Можливості і межі ймовірнісної картини світу

Усвідомлення обмеженості причинного типу пояснень на рубежі XIX-XX ст. привело до формування філософської і природничо-індетермінізму.Індетермінізм, повністю або частково заперечує існування причинно-наслідкових звязків і можливість їх пояснення детерміністичного.

Однак розвиток науки і філософії в XX ст. показало на необхідності не відмовлятися від принципу детермінізму, а його подальшого розвитку.

Картина світу класичної науки виглядає з сучасної точки зору, за дотепним зауваженням бельгійського відомого науковця, лауреата Нобелівської премії І. Пригожина, майже як «карикатура на еволюцію». Ми живемо в принципово нестаціонарному універсумі, висловлюючись образною мовою відомого англійського астрофізика Дж. Джинса, в «чудової, приголомшуючою і дивної Всесвіту».

Істотний внесок у розробку нових уявлень про детермінізм внесла квантова механіка - установлення В. Гейзенбергом (1927 р.) співвідношення невизначеностей, відповідно до якої у мікросвіті неможливо одночасно точно знати імпульс та координати чинності суперечливою корпускуляр-но-хвильової природи мікрообєктів: чим менше невизначеність координати частинки, тим більше невизначеність її імпульсу і навпаки. Усвідомлення цього приводить до формування ймовірнісної картини світу, для якої характерно введення статистичних закономірностей як суттєвої характеристики фізичних, біологічних, соціальних процесів.

Сучасна наука фіксує відкритість систем, можливість реалізації безлічі тенденцій розвитку, закладених у минулих станах систем; виникнення в процесі розвитку можливостей і тенденцій якісно нових станів. Тобто всякий досить складний процес розвитку підпорядковується статистичними закономірностям, тому що динамічні закономірності є лише приблизними виразом окремих етапів цього процесу. Різниця динамічних і статистичних закономірностей відносно, тому що будь-яка динамічна закономірність являє собою статистичну закономірність з імовірністю здійснення близькою або рівною одиницею. З розширенням просторово-часових інтервалів розвитку звязок між попередніми і подальшими станами системи все більшою мірою підкоряється законам ймовірнісної детермінації.

До появи квантової механіки вважалося, що поведінка індивідуальних обєктів завжди підкоряється динамічним закономірностям, а поведінку сукупності об `єктів - статистичним. Перехід до дослідження квантово-механічних явищ, живої клітини (мутагенезу, наприклад) показав недостатність старих уявлень.

І якщо в молекулярно-кінетичної теорії газів статистичного випливає з масовості елементів, що складають систему (включає поняття ймовірності розподілу матеріальних точок за швидкостями), то імовірнісний характер поведінки окремих мікрообєктів обумовлений внутрішньою єдністю таких протилежних сторін як корпускула і хвиля. Відповідно до статистичної інтерпретації теорії квантової для кожної частки існує ряд можливостей, з яких одна реалізується випадковим чином (випадковим в тому сенсі, що поведінка частки не можна однозначно вивести з закону), для реалізації саме цієї, а не іншої можливості може бути заздалегідь обчислена ймовірність.

В останні роки новий імпульс для обговорень проблеми детермінізму надала проблема математичного дисипативних моделювання систем. Це системи, в яких зневажливо малі, нерозрізнені для нас і не враховуються флуктуації приводять до різкої зміни траєкторії (еволюції) системи.

Проблематика нестабільності, сучасною наукою досліджувана, призвела до переосмислення проблеми детермінізму, співвідношення необхідності і

випадковості, бо виявила, на думку Пригожина і Стенгерс, необхідність чіткого розрізнення фізичного і математичного смислів. Процес може мати цілком детерміністських математичну модель, але, щоб поняття детермінізму мало при цьому ще й фізичний зміст, необхідно визначити початкові умови. У ряді випадків це неможливо зробити за що вимагається точностью206.

Класичним прикладом є метеорологічні ситуації. Недаремно тут говорять про «ефект метелика», помах крила якого може призвести до непередбачуваних і вельми значним последствіям207. Однак і щодо таких систем можна робити якісь прогнози, бо, не дивлячись на непередбачуваність флуктуацій (випадкових незначних змін початкових умов), набір можливих траєкторій (шляхів еволюції системи) обмежений (наприклад, погодними умовами, які можуть спостерігатися в цьому сезоні в даному регіоні ). Випадкові флуктуації непередбаченим чином змінюють траєкторії систем, проте самі траєкторії тяжіють до певних типів - «аттрактора» - і внаслідок цього переводять систему, нестабільну щодо найдрібніших змін початкових умов, в новий стабільний стан (Пригожий виражає це словами про те, що з флуктуації, « шумів »народжується новий порядок).

Однак Рене Том, відомий сучасний математик, автор теорії катастроф, бачить цю ж пізнавальну ситуацію в іншому аспекті. Самі флуктуації відносяться, на його думку, до «невимовному», тобто не піддається опису. Вони не створюють новий порядок, а лише підштовхують систему до того чи іншого апріорі передбачуваному типу порядку. Вивчення субстрату що еволюціонує системи, як постійно наголошує Том, дозволяє передбачати всі можливі види траєкторій. Тому і в ситуаціях, які Пригожий має на увазі, говорячи про становлення порядку з хаосу, всі в основі своїй детерміноване. Світ, заявляє Том, залишається Космосом, а не Хаосом.

Суперечка про детермінізм, розпочатий Рене Томом, повязаний з виразними можливостями сучасних математичних теорій. Його позиція в самому короткому і загальному вигляді полягає в тому, що сучасна наука є математизувати наука, і тому питання про її виражальних можливостях нерозривно повязане з питанням про виразних можливості математичних теорій. Останні ж, по самій своїй суті, є детерміністськими: все, що описано на мові математики - це вже детерміноване. «Випадкове», «непередбачене» і т. п. суть, вважає Том, чисто негативні поняття, що позначають те, для чого не знайшлося місця в нашому формалізмі, що залишилося невимовним в ньому. Том постійно підкреслює, що поняття випадкового та детермінованого мають сенс тільки щодо відомого формалізму, тобто опису подій на мові математизувати теорій. «Неповноправних» статус статистичних

описів Рене Том повязує з їх меншим математичним довершеністю, зрозуміти який може, однак, лише людина з розвинутим математичним мишленіем208. Звідси випливає, що детерміністські теорії володіють науковим досконалістю, так як що допускається ними математична онтологія простіше. Тому наукова раціональність диктує прагнення переходити від статистичних описів до детерміністськими. А відмова від такого прагнення, визнання незвідність і принципової значущості випадку, заяви про «нову науці», що базується на такому визнання - все це, як стверджує Том, є не що інше, як відступництво від науки та ідеалів наукової раціональності. Для нього «випадкове» є суто негативним поняттям, що позначає той, що ми не зрозуміли і не змогли описати. Тому справжній учений не повинен зупинятися на визнання випадковості явища, а шукати його приховані причини.

Заперечуючи Тому, Пригожий нагадав, що ідеї «прихованих параметрів» майже сто років. Її висунув Гельмгольц для обгрунтування другого принципу термодинаміки, але вже Пуанкаре показав слабкості подібної ідеї. Ситуація в сучасній квантової механіки ще більш скрутна для захисника ідеї «прихованих параметрів.

Розвиток наукових досліджень у цій галузі показало, що протиставлення детермінованого і випадкового є помилковою проблемою. Дані поняття взаємодоповнюючі і повязані зі стабільністю чи нестабільністю аттракторів, керуючих еволюцією дисипативної системи. Детермінізм і визнання випадкового зовсім не виключають, але, навпаки, чудово доповнюють один одного. «Я переконаний, - пише Пригожий, - що нам однаково необхідні і детерміністські і імовірнісні схеми для опису неймовірно складних явищ, з якими зіткнулася наука останніх десятиліть». Для захисту своєї позиції Пригожий звертається також до аргументації онтологічного та світоглядного плану. У детерміністських законах класичної механіки час оборотно, минуле і майбутнє грають тут однакову роль. Але ми, нагадує Пригожий, що еволюціонує живемо в світі, світі незворотних процесів. Як же описати цю незворотність, що становить фундаментальну рису людського досвіду? Незворотність зявляється на теоретичному рівні при переході до статистичних описів.

На відміну від класичної науки, яка прагнула зводити всі до простого та передбачуваному, сучасна наука працює з непередбачуваним, невизначеним, неточним і складним, широко використовує імовірнісні методи і визнає важливу роль випадкового і непередбачуваного. У найближчому майбутньому, очевидно, науку чекає розширення і переосмислення багатьох класичних понять.

Таким чином, розвиток науки впродовж останніх ста років призвело до того, що уявлення про детермінізм стають все більш складними і гнучкими, вчені усвідомлюють обмеженість класичного фізичного детермінізму, стременося зняти протиставлення необхідності та випадковості.Детермінізм лап-Ласовський толку, що виключає випадковість, непередбачуваність, невизначеність, біфуркації (як у минулому, так і в майбутньому) зараз вже виявляється недостатнім для розуміння складних саморозвиваються обєктів сучасній науки. Нова пояснювальна парадигма в науці спирається не лише на поняття необхідності, організованості, порядку, але й випадковості, безладу, хаосу. Визнання конструктивної ролі випадку - вираз не обмеженості пізнання, а його здатність заглядати за межі відомих форм пізнання. У полі реального людського досвіду присутні детермінації та непередбачуване, порядок і безладдя одночасно. Це ми бачимо в явищах мікро-і макросвіту, в астрофізиці, біології, екології, антропології, історії.