ГИПОТЕЗА ТРЕТЬЕЙ НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА

Б. И. Кудрин

Поставим вопрос о сущности окружающего самого по себе без различия - единичное или общее, но помня, что единичное может быть в вещи (материальное), а всеобщее - в уме (идеальное). Тогда речь идёт о фундаментальных способах бытия Природы и бытия Духа. "А так как предмет нашего исследования, по Аристотелю, составляют начала и высшие причины некоторой существующей реальности согласно её собственной природе нам нужно выяснить (установить) первые начала для сущего как такового", которое мы способны схватить "только если мы понимаем нечто такое, как бытие. Не понимай мы, пусть поначалу грубо и без соответствующего понятия, что означает действительность, действительное осталось бы для нас скрытым". Аристотель чётко сформулировал: "... мы имеем сущность там, где <нам> даны тела: поэтому мы применяем название сущностей к животным, растениям и их частям, а также - к естественным телам, например, к огню, воде и земле и ко всяким разновидностям их; кроме того - к составным частям названных тел или к тому, что <само> состоит из этих тел, - из их частей или из всей совокупности их, - какова, например, наша вселенная и её части, звёзды, луна, солнце".

Если иметь в виду "всё" бытие, то существует столько картин мира, сколько есть Homo Sapiens. Я же говорю о научных, подразумевая их объективную истинность, заключающуюся во всеобщности, доказуемости (проверяемости любым мыслящим индивидом-особью методики исследования, логики, статистики, математической модели), возможности предсказания будущих состояний, явлений, процессов для каждого объекта любой из наличествующих (и антропно) воспринимаемых реальностей. Это три материальные (физическая, биологическая, техническая) и две идеальные (информационная, социальная), каждая из которых эволюционирует, подчиняясь отбору, специфическому для неё: энергетическому, естественному,   информационному,   документальному   и,   надо   думать, интеллектуальному. Существующее состояние науки и практики предполагает (до рассмотрения картин мира) рассмотрение технического.

Неоспоримо, что мёртвое физическое породило живое биологическое, которое, используя сформировавшуюся способность человека к абстрагированию, создало техническое. Познание этого этапа эволюции Природы, вслед за физикой и биологией, предполагает появление технетики - науки о технической реальности.

Основой технической реальности является понятие, сформулированное в 1976 г. и зафиксированное многими словарями: техноценоз - сообщество изделий конвенционно выделенного объекта; множество элементов-изделий, характеризующееся слабыми связями и слабыми взаимодействиями; система техногенного происхождения, рассматриваемая как сообщество классифицируемых по видам единиц техники, технологии, материала, продукции, отходов, и выделяемая административно или территориально для целей инвестиционного проектирования, построения (сооружение, монтаж, наладка), обеспечения функционирования (эксплуатация, ремонт, модернизация), управления (менеджмент), развития (модернизация), ликвидации.

Возвратимся к научным картинам, которые (все) неотделимы от физики. Современная наука восходит к Галилею, выстроившему логическое доказательство (1638) ошибочности утверждения Аристотеля, что тяжёлое падает с большей скоростью. Принципиально, что умозрительное утверждение Галилея подтверждено экспериментально, по легенде -бросанием ядер с Пизанской башни. Будем следовать такому подходу: вначале - умозаключение, затем - проверка фактом.

Первая картина мира стала в XIX веке всеобщей, когда была принята единая система обозначений и измерений (метрических, 1875; электрических, 1881).

Эта электромеханическая картина мира Ньютона-Максвелла позволила, как выразился Вернадский, "впервые в истории человеческой мысли выявить значение числа и возможность точно предсказать огромную область будущих (и бывших) явлений на всём протяжении хода времени". Были сформулированы вариационные принципы классической механики в дифференциальной форме возможных перемещений и в интегральной -наименьшего действия. По существу речь идёт о своеобразном энергетическом отборе, восходящем к Галилею, применявшему принцип возможных виртуальных перемещений. Идеальная точка лежит в основе этих представлений, распространённых на тела (поля) и движение (траектории), которые подчиняются постулатам: 1) справедливости принципа относительности - все инерциальные системы отсчёта равноправны; 2) состояние системы в какой-либо момент времени определяется полностью координатами и скоростями всех частиц системы в тот же момент времени; 3) пространство и время однородны и изотропны.

