Александр Никонов - Между Сциллой и Харибдой. Последний выбор Цивилизации
Великая пустота, как говорят буддисты.
Вопрос со сложностью бога не так прост. И на нем нужно еще какое-то время потоптаться. Что ж, попляшем на отсутствующем божьем теле…
Демонстрируя, как и по каким единым принципам работает эволюция, показываешь сначала эволюционное биологическое древо, а потом древо технической эволюции. Например, эволюции стрелкового оружия. И верующие тут же «находятся»:
– Но ведь компьютер и оружие создал человеческий разум! Именно он выстроил это древо! Значит, и древо биологической эволюции выстроено разумом! Человек сначала проектирует в уме, а потом строит дом. Или мастерит лопату. Сложному человеку сделать простое можно. Но никогда из более простого более сложное не получалось «само собой».
Действительно, лопата проще человека. Компьютер посложнее лопаты, но и он проще человека. И если принять точку зрения, что более простое создается более сложным, придется признать бога самым сложным, наисложнейшим существом, раз он создал такой непростой мир и человека! Но поскольку сложное, как видим из посылки, есть продукт еще более сложного, возникает тот же вопрос: кто сложил такого сложного бога? Значит, у него должен быть еще более сложный создатель! Откуда он взялся? И как быть с единобожием, если боги по возрастающей сложности уходят, как матрешки, в неведомую бесконечность?
Нет, право слово, у науки с этим дела обстоят гораздо приличнее! Есть непротиворечивая теория, которая в рамках Большой истории рассматривает развитие материи от Большого взрыва и утверждает, что сложное получалось из простого в результате эволюции, и потому изначально, в основе, так сказать, мира, лежит элементарное. Механизмы, по которым происходит усложнение, известны, их два – мутация и отбор.
Имманентно присущая миру квантовая случайность и жесткий отбор среды – вот великие слепые строители сложности. На тысячу вредных мутаций одна полезная: 999 идет в мусор, а одна закрепляется, поскольку дает конкурентное преимущество при функционировании системы в среде. Сложность нарастает шаг за шагом, ступенька за ступенькой. Ничто не появилось вдруг и сразу. Все возникало в борьбе и крови, в поту и слезах.
Современные же крестоносцы от креационизма, забегающие порой на территорию науки в надежде посеять в рядах наблюдающих за этим бесчинством панику, любят говорить, будто эволюция «не доказана». Мол, в основе науки лежит эксперимент, а кто и над какой планетой ставил эксперимент, чтобы пронаблюдать самозарождение жизни и ход эволюции?
Это, конечно, безграмотный бред, вызванный элементарным непониманием того, как работает метод научного познания. Мы не можем (пока) зажечь звезду – масштабный фактор не позволяет. Но это не значит, что мы не знаем, как работают звезды и что внутри них происходит. На современном этапе развития астрофизики есть классификация звезд, общее знание о процессах, происходящих в их недрах, понимание звездной эволюции – зарождения, жизни и смерти звезд разной массы.
А эксперименты для достижения этого понимания мы ставим не со звездами, а тут, на Земле – в ускорителях.
Кроме того, совсем необязательно в реальности зажигать звезду. Если звезды не зажигают, значит, это никому не нужно. Поскольку «зажечь звезду» можно и в компьютерной модели. Просто заложить закономерности и посмотреть на результат развития. Это и проще, и дешевле.
Сейчас уже созданы компьютерные модели, с неплохой точностью описывающие Вселенную. Так, например, в 2011 году в университете Нью-Мексико учеными трех стран – России, Германии и США – была создана самая точная на сегодняшний день компьютерная модель крупномасштабной структуры Вселенной. Ее назвали «Bolshoi», и, как вы понимаете, название придумали русские. А иностранные коллеги его приняли, потому что слово иностранцам знакомое: Большой театр – это бренд, который у всех на слуху. Ну, и еще потому, что руководил творческим коллективом наш ученый Анатолий Клыпин.
«Большой» компьютерную модель назвали, как легко догадаться, от Большого взрыва, поскольку она описывает процесс эволюции Вселенной от момента ее рождения. С моделью работает суперкомпьютер, установленный в НАСА, и она позволяет пронаблюдать процесс формирования Вселенной.
Модель – это не подобие компьютерной игры, как многим представляется – мол, что в нее заложили, то она и выдает. Такая модель была бы, разумеется, бессмысленной. А научные модели эволюции в силу своей сложности могут выдавать неожиданные и интересные результаты. Главное, чтобы введенные в модель данные соответствовали наблюдаемым. Это понятно?
Если нет, поясню. Гигантское количество вводных и огромное число нелинейных дифференциальных уравнений образуют столь трудоемкую задачу в смысле объема вычислений, что справиться с ней может только суперкомпьютер, а что получится на выходе – никому не очевидно. Это станет более понятным из следующей цифры. Суперкомпьютер, который рассчитывает модель «Большой» – это седьмой по мощности суперкомпьютер в мире. Он совершает 1 000 000 000 000 000 (тысячу триллионов!) счетных операций в секунду.
Компьютерные модели помогают ученым интерпретировать результаты известных астрономических наблюдений и планировать новые направления поиска. Когда-то космический зонд, запущенный для изучения реликтового излучения, позволил составить карту вариаций плотности такого излучения. На основе этой карты в 2005 году была составлена предыдущая компьютерная модель – «Millennium Run». Она неплохо себя показала. Но с тех пор была накоплена новая информация, которая и послужила для создания усовершенствованной модели «Большой».
Модель «Большой» получилась знатная, она довольно точно выдала наблюдаемое сегодня распределение масс во Вселенной и неплохо воспроизвела число галактик, подобных нашей, а значит, ей можно пользоваться для отслеживания деталей эволюционного процесса, что позволит определить направление дальнейших наблюдений и поисков. Шаг за шагом, шаг за шагом. Эволюция знания…
То же самое и с эволюцией живой материи. Существуют компьютерные модели биологической эволюции, которые эту самую эволюцию по двум механизмам – мутации и отбору – прекрасно воспроизводят. Их написанием занимаются даже студенты.
В сети можно найти и скачать простенькую программку «Ходоки», имитирующую и демонстрирующую механизмы эволюционной изменчивости, после чего наслаждаться, наблюдая, как от поколения к поколению меняются ваши подопечные. А люди серьезные могут найти диссертацию на соискание ученой степени даже не доктора, а кандидата, и даже не биологических, а физико-математических наук под названием «Исследование новых типов самоорганизации и возникновения поведенческих стратегий». Автор трудится в Институте прикладной математики и во введении к своей работе поясняет:
«Искусственная жизнь – молодое междисциплинарное направление исследований. Предметом исследования искусственной жизни является эволюция сложных систем, а основным методом – построение компьютерных моделей. Модели искусственной жизни находят свое применение в таких теоретических областях, как исследования возникновения жизни, биологической эволюции, коллективного поведения, социальной эволюции… Качественная теория дифференциальных уравнений открыла дорогу широкому использованию нелинейных систем в физике. Исследования диссипативных процессов теплопроводности, диффузии, вязкости и т. д. в открытых нелинейных системах привели к возникновению физики неравновесных систем и синергетики. Оказалось, что многие процессы в природе приводят к образованию диссипативных структур – стационарных распределений переменных, обладающих устойчивостью к возмущениям».
Чувствуете? Мы с вами и есть эти самые стационарные структуры, обладающие устойчивостью к возмущениям. Сначала эти структуры, сохраняющие свою выделенность из среды, были простыми и физическими, потом сложными и химическими, относимыми к органической химии, потом молекулы обрели свойства редубликации, то есть в среде, насыщенной «питанием», шла реакция химического копирования некоего сложного органического вещества. И это был первый шажок к жизни. А затем появилась и сама жизнь. Причем точную границу между «жизнью» и «нежизнью» провести невозможно.
«Движение системы, ведущее к подобному стационарному распределению, получило название самоорганизации, – пишет диссертант. – Синергетика дала возможность моделирования образования пространственных структур, колебательных химических реакций, неравновесных систем и т. д.».
Под «и т. д.» как раз и скрывается биологическая эволюция, то есть эволюция довольно сложных систем, целенаправленно поддерживающих свою выделенность из среды с помощью таких сложных штук, как инстинкт самосохранения (являющийся биологическим проявлением общефизического закона сохранения) и интеллект.
