Почему познаваема природа

Прав-то, пятиклассник! Всё дело в том, что статья Циолковского ко второму началу термодинамики отношения не имеет. Она противоречит закону сохранения энергии. Невозможно циклическое получение работы, использующее изменения только единственной формы энергии. Связь этого утверждения с законом сохранения энергии подробно объяснялась в главе VI.

Как отличить ошибки, являющиеся величайшими достижениями человечества, от бесспорно грубых ошибок, не оставляющих малейших надежд на изменение их статуса? Ответ содержится в другом вопросе - “для чего”, собственно, человек имеет разум?

Ещё раз о дарвинизме

Вернусь к примерам позитивных ошибок в науке. Именно такой позитивной ошибкой - моделью - является дарвинизм. Как отмечалось в начале книги, его смысл и источник в том, что если отбор принят в качестве движущей силы эволюции, то её надо формализовать. Математическим аппаратом Дарвин не пользуется. Остаётся способ - ввести правила. Так появляются требования-аксиомы (дивергенция признаков, борьба за существование и др.), которые, естественно, потом приводят к спорам.

В момент возникновения любой модели действует очевидное, но, к сожалению, с течением времени забываемое условие - каждый исследователь живёт в своё время, при данном уровне накопленных знаний и ограничений. Дарвин в этом не был и не мог быть исключением. В главе III я подчеркивал противоречивость дарвинизма в пределах альтернативы “творение - эволюция”. Дарвин должен был выбрать для себя аксиоматическую основу исследований. Он выбрал эволюцию. В главе III я пояснил субъективность и даже иррациональность его мотивации. Иного в науке на уровне создания новых аксиом не бывает.

Аксиоматически ограничив истоки жизни существами начала Кембрийского периода, Дарвин стал обобщать наблюдения, преимущественно свои собственные. Он немедленно столкнулся с вопросом - что направляет эволюцию жизни, куда и как? В ответе на него он не мог принять взгляды Ламарка (имевшие кабинетное происхождение), так как сам проводил наблюдения, да ещё в условиях экзотической природы, когда необычность позволяет увидеть многое. Пусть интуитивно, но для Дарвина факты противоречили подходу Ламарка.

Дарвин нашёл выход из положения в том, что аксиоматически приписал отбору из случайностей направляющие свойства. Он попытался формализовать их, например, выделяя конвергентную и дивергентную эволюцию, внутривидовую и межвидовую борьбу и подобное. Удовлетворяло ли это самого Дарвина полностью? Скорее всего - нет!

Но он видел своими глазами факты, которые подтверждали введенную им модель. Это и было для него решающим. Дарвинизм позволил дальше 150 лет собирать и обдумывать факты. При этом накапливались противоречия. Возможно, что с первыми из них сталкивался и сам Дарвин. Не надо “искажать чужие мысли”.

Не забывайте - наука есть модели, то есть последовательные приближения на основе ошибок. По мере выявления их границ ошибки становятся абсолютной истиной. Но к нашему времени противоречия дарвинизма подошли к тому пределу, за которым необходимо создание новых моделей.

О какой межвидовой или внутривидовой борьбе как направляющей силе эволюции может идти речь, если любой организм состоит не просто из клеток одного вида, а из генетически тождественных клеток? Если их взаимодействия не только не есть борьба, но часто являют собой пример самопожертвования - в критических ситуациях любые клетки уступают мозгу ресурсы. Клетки в потреблении ограничивают себя, чтобы не нарушить баланс организма. И т.д., и т.п.

Чем больше на основе дарвинизма накапливалось фактов, тем острее становились первичные для него вопросы - Что направляет эволюцию жизни? Куда и как? Ответ на них требует перехода к новой модели. Такая модель введена мною в работах [2] - [12] и в этой книге. Её основу составляет новая система аксиом, проиллюстрированная ответами с их помощью на вопросы, которые Дарвин (и не он один) оставил до лучших времён.

Дарвинизм есть модель. Она исчерпала свои возможности. В моих предыдущих работах и в этой книге введена полная замкнутая система аксиом, создающая новую модель. Существуют частные случаи, когда дарвинизм может быть признан абсолютной истиной потому, что вне их условий он ошибочен.

Гипотеза “Золотого века”

В восьмидесятые годы Е.Г. Анисов предложил гипотезу “Золотого века”, которая, к сожалению, осталась неопубликованной. Её существо в том, что непосредственно после возникновения человека разумного он относительно долгое время был совершеннее, чем сегодня. Это выражалось тем, что его альтруизм, способность к тому, что называется человеческим творчеством, были намного выше, чем сегодня. Сидя в самолёте над Сибирью или Атлантическим океаном, когда солнце останавливается над горизонтом во время полёта, или небрежным нажатием кнопки мыши входя в интернет, поверить в это трудно. Однако это не только именно так, но и имеет глубокую основу.

Информация есть устранённая неопределённость. Мерой её количества является изменение энтропии-информации на данном этапе синтеза информации (в котором запоминание определяют критерии рис. 1.2, 1.4) или её изменения как результат полученного сообщения (в понимании информации как средства достижения цели).

Количества информации в таких достижениях человека, как возникновение разговорных языков, письменности, счёта и понятия о нуле в нём, геометрии - несоизмеримо огромно по отношению даже к достижениям компьютерной техники. Это не надо путать с накоплением суммы знаний по мере развития человечества.

Знания есть, выраженная с помощью языков сумма информации, получённой путём синтеза новой информации и накопления информации как устранённой неопределённости в достижении целей.

Как оценивать знания? По ценности и незаменимости информации, которая закреплена как знания. Их конкретно выражает область устойчивости и запас устойчивости, которые создают эти знания. Область и запас устойчивости - это адекватность моделей, область их применимости в пространстве знаний и в истории.

Знания иерархичны в соответствии с социальной, исторической, культурной базой общества. Знания об элементарных внутрисемейных отношениях и глобальные, о Вселенной или технологии компьютеров, важны с учётом ступени иерархии синтеза информации, к которой они относятся.

Разум человека есть результат работы его мозга. Он состоит в иерархическом синтезе инфорации. Высота иерархических ступеней синтеза информации экспоненциально падает по мере роста их номеров. Но объём знаний за счёт этого экспоненциально растёт.

Синтез информации как запоминание случайного выбора ограничен условиями. Важнейшие из них задают предыдущие ступени иерархии. Поэтому синтез информации даже на основе принципа максимума производства энтропии консервативно ограничен предисторией. Сколь бы не был необходим и важен для выживания человека результат состоявшегося нового синтеза информации на основе максимума способности к дальнейшим превращениям, он неизбежно содержит в себе элементы возврата назад, которые заданы этим консерватизмом. На протяжении истории человечества это отражалось в самых разных формах от первобытно-общинного строя до современных демократий. В общественных отношениях один из примеров синтеза информации на основе принципа максимума производства энтропии есть социальные революции.

Выберите сами примеры из истории. Во всех вариантах революций вы увидите одно и то же. Общество и общественные отношения стремятся к равновесию. Оно почти достигнуто. Ступень в таком синтезе есть, например, монархии с централизованным управлением и религиями как технологией психологического воздействия на людей (эквивалентом современных средств массовой информации). Условия, которые привели к синтезу информации о монархиях, в том, что управлять деталями производства в государствах нет необходимости, так как их основа - сельское натуральное хозяйство и автономия ремёсел. Защита от свойственной человеку взаимной агрессивности локально (поддержка юридической законности как регулятора взаимоотношений идивидуумов) и глобально (военная защита территорий от агрессивности соседей) есть условия, которые приводят к синтезу информации о монархическом управлении. В результате монархии переживают “Золотой век”, когда обеспечивают группе своих граждан процветание в пределах некоторого уровня благосостояния и взаимодействий для отдельных групп его членов, как принято называть - классов.

Любая структура управления есть “паразит” по отношению к основному энергетическому метаболизму (организма или общества - не важно). Форма перекачки средств неустранимо необходимому “паразиту” выражена налогами в прямых и косвенных формах.

Равновесие не есть цель природы. Меняются конкретные условия. В социальных системах эти изменения, в основном, есть ошибки абсолютизации принципов, которые привели к равновесию. Это известно как загнивание правящей элиты, как ухудшение условий для производителей. Усовершенствование данного равновесия невозможно. Создание нового в рамках данного равновесия (критерии рис. 1.2) невозможно. Конкретно это выражается нежеланием правящего класса пойти на уступки. Оно носит объективный характер - равновесие состоялось, в рамках условий, которые к нему привели, невозможно его изменить.

Наступает такое состояние общества, когда понятие “налогообложение” необходимо поставить в кавычки, так как отобранный у производителя продукт непропорционально велик по сравнению с пользой для производства, которую дают структуры управления (например, в виде монархий с технологической поддержкой религий).

Революции возникают в первую очередь потому, что прошлое равновесие реально было эффективно, работало, но дальше работать не может. Лучше или хуже, с издержками и неоптимальностью, но работало. Оно могло быть при этом уродством. Независимо от этого (или в силу этого) ошибки накоплены, равновесие дальше сохраняться не может. Обсуждать нечего. То, что существует как тупик, принципиально, по причине самого первичного закона природы - закон максимума способности к превращениям - требует идти вперёд. Для непрерывности дальнейшей эволюции необходим скачок. Он и происходит в форме социальной революции. Возникает прорыв “плотины” - преодоление очередного тупика равновесия. Природа знает только один способ создания нового в процессе действия принципа максимума производства энтропии - запоминание случайного выбора с учётом ограничивающих его условий. Для этого необходимы две составляющие:

хаотизация системы;

существование нового равновесия как “цели”, которую стремится достигнуть революция.

Хаотизация есть бесспорный исторический факт, сопровождающий все без исключения революции. Но неизбежная дорогая плата за хаотизацию (кровь которая, как свидетельствует история, сопровождает все революции) приводит не к ожидавшемуся результату, а совсем к другому. Причина в обязательном условии любого синтеза информации - он происходит на основе особенностей предшествующей системы, несмотря на то, что она себя изжила.

Возникает парадокс - революции происходят потому, что старое равновесие непригодно, накопило ошибки, не может быть основой существования общества. Но они происходят в условиях, для которых характерное - взгляды и позиции того, что уже непригодно в обществе - тормозит его развитие. Революции потому так и называются, что они “мгновенны”. Среда, в которой они происходят, за их время не может измениться. Должно вырасти новое поколение людей, которому понятны побудительные причины данной революции. Революция, по определению, им этого времени не даёт. За счёт этих условий происходит откат революций назад. В том числе и с ущербом тем, кто активно тянул назад в прошлое, как ему казалось, из благих побуждений.

Пример тому - все существовавшие социальные революции. Разум как способность оптимизировать достижение целей, им же самим синтезированных, в революциях не работает. Он мог бы предотвратить откат назад, но законы природы в этом его ограничивают. Вспомните исторические примеры революций ушедшего тысячелетия. В Америке подобное оказалось ослабленным - социальные изменения в ней происходили хотя бы территориально на “пустом месте”.

Человек есть лишь один из биологических видов жизни. Он не может быть исключён и не исключён их процесса генетической эволюции и “революций” как скачков при переходах по ступеням иерархии. Выживание выживающих есть и для человека главный регулятор. “Золотой век” - несомненная реальность эволюции человека как вида. Среди всех видов жизни человек возник как случайность, критически беззащитная в существовавших природных условиях. Без альтруизма, взаимопомощи, заботы о детях и стариках (как носителях прошлого опыта), он на начальных стадиях своей эволюции выжить не мог. Для человека разумного отбор в виде выживания выживающих при скачках перехода по ступеням иерархии и самоорганизации в их пределах (рис. 9.11) формировал в первую очередь генетические основы альтруизма. Агрессивность, мышечная сила заменить это не могли. Они приводили к тупикам, к вымиранию носителей их гипертрофированных генов.

Но по силовым параметрам человек сильно отстаёт от животных. Какой-то компромисс между силой и альтруизмом должен был состоятся. У человека есть разум, а потому возможности хитрости и коварства, превышающие животных. Это приводило к отбору, запрещавшему таким качествам полностью исчезнуть из генофонда человека.