Нётер, изящно и строго завершая классическое видение мира, показала, что закон сохранения энергии связан с однородностью времени, закон сохранения импульса - с однородностью пространства, закон сохранения момента импульса - с изотропией пространства. Преобразование пространственных и временных координат указывает на симметрию пространства и времени.

Первая картина Ньютона-Максвелла позволяет и сейчас по жёстким законам физики (и прикладных инженерных наук) рассчитать однозначно электрическую цепь, железнодорожный мост, машину, любое изделие. Это и стало идеологической основой индустриализации в нашей стране (1926) -теоретическим основанием инженерных наук, деятельности Госплана, Госстроя, Госснаба.

Посмотрим на классическую картину (Лоренц связал механику с электричеством) исторически. Миллиарды лет после Большого взрыва вполне описываются физикой. Но, заметим, Природа могла сделать лишь десяток устойчивых элементарных частиц (электрон, протон, фотон и пр.), каждая из которых не отличается от другой одноименной. Но далее, когда Природа стала делать атомы, одинаковость перестала получаться: есть просто водород, есть дейтерий, тритий. Не получились одинаковые галактики, солнечные системы, планеты... На Земле нет двух одинаковых месторождений. В живом нет двух одинаково идентичных особей (это касается даже муравьев), да и человеческих близнецов (двойняшек) различают.

Природа ввела родо-видовые отличия, но так, что физико-химическое взаимодействие двух тел (веществ) вполне определено. Биологические особенности вида отражены в генотипе особи. Что касается технического вида, то это есть основное понятие классификации, служащее для выражения отношений между техническими классами при разбиении их на семейства и роды. Вид - структурная единица в систематике. Особи одного вида рождаются в биологии и технетике по одному генотипу, одной проектно-конструкторской документации. К общим признакам вида относятся: определённая численность, тип организации, способность в процессе работы и воспроизводства сохранять качественную определённость, дискретность, экологическая, экономическая и географическая определённость; устойчивость, целостность (не различают в отдельных случаях "вид» и понятия: наименование, название, типоразмер, проба, модель, сортамент, марка, артикул, выпуск, тип, профиль). Понятие технического вида требует обобщения понятия "изделие", заключающегося в распространении его на все составляющие технетики. Так, уместны и отражают сущность выражения: вид техники, вид технологии, вид материала, вид продукции, вид отходов.

Существенно, что вид есть продукт первой научной картины мира (организмоцентрический взгляд), где отсутствует наблюдатель. Субъекту просто нет места в формулах механики, теоретических основ электротехники, в большинстве других технических наук, а "демон Максвелла" лишь подтверждает незыблемость закона сохранения. В физике действует чрезвычайно общий принцип наименьшего действия, реализующий, в нашей формулировке, энергетический отбор. Принцип утверждает, что действительные движения выделяются из всех мыслимых условием, что для них действие принимает экстремальное значение. Вариационные принципы классической механики широко известны и изучаются технариями любой специальности, они канонизированы в словарях. Это принцип возможных перемещений Галилея, Бернулли, Лагранжа, общее уравнение динамики Д'Аламбера-Лагранжа, принцип наименьшего принуждения Гаусса, принцип максимума работы Четаева, принцип прямейшего пути Герца, принцип Журдена, общий принцип Гамильтона, принцип Якоби и ряд других. Говоря о принципе наименьшего действия, нельзя не упомянуть о принципе экономии мышления Э. Маха, осуждённого "Материализмом и эмпириокритицизмом", и Авенариуса -"Философия как мышление о мире сообразно принципу наименьшей траты сил" (1876).

Принцип оказался живучим: несомненна преемственность Ципфа (1949), утверждавшего свой закон во многих областях человеческой деятельности из посылки, что человек желает минимизировать свои усилия при объяснении и восприятии информации: формы человеческого поведения подчиняются "принципу наименьшего усилия". Но Ципф не увидел (как и многочисленные нынешние последователи Парето, Хольцмарка, Лотки, Брэдфорда, Ципфа, Мандельброта), что принцип наименьшего действия в физике (для всех изделий, вещей, артефактов техники) есть математический вариант отражения первой научной картины мира: все тела и поля и их движение описываются системой дифференциальных и интегральных уравнений, и это описание однозначно; два объекта, описанных системой одинаково -неразличимы в евклидовом пространстве и обратимом времени.

