-то еще, что при этом допущении давало бы нам иллюзию того, что в

космическом пространстве есть планеты.

Таким образом, наблюдаемая сложность структуры или поведения

какого-либо объекта - это часть доказательства реальности этого объекта. Но

это не достаточное доказательство. Мы, например, не считаем свои отражения в

зеркале реальными людьми. Безусловно, сами иллюзии -- это реальные

физические процессы. Но иллюзорные объекты которые они нам показывают, не

нужно считать реальными, потому что их сложность проистекает из чего-то еще.

Их сложность не является автономной. Почему мы принимаем "зеркальную" теорию

отражений, но отвергаем теорию Солнечной системы "как планетария"? Потому

что, имея простое объяснение действия зеркал, мы можем понять, что ничего из

того, что мы видим в них, в действительности за ними не находится. В

дальнейших объяснениях нет необходимости, потому что отражения, несмотря на

всю свою сложность, не являются автономными -- всю свою сложность они просто

переняли с нашей стороны зеркала. С планетами все обстоит иначе. Теория о

том, что космический планетарий реален и что за ним ничего нет, только

усугубляет задачу. Поскольку, приняв эту теорию, вместо того чтобы просто

узнать принцип действия Солнечной системы, нам сначала пришлось бы спросить

о принципе действия планетария и только потом о принципе действия Солнечной

системы, которую этот планетарий представляет. Мы не смогли бы избежать

последнего вопроса, повторяющего тот вопрос на который мы пытались ответить

в первую очередь. Теперь мы можем перефразировать критерий доктора Джонсона

следующим образом:

Если, в соответствии с простейшим объяснением, какая-либо категория

является сложной и автономной, значит, эта категория реальна.

Теория сложности вычислений -- это отрасль теории вычислительных

систем, которая связана с тем, какие ресурсы (как-то: время объем памяти или

энергия) необходимы для выполнения данных классов вычислений. Сложность

отрезка информации определяется на основе вычислительных ресурсов (как-то:

длина программы, количество вычислительных этапов или объем памяти), которые

понадобились бы компьютеру для воспроизведения этого отрезка информации.

Используют несколько различных определений сложности, каждое из которых

имеет свою область применения. В данном случае нас не волнуют точные

определения, но все они основаны на идее о том, что сложный процесс -- это

процесс, который в действительности представляет нам результаты обширного

вычисления. Планетарий хорошо иллюстрирует смысл, в котором движение планет

"представляет нам результаты обширного вычисления". Предположим, что

планетарием управляет компьютер, вычисляющий точное изображение того, что

прожекторы должны представить в качестве изображения ночного неба. Чтобы

сделать это достоверно, компьютер должен использовать формулы,

предоставленные астрономическими теориями. В действительности такое

вычисление идентично тому, которое осуществили бы при определении

предсказаний, куда обсерватории следует направить свои телескопы, чтобы

увидеть реальные планеты и звезды. Говоря, что внешний вид планетария так же

"сложен", как и вид ночного неба, которое он представляет, мы имеем в виду,

что оба этих вычислительных процесса, -- один из которых описывает ночное

небо, а второй -- модель Солнечной системы, -- весьма идентичны. Таким

образом, мы опять можем переформулировать критерий доктора Джонсона на

основе гипотетических вычислений:

Если для обретения иллюзии того, что определенная категория реальна,

потребуется значительное количество вычислений, то эта категория реальна.

Если бы в ноге доктора Джонса всякий раз, когда он ее вытягивал,

появлялась отдача, то источнику его иллюзий (Богу, машине виртуальной

реальности или чему-то еще) пришлось бы проделать всего лишь простое

вычисление, чтобы определить, когда давать ему ощущение отдачи (что-то вроде

"ЕСЛИ нога вытянута, ТО отдача ..."). Но чтобы воспроизвести то, что испытал

доктор Джонсон, в практическом эксперименте, необходимо принять во внимание,

где находится камень, попадет ли по нему нога доктора Джонсона, насколько он

тяжел, тверд и прочно ли вдавлен в землю, пинал ли его кто-то до доктора

Джонсона и т.д. -- огромное вычисление.

Физики, склонные к мировоззрению, подразумевающему существование одной

вселенной, иногда пытаются объяснить явление квантовой интерференции

следующим образом: "Теневых фотонов не существует, -- говорят они, -- а то,

что переносит влияние отдаленных щелей на реальный фотон, -- ничто. Некое

действие на расстоянии (как в законе тяготения Ньютона) просто заставляет

фотоны изменять траекторию, когда открывают отдаленную щель". Но в этом

предполагаемом действии на расстоянии нет ничего "простого". Соответствующий

физический закон не может не сказать, что отдаленные объекты воздействуют на

фотон так, словно что-то проходит через отдаленные щели и отскакивает от

отдаленных зеркал так, чтобы остановить этот фотон в нужное время в нужном

месте. Для определения реакции фотона на эти отдаленные объекты потребовался

бы тот же объем вычислений, что и для создания истории о большом количестве

теневых фотонов. Вычислению пришлось бы пройти через всю историю поведения

каждого фотона: он отскакивает от этого, его останавливает то и т.д.

Следовательно, как и в случае с камнем доктора Джонсона и с планетами

Галилео, история о теневых фотонах обязательно появляется в любом объяснении

наблюдаемых результатов. Минимальная сложность этой истории делает отрицание

существования этих объектов неприемлемым с философской точки зрения.

Физик Дэвид Бом создал теорию с предсказаниями, идентичными

предсказаниям квантовой теории, в которой некая волна сопровождает каждый

фотон, переливается через всю перегородку, проходит через щели и

препятствует движению видимого фотона. Теорию Бома часто представляют как

вариант квантовой теории, основанный на существовании одной вселенной. Но

эта теория ошибочна в соответствии с критерием доктора Джонсона. Отработка

поведения невидимой волны Бома потребует тех же вычислений, что и отработка

поведения триллионов теневых фотонов. Некоторые части волны описывают нас,

наблюдателей, обнаруживающих фотоны и реагирующих на них; другие части волны

описывают другие варианты нас, реагирующих на фотоны в других положениях.

Скромная терминология Бома -- отношение к большей части реальности как к

волне -- не меняет того факта, что в его теории реальность состоит из

огромного набора сложных категорий, каждая из которых способна ощущать

другие категории из своего набора, но категории из остальных наборов она

может ощущать только косвенно.

Н описал новую концепцию Галилео нашей связи с внешней реальностью как

великое методологическое открытие. Это открытие предоставило нам новую

надежную форму рассуждения, содержащего результаты наблюдений. Один из

аспектов его открытия действительно заключается в следующем: научное

рассуждение надежно не в том смысле, что оно удостоверяет, что любая

конкретная теория останется неизменной до будущих времен, а в том смысле,

что мы правы, когда полагаемся на него. Ибо мы правы, когда ищем решения

задач, а не источники первичного доказательства. Результаты наблюдений --

это действительно свидетельства, но не в том смысле, что из них с помощью

дедукции, индукции или любого другого метода можно вывести любую теорию, а в

том смысле, что они могут стать истинной причиной предпочтения одной теории

другой.

Но у открытия Галилео есть другая сторона, про которую чаще всего

забывают. Надежность научного рассуждения -- это не только качество нас:

нашего знания и наших взаимоотношений с реальностью. Это также и новый факт

о самой физической реальности, факт, который Галилео выразил фразой: "Книга

Природы написана математическими символами". Как я уже сказал, буквально в

природе невозможно "прочитать" и частицы теории: это ошибка индуктивизма. Но

там есть нечто другое: свидетельства, или, выражаясь более точно,

реальность, которая предоставляет нам эти свидетельства, если мы

взаимодействуем с ней должным образом. Если нам дана крупица теории или даже

крупицы нескольких конкурирующих теорий, мы можем использовать результаты

наблюдений, чтобы сделать выбор. При желании любой человек может искать

такие свидетельства, находить их и совершенствовать. Для этого не нужно ни

полномочий, ни посвящения, ни священных текстов. Единственное, что нужно, --

смотреть в нужном направлении, не забывая про плодородные задачи и обещающие

теории. Эта открытая доступность не только свидетельств, но и всего

механизма обретения знания, -- ключевое свойство концепции реальности

Галилео.

Возможно, Галилео считал это само собой разумеющимся, но это не так.

Это независимое допущение о том, какова физическая реальность. Логически

реальности не нужно этого свойства, помогающего науке, но оно у нее

присутствует -- и присутствует в изобилии. Вселенная Галилео насыщена

свидетельствами. Коперник собрал свидетельства своей гелиоцентрической

теории в Польше. Тихо Браге собрал свои свидетельства в Дании, а Кеплер -- в

Германии. Направив свой телескоп в небо над Италией, Галилео получил больший

доступ к тем же свидетельствам. Каждый кусочек поверхности Земли в каждую

ясную ночь в течение миллиардов лет утопал в свидетельствах фактов и законов

астрономии. Для множества других наук свидетельства тоже были на

поверхности, но увидеть их стало возможно только в современности с помощью

микроскопов и других приборов. Там, где свидетельств физически еще нет, мы

можем создать их с помощью таких приборов, как лазеры и перегородки с

отверстиями -- приборов, которые может построить каждый где угодно и в любое

время. И свидетельства будут одни и те же, независимо от того, кто их

обнаружит. Чем более фундаментальна теория, тем доступнее ее свидетельства

(для тех, кто знает, как смотреть) не только на Земле, но и во всем

мультиверсе.

Таким образом, физическая реальность самоподобна на нескольких уровнях:

несмотря на колоссальную сложность вселенной и мультиверса, некоторые

картины бесконечно повторяются. Земля и Юпитер -- весьма непохожие планеты,

но они движутся по орбите и состоят из одинакового набора примерно ста

химических элементов (правда, в различных пропорциях). То же самое относится

и к их двойникам из параллельных вселенных. Свидетельства, которые произвели

столь сильное впечатление на Галилео и его современников, также существуют

на других планетах и в отдаленных галактиках. Свидетельства, которые сейчас

изучают физики и астрономы, были доступны миллиард лет назад и будут

доступны еще через миллиард лет. Само существование общих объяснительных

теорий означает, что несравнимые объекты и события некоторым образом

физически схожи. Свет, попадающий к нам из отдаленных галактик, -- это всего

лишь свет, но нам он кажется галактиками. Таким образом, реальность содержит

не только свидетельства, но и средства (например, наш разум и продукты нашей

жизнедеятельности) ее понимания. В физической реальности существуют

математические символы. И то, что именно мы помещаем их туда, не умаляет их

физическую суть. В этих символах -- в наших планетариях, книгах, фильмах, в

памяти наших компьютеров и в нашем мозге -- существуют образы физической

реальности в целом, образы не только внешнего вида объектов, но и структуры

реальности. Существуют законы и объяснения, редукционные и исходящие.

Существуют описания и объяснения Большого Взрыва и субъядерных частиц и

процессов; существуют математические абстракции; домыслы; искусство; этика;

теневые фотоны и параллельные вселенные. Степень истинности всех этих

символов, образов и теорий, -- то есть определенное сходство с конкретными

или абстрактными вещами, к которым они относятся, -- определяет новую

самоподобность, которую дает реальности их существование. Эту самоподобность

мы называем знанием.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

Гелиоцентрическая теория -- теория о том, что Земля движется вокруг

Солнца и вращается вокруг своей собственной оси.

Геоцентрическая теория -- теория о том, что Земля неподвижна, а все

остальные небесные тела движутся вокруг нее.

Реализм -- теория о том, что внешняя физическая вселенная объективно

существует и воздействует на нас через наши чувства.

Бритва Оккама (моя формулировка) -- не усложняйте объяснения, если в

этом нет необходимости, потому что в противном случае излишние усложнения

останутся необъясненными.

Критерий доктора Джонсона (моя формулировка) -- если что-либо дает

ответную реакцию, значит, оно существует. Уточненный вариант: если в

соответствии с простейшим объяснением какая-либо категория является сложной

и автономной, значит, эта категория реальна.

Самоподобность -- некоторые части физической реальности (например,

символы, картины или человеческие мысли) похожи на другие ее части. Сходство

может быть конкретным, когда образы в планетарии похожи на ночное небо; но

важнее то, что это сходство может быть абстрактным, когда некое положение

квантовой теории, напечатанное в книге, правильно объясняет один из аспектов

структуры мультиверса. (Возможно, некоторые читатели знакомы с фрактальной

геометрией; понятие самоподобности, определенное здесь, гораздо шире

понятия, используемого в этой области).

Теория сложности -- раздел теории вычислительных систем, занимающийся

ресурсами (такими, как время, объем памяти или энергия), которые необходимы

для выполнения данных классов вычислений.

РЕЗЮМЕ

Несмотря на то, что солипсизм и родственные ему доктрины логически

самосогласованны, их можно полностью опровергнуть, просто воспринимая как

серьезные объяснения. Хотя все они претендуют на звание упрощенного

мировоззрения, такой анализ показывает, что они не более чем чрезмерно

усложненные формы реализма, которые невозможно защитить. Реальные категории

ведут себя сложным и автономным образом, который можно принять как критерий

реальности: если что-либо "дает ответную реакцию", оно существует. Научное

рассуждение, использующее наблюдение не как основу экстраполяции, а как

средство поиска отличий в объяснениях, не уступающих друг другу по остальным

параметрам, может дать нам истинное знание о реальности.

Таким образом, особое свойство самоподобности физического мира делает

возможной науку и другие формы знания. Однако впервые это свойство признали

и изучили вовсе не физики, а математики и теоретики в области вычислительной

техники. Они назвали это свойство универсальностью вычислений. Теория

вычислений -- наше третье основное направление.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: