Вселенная Стивена Хокинга - читать онлайн книгу. Автор: Стивен Хокинг cтр.№ 56

Начнем по порядку. Как может относительно простая и компактная теория воссоздать Вселенную во всей ее сложности, причем с массой тривиальных мелочей? Разгадкой является квантовомеханический принцип неопределенности, утверждающий, что мы не можем с одинаковой точностью измерить положение и скорость частицы. Чем точнее мы измеряем положение, тем менее точной получается скорость, и наоборот. В настоящее время, когда объекты достаточно удалены друг от друга, эта неопределенность не столь важна, так как небольшая неточность их координат несущественна. Но в очень молодой Вселенной, где все было так близко друг к другу, простор для неопределенности был очень большим, и перед Вселенной простиралось целое море возможностей. Благодаря им Вселенная могла бы иметь различные сценарии развития. Во многом эти сценарии в дальнейшем перекликались бы друг с другом. Они описывали бы однородную, гладкую и расширяющуюся Вселенную. Однако они бы различались в деталях: таких как распределение звезд на небе и, более того, звезд на обложках журналов. (Конечно, если бы в этих сценариях было место иллюстрированным журналам.) Таким образом, многообразие во Вселенной возникло из принципа неопределенности, работавшего на ранних стадиях. Благодаря ему мы имеем целое семейство возможных сценариев развития макрокосмоса. Быть может, в некоем параллельном мире во Второй мировой войне победили бы нацисты, хотя вероятность этого и мала. Но нам посчастливилось жить в мире, где победили союзники, а Мадонна попала на обложку журнала Cosmopolitan.

Теперь я перехожу ко второй проблеме. Если то, что мы делаем, предопределено некоторой единой теорией, она совсем не обязательно предписывает нам делать правильные умозаключения о Вселенной. Почему должны быть справедливыми наши высказывания? Мы ведь запросто можем ошибаться. В решении этой проблемы я опираюсь на теорию естественного отбора Дарвина. Я считаю, что самые примитивные формы жизни на Земле возникли спонтанно из случайных комбинаций атомов. Возможно, эта ранняя форма жизни была большой молекулой. Но скорее всего, это была не молекула ДНК, поскольку шансы случайного появления такой сложной молекулы на свет крайне малы.

Ранняя форма жизни начала себя воспроизводить. Квантовый принцип неопределенности в сочетании со случайными тепловыми движениями атомов приводил к разного рода ошибкам и отклонениям при воспроизведении. Большинство этих отклонений были фатальными для выживания организма или его способности к воспроизведению. Особи с такими отклонениями не давали потомства и вымирали. Но чисто случайно происходили и такие очень немногочисленные изменения, которые оказались благоприятными для выживания и воспроизведения организмов. Постепенно эти усовершенствованные механизмы приходили на смену первоначальным.

Развитие двойной спиральной структуры ДНК, возможно, было одним из таких усовершенствований, происшедших на ранней стадии. Это был грандиозный успех, который мог полностью вытеснить более раннюю форму жизни, какова бы она ни была. Эволюция привела к развитию центральной нервной системы. Создания, которые правильно распознавали данные, собранные их органами чувств, и предпринимали адекватные действия, обладали большей способностью к выживанию и воспроизведению. С появлением человеческой расы началась новая стадия. Что касается нашего тела и ДНК, мы очень похожи на высших приматов. Однако небольшое изменение в наших ДНК привело к появлению языкового общения. Это означало, что у нас появилась способность передавать информацию и накопленный опыт от поколения к поколению, сначала в разговорной форме, а затем и в письменной. Если раньше процесс передачи опыта происходил достаточно медленно, путем кодирования через ДНК в результате случайных отклонений при воспроизведении, то теперь эволюционный процесс сильно ускорился. Чтобы на Земле появилась человеческая раса, потребовалось более трех миллиардов лет. А навыками письменной речи мы овладели за последние десять тысяч лет. Это и дало нам возможность пройти путь от пещерных жителей до существ, озабоченных поисками всеобъемлющей теории Вселенной.

За последние десять тысяч лет никаких существенных изменений человеческая молекула ДНК не претерпела. Таким образом, наш интеллект, или наша способность делать правильные заключения из данных, поставляемых органами чувств, остался на уровне пещерных обитателей. Наш интеллект первоначально был приспособлен для убийства одних животных с целью пропитания и для защиты от нападения других. Даже удивительно, что умственные способности, подаренные нам природой для этих целей, оставляют нам возможность сохранять привилегированное положение в очень разных обстоятельствах современной жизни. Очевидно, что открытие единой теории поля или ответы на вопросы, поставленные детерминистами, не сулят особых преимуществ для выживания. Тем не менее наш интеллект, развитие которого имело совершенно другую цель, может помочь нам найти правильные ответы на эти вопросы.

Теперь я перехожу к третьей проблеме, касающейся свободной воли и ответственности за свои поступки. Субъективно мы чувствуем, что имеем способность выбирать, кем быть и что делать. Но все это может быть лишь иллюзией. Некоторые люди думают, что являются Иисусом Христом или Наполеоном, но все они правы быть не могут. Нам нужен некий объективный критерий, чтобы определить, обладает ли организм свободной волей. Например, представьте себе, что нас посетил маленький зеленый человечек с другой звезды. Как мы сможем понять, имеет ли он свободную волю или он просто робот, запрограммированный на поведение, подобное нашему?

Объективный тест на свободную волю может заключаться в ответе на вопрос: существует ли возможность предсказать поведение организма? Если такая возможность есть, это значит, что свободной воли у данного организма не существует и его поведение предопределено. С другой стороны, если предсказать поведение невозможно, то рабочая гипотеза гласит, что организм располагает свободной волей.

С таким определением свободной воли можно поспорить – на том основании, что, как только мы найдем единую теорию, мы сможем предсказать все дальнейшие события и действия. Человеческий мозг тоже подвержен принципу неопределенности. Поведение человека бывает спонтанным, что отсылает нас к области квантовой механики. Но количественный показатель энергии, вырабатываемой в мозге, невелик, поэтому влияние квантовомеханической неопределенности также мало. Стало быть, мы не можем предсказать поведение человека главным образом потому, что это слишком сложный феномен. Мы уже знаем основные физические законы, которые управляют активностью мозга: эти законы относительно просты. Однако непросто решить уравнение, которое описывает поведение сразу нескольких частиц. Даже в простой теории гравитации Ньютона точное решение уравнений можно получить только для двух частиц. В случае с тремя частицами – и большим числом частиц – приходится прибегать к приближениям, и трудности возрастают с их количеством. Человеческий мозг содержит приблизительно 10²⁶, или сотни миллионов миллиардов миллиардов частиц. Это слишком много: едва ли мы когда-нибудь сможем вычислить, как именно поведет себя мозг, если даже мы будем знать его исходное состояние и расшифруем все сигналы, получаемые им от нервной системы. Конечно же, мы не можем оценить даже исходное состояние мозга, так как для этого мозг пришлось бы разобрать на части. Даже если мы отважились бы на это, количество частиц для фиксации все равно оказалось бы слишком велико. А актуальное состояние мозга, вероятно, очень зависит от исходного – небольшое изменение в нем может сильно повлиять на поведение в дальнейшем. Таким образом, хотя мы и знаем фундаментальные механизмы, управляющие мозгом, мы не можем использовать их, чтобы предсказать поведение человека.