Введение понятия вид позволило Линнею описать всё живое. Химическое и физическое описание объектов в видовом представлении позволяет давать обобщающие характеристики, на которые природа, оказалось, накладывает некоторые ограничения. Так, нельзя встретить человека (взрослого) ростом 20 см или 20 м (разница в 100 раз), а рост 2 м вероятностно вполне предсказуем. Атом урана распадается, но про единичную штуку-особь ничего сказать нельзя. А для множества радиоактивных атомов есть вполне определённая величина - период полураспада.

Первая картина мира позволяет точно рассчитать единичное (и перейти к массовому - серии). Но оказалось, что и по генотипу нельзя точно изготовить ни биологическую, ни техническую штуку-особь. Всегда есть отклонения по массе, габаритам, надёжности. Отклонения, в пределе, описываются нормальным законом Гаусса, позволяющим рассчитать математическое ожидание (среднее) и руководствоваться конечной ошибкой (дисперсией). Вторая вероятно-статистическая картина мира, определившаяся дискуссией Бора-Эйнштейна в 1920-х годах, ознаменовала переход от индустриального к постиндустриальному обществу потребления. В нашей стране вероятностные представления получили широкое распространение лишь в 50-е годы и стали основой ряда прикладных наук (информатики, социологии, теории надёжности).

Если же объект есть ценоз, то его теоретически нельзя полностью адекватно и однозначно описать математически (системой показателей), а два ценоза, описанные качественно и количественно (математически) конвенционно одинаково, могут сколь угодно значимо отличаться друг от друга в нужномерном пространстве и в необратимом феноменологическом времени. А это и определяет формальную сторону постнеклассического видения мира реальностей: и физической, и биологической (природных), и технической (искусственной), и информационной, и социальной (в нынешнем виде порождённых технетическим).

Ценологический подход к любой реальности как основа третьей научной картины мира опирается на инвариантность структуры ценозов, описываемую гиперболическим H-распределением, у которого, по Колмогорову, теоретически отсутствует математическое ожидание (среднее не имеет смысла), а дисперсия распределения бесконечна (ошибка с увеличением выборки возрастает).

Каждый ценоз образован элементарными единицами-штуками-особями. Фундаментальность  инвариантности   их  видовой   структуры   позволяет говорить об H-представлении, H-оценке, H-прогнозе, каждый раз опираясь на всеобщность   H-распределения   ценозов:   физических   -   распределение галактик   по   Хольцмарку,   распределение   минералов   по   Ферсману; биологических (термин биоценоз - 1877 г.) - с 20-х годов; технических (с приоритетом открытия 1973 г.); информационных - законы Ципфа и др.; социологических - распределение Парето, 1896.           Существует семь отличий применения H-распределения от ципфовских построений. Главная моя модель   -   Платоновская   уверенность,   что   числа   правят   миром-распределение    простых    чисел    в    факториале    заданного    числа. Гиперболическое негауссово H-ограничение - вот теоретическая основа третьей научной картины мира.

Ценоз есть, по существу, бытие, существующее само по себе, независимо от субъекта - das Ding an sich, "вещь в себе" (трансцендентное, по И. Канту, Э. Гуссерлю, М. Хайдеггеру). Мы не можем ценоз выделить как единое целое. Лишь абстрагируясь и увязывая это понятие с имеющими смысловое биологическое и техническое значение понятиями - особь, вид, семейство; из социологии - распределение по доходам, из информатики -текст, словарь, мы можем исследовать окружающие материальный и идеальный миры.

Неизбежность некоторых отличий от задуманного (и задокументированного) теоретически объясняется (для этой стадии рождения составляющих технетики) второй вероятно-статистической картиной мира. Для категории части и целого причинность уже не может быть сведена к лапласовскому детерминизму; здесь имеется лишь ограниченная сфера применимости однозначности. Она дополняется идеями «вероятностной» и «целевой» причинности. С точки зрения опыта, но не теории познания, различие между этими двумя картинами не кажется существенным. В первом случае математика даёт однозначный ответ, во втором - распределения, в пределе сходящиеся к нормальному (гауссовому), обеспечивающему математически ожидаемый результат (среднее) и ошибку, которая с увеличением опытов (наблюдений) становится пренебрежимо малой.

Но странно всё меняется, когда жёстко просчитанные и вероятностно изготовленные штуки-особи в соответствии со своим видовым предназначением начинают образовывать технические сообщества (цех, предприятие, отрасль; квартиру, город, страну). Структура любых ценозов по разнообразию видов и по соотношению "крупное-мелкое" не подчиняется закону больших чисел и центральной предельной теореме. Следовательно, нельзя пользоваться средним (математическое ожидание теоретически отсутствует), а ошибка (дисперсия) может быть сколь угодно велика. Именно это служит формализованной основой третьей постнеклассической научной картины мира.

Механические часы надо заводить, лампаду заправлять маслом, автомобиль - бензином. Шампунь, губки, аксессуары - кто это диктует для технетического? Технический ценоз, в котором оказывается человек как индивид-особь, навязывает ему его же вещное окружение. Даже собаки мегаполиса (на что обратил моё внимание В. Розин) образуют технический ценоз, где собака-особь чистит зубы, имеет парикмахера и врача, регламентированно питается и общается. Да и сам человек, улыбаясь фарфоровыми зубами, с шунтом в сердце, живёт в целлулоидном мире симулякров и контрафактов, всё ещё не ощущая, а потому и не осмысливая объективность и направленность вектора техноэволюции. Ключевым, но мало осознаваемым является вопрос о том, что всё производство сейчас осуществляется по документам - существу информценозов (более общо - вся социальная жизнь). Нет ни одного вида продукции, включая овечку Долли, не подтверждённого и не оформленного документально (криминал лишь подтверждает это положение).

Мы говорим, что любой изготовленный вами лично предмет не оказывает влияния на развитие цивилизации до тех пор, пока он не будет описан, "задокументирован" (а ещё правильнее - запатентован). Порождение технической реальности самой технической реальностью может происходить в соответствии с целями (не обязательно диктуемыми моралью), которые ставят отдельный человек, группа лиц, человечество в целом. Но оно может происходить независимо от воли человека и даже вопреки его желаниям.

Вообще говоря, всё это началось, когда Homo взял палку и "сообразил" (начало информационной реальности), что, во-первых, этим можно быстрее выкопать корень для еды; во-вторых, стукнув ближнего по голове, стать "капралом", командуя потреблением. Оба пункта есть существо социальной реальности, восходящей к олдувайскому чопперу и ручному рубилу Homo habilis раннего палеолита. Это были, конечно, временные и недолговечные орудия. Но уже кроманьонский нож, требующий до десяти операций и сотни ударов, превратился в личное, сохраняемое и переносимое изделие, которое вместе с другими орудиями и утварью образовало первые техноценозы.

Подводя итоги, заметим, что мир един, а три научных картины мира есть лишь этапы познания человеком окружающего мира, осложнившиеся тем, что одна их реальностей (техническая) им же порождена. Всегда существовала, для части фактической жизни, единственность: причина -следствие; убеждённость - то ли будет, то ли нет; необходимость понимать особенности опушки леса и таких образований как город, завод, "Евгений Онегин", распределение по доходам.

Итак. Первая научная картина включает в себя всё, что можно однозначно при одних исходных данных рассчитать независимо от времени и места; субъекта, осуществляющего расчёт.

Вторая отрицает однозначность, оперирует с вероятностью события как с числом, которое говорит о практической достоверности, позволяя определять различие или неразличимость особей (объектов) одного вида и разных; оказываются вычислимы математическое ожидание (среднее) и дисперсия (ошибка) в пространстве любой вычислительно-приемлемой размерности и во времени, задаваемыми наблюдателем.

Третья картина мира оперирует с сообществами-ценозами, которые и составляют существо физической, биологической, технической, информационной, социальной реальностей, где каждое сообщество-ценоз представим многими системами отсчёта, которые могут быть равноправны и неравноправны, они неопределимы любой наперёд заданной системой показателей тождественно точно; существует направленность развития, исключающая обратимость, абсолютность времени и его однородность; здесь ошибочно оперировать средним, а ошибка (в точке) может быть сколь угодно большой.

Утверждение о единстве и одновременности наличия всех трёх научных картин мира есть гипотеза, дополняющая понимание проявлений Природы. Но гипотезой было и предположение о равномерном и прямолинейном движении тела при отсутствии внешней силы, уверенность алхимиков -основоположников химии - в возможности получения золота, представления о теплороде (на основании чего, собственно, Карно построил цикл), действия Дедала и Икара. Все семь предположений Коперника - оказались ошибочными, за исключением того, что центром является Солнце, что не помешало, тем не менее, развитию астрономии. Наконец, идеи Дарвина дали толчок развитию эволюционного мышления человечества, хотя критиковались и сразу, и сейчас.