Избыточность производства энергии материализуется для человека в её социальных эквивалентах. Рост численности людей, уменьшение их зависимости от природных факторов восстановило направление грабежа - “трупоедства” - как средства для существования индивидуумов и их групп. Его материализуют войны, которых нет у животных. В истории (особенно первобытных племён) известно, что войны сопровождал и прямой каннибализм. Кстати достоверный экспериментальный факт - если тех животных, у которых нет каннибализма, лишить незаменимой аминокислоты (триптофана, который содержится в мясе и молоке) они немедленно начинают употреблять в пищу своих сородичей.

Войны людей дополняют биологическое выживание выживающих быстродействующей социальной составляющей - альтруисты в войнах погибают первыми, а выживают преимущественно носители генов агрессивности, хитрости, коварства. Войны делают роль таких генов доминирующей. Это дополняют разрушения при войнах. Они разрывают преемственность знаний, материализованную объектами творчества человека. Завоеватели распространяют свои агрессивные гены географически и социально. Войны в древности имели и положительную генетическую составляющую - создавали предпосылки для гетерозиса как генетического фактора. Но уже очень давно нормальные отношения людей при торговле и передвижениях эту составляющую войн обесценили.

История человечества на самых разных примерах показывает, что пролитая кровь людей не создаёт путей для решения социальных проблем человечества. В Средневековье на не слишком большом изолированном острове - Сицилии все его жители прямо или косвенно знали друг друга. Поэтому любой вновь прибывший был под наблюдением и контролем. В этих условиях возник, казалось бы, простейший и эффективный способ борьбы с серьёзной преступностью. Люди в своей повседневной работе могут ничего не бояться и быть безоружными, так как вводится закон кровной мести - на убийство любого члена общества его родственники отвечают уничтожением родственников убийцы. Угроза непропорционально большого наказания должна защитить людей от взаимной агрессивности.

Примеры современных и прошлых судебных дел об убийствах показывают, что при самых совершенных методах и средствах следствия не редкость обвинения в убийствах, заведомо ложные, но не признанные таковыми в суде. Их ложность выявляется много позже наказания несправедливо обвинённого. В условиях кровной мести единственного неизбежного такого случая было достаточно, чтобы результат, казалось бы, прекрасного закона мгновенно стал диаметрально противоположным, вызывавшим цепные реакции истребления целых родов. Мафия на Сицилии возникла как побочное следствие кровной мести. Подобное превращение неизбежно и для угрозы ядерным оружием как, якобы, стабилизирующим средством. Только вымрут не роды, а страны и народы.

“Золотой век”, существование которого обосновывает Е.Г. Анисов, в истории человечества был. Можно обсуждать, когда именно. Но несомненный факт, что войны в истории человечества внесли свой вклад в генетику поколений людей. Только в ХХ веке в результате войн погибло около 70 миллионов людей - это генетический фактор отбора.

Природа не имеет целей, кроме роста энтропии. Что улучшает генетику человека, а что ухудшает - такая постановка вопроса некорректна. Но синтез информации ограничен условиями его предыдущих ступеней, в которые входит память истории. С её учётом войны уводят от “Золотого века”, ухудшают генетику людей. Но в какой мере человек способен извлекать уроки из истории?

Необратимость времени и история как наука

Эфемерность памяти человечества есть критический фактор для его выживания как биологического вида. Она имеет физическую основу, которая замыкается на тот бесспорный факт, что время необратимо.

Классический пример необратимого во времени процесса - распространение тепла. Камень нагревают с одной из его сторон. Изменяется во времени и в пространстве температура точек камня, что отражает распространение в нём тепла. Этот процесс описывается дифференциальными уравнениями в частных производных параболического типа. Их свойство в том, что в любой момент времени в любом сечении камня можно измерить и записать температуры, а потом по ним рассчитать процесс вперёд - точно предсказать будущее. Но назад во времени такая задача некорректна - не может быть решена без дополнительных частных условий. Время необратимо и это объективно проявляется в возможностях и результатах решений необратимых задач.

Кажется очевидным обратное - будущее непредсказуемо, а прошлое всегда можно восстановить точно. Это одно из многих заблуждений, которые