Юрий Назаренко - Сознание вне мозга, или Многомерность живого
В сущности, нам нужно расположить сотню различных элементов в нужном порядке. Оценим вероятность этого события из следующей модельной задачи. Положим, что мы имеем рулетку с всего одной лункой и одним шариком. После бросания шарика на вращающуюся рулетку он всегда в итоге попадет в эту единственную лунку. То есть в этом случае нам достаточно единственного опыта для получения нужного результата. Далее, увеличим число лунок и, соответственно, число шариков, до двух, и занумеруем их. Тогда после вбрасывания шариков на рулетку возможно два варианта: правильный, когда номера шариков и лунок совпадут, и неправильный, когда они не совпадут. То есть в этом случае в среднем каждое второе бросание даст верный результат. В случае трех лунок и трех шариков, среднее число бросаний увеличится до шести. Так как первый шарик попадает в нужную лунку с вероятностью одна третья (три свободных лунки для него), второй с вероятностью одна вторая (для него уже осталось только две свободных лунки), а третьему остается только занять свободную лунку, то есть у него вероятность единица. Перемножая вероятности для каждого шарика, и получаем величину в одну шестую, то есть в среднем нужно шесть бросаний. Добавление четвертой пары шарик-лунка увеличивает число средних бросаний еще в четыре раза, то есть до двадцати четырех. Добавление пятой пары, увеличивает среднее число еще в пять раз до 120, и т. д. Легко прослеживается закономерность, что число необходимых бросаний в случае наличия в рулетке N пар шарик-лунка равно произведению всех чисел от 1 до N, то есть N! (читается N – факториал).
Если бы нам нужно было собрать в линейную упорядоченную цепочку всего пять аминокислот (а не сотню), то нам понадобилось бы повторить наш опыт с идеализированными разрядами всего 5! или сто двадцать раз, что вполне приемлемо и выполнимо. То есть фактор случайности при небольшом числе объединяемых элементов не является большой проблемой. Посмотрим, сколько раз следует повторить опыт, если нужно упорядочить случайным образом не пять, а, все-таки, сотню аминокислот. Калькулятор показывает, что 100! равно некому целому числу, в котором 158 знаков. Как понять, насколько велико это число, если число миллиард имеет только 10 знаков, а триллион имеет всего 13 знаков?
Предположим, что мы повторяем наш идеализированный опыт по типу Миллера-Юри для получения упорядоченной цепочки в сотню аминокислот с частотой один раз в секунду. Тогда за год мы успеем провести около 30 миллионов попыток, а это число всего с 8 знаками. Даже если мы увеличим время с одного года до 4,5 миллиардов лет (а это возраст Земли), то и тогда число попыток ограничится числом всего с 18 знаками, а это, по-прежнему, значительно меньше того, что нам надо. Даже увеличение частоты эксперимента вместо одной попытки в секунду до миллиона попыток в секунду дает суммарное число попыток за время существования Земли равное числу с 24 знаками, которое далеко не дотягивает до нужных нам 158 знаков.
Тогда пойдем по пути увеличения числа опытных установок, в этом случае и число совершенных попыток увеличится пропорционально числу опытных установок. Не будем мелочиться и возьмем достаточно большое число опытных установок, на каждой из которых будем одновременно проводить опыты со скоростью миллион в секунду. Пусть их число будет содержать 50 знаков, это примерно равно числу всех атомов, из которых состоит наша планета. Тогда для суммарного числа опытов на всех этих установках за 4,5 миллиарда лет мы получим в итоге огромное число с 74 знаками. Увы, и это оказывается очень мало в сравнении с нужным нам числом попыток (158 знаков). А чтобы получить нужное нам число опытов, следует добавить таких планет как наша Земля еще столько же, сколько атомов во Вселенной. Причем, на каждой из них будет работать столько установок, сколько атомов на Земле, и каждая будет совершать миллион опытов в секунду в течение 4,5 миллиардов лет. И вот тогда, где-то на одной из этих бесчисленных установок мы получим, наконец, расположение сотни аминокислот в нужном нам порядке.
Вот такая любопытная арифметика получается, чтобы расположить пять аминокислот в заданном порядке достаточно провести всего сто двадцать случайных попыток, а для той же процедуры из сотни аминокислот не хватит и размеров всей Вселенной. Теперь представим следующую ситуацию. Весь вечер мы провели в безуспешных попытках с рулеткой из ста шаров и ста лунок, а наутро пришли и увидели, что все шары разложены точно по своим местам. Поверим ли мы, что здесь обошлось без вмешательства «разумной силы»? После только что разобранной задачи очень трудно в это поверить. А в качестве «разумной силы» здесь мог выступить любой школьник, и за пару минут разложить шары по номерам.
Пожалуй, следует сделать одно уточнение, хотя оно и не влияет на верность полученного конечного результата. Так как стандартных аминокислот в белках всего 20, то задачи о ста шарах и ста аминокислотах не эквивалентны. В сотне аминокислот есть повторяющиеся, а, следовательно, они взаимозаменяемы, поэтому число вариантов будет меньше. Например, положим, что каждая из 20 аминокислот встречается в нашей сотне равномерно, то есть по 5 раз. Тогда число выбросов для каждой двадцатки будет 20! то есть полное число переборов для пяти двадцаток будет (20!)5. А это число всего с 92 знаками, но и его вполне достаточно, чтобы наша оценка о невозможности осуществления такого огромного числа проб осталась в силе. Для того, чтобы получилось число как с сотней шаров (158 знаков), нужно брать не сотню аминокислот, а побольше, где-то в районе 170 штук.
На этом примере с шарами или аминокислотами можно наглядно видеть, что при увеличении сложности задачи «творческие способности» фактора случайности очень быстро стремятся к нулю. Поэтому когда нас пытаются убедить, что сложные белковые молекулы, состоящие из тысяч (даже не сотен) упорядоченных атомов, могли возникнуть из-за каких-либо случайных взаимодействий более простых соединений между собой, то относиться к этому нужно с большой осторожностью, – скорее всего, это обман или самообман, выдача желаемого за действительное.
Если мы видим разложенные сто шаров в нужном нам порядке, то мы поверим в случайность или в разумное целенаправленное вмешательство? Да, формально это может быть и случайность, хотя вероятность невероятно мала (1/100!). Однако в этом и разница, что целенаправленное разумное действие делает то, что невероятно и невозможно для случайности вполне возможным и выполнимым. Если мы найдем в пустынной труднодоступной местности в горах часовой механизм из шестеренок и болтиков, то в принципе возможно предположить, что он собрался сам собой в результате действия стихийных сил без вмешательства разума. Действительно, шестеренки и болтики могли появиться в результате вулканического извержения. Ведь лава может застывать в весьма причудливых формах, а значит, могут случайно образоваться и капли в виде правильных шестеренок и болтиков. После этого порывы ветра могут собрать все это вместе в часовой механизм.
Предложенная версия в принципе выполнима, но в реальности нет. Никто в здравом уме не поверит, что часовой механизм мог создаться без вмешательства разумных сил. Для археологов, ведущих раскопки, даже грубо обтесанный камень или черепок от кувшина служат неоспоримыми свидетельствами, что их сделал человек. А вероятность их возникновения под действием случайных сил куда выше, чем часового механизма. Все сложное, что научилось делать человечество, может быть в принципе создано за счет случайных сил, если дать бесконечное время на их работу. Но оно должно быть настолько бесконечно большим, что время существования нашей планеты будет бесконечно малым по сравнению с ним.
Прейскурант того, что могли создать стихийные силы, весьма ограничен. Он примерно одинаков для Земли, Луны или Марса. Это горные массивы, песчаные или пылевые пустыни, жидкие лавы внутри планет. На Земле еще есть водяной и воздушные океаны и сопутствующие им явления: ветры, облака, дожди, реки, грозы и т. п. Мы понимаем, что почти все, созданное человеком, не могло быть создано стихийными силами, ну за исключением самых простых вещей: выкопать яму, собрать песок в кучу и т. п. Но, когда дело касается живой природы, многие допускают, что ее сложность, которая еще выше человеческой техники, вполне могла возникнуть сама собой под действием стихийных случайных сил. Почему же люди в здравом уме идут против логики и очевидности? Ведь совершенно понятно, что живая клетка намного сложнее часового механизма, и не могла возникнуть без вмешательства разумных сил, случайный перебор здесь бессилен и абсолютно неприемлем в качестве творца. Неужели только из-за того, что мы не видим (или не хотим видеть) творцов живого, нужно идти против логики и здравого смысла и изобретать гипотезы самосборки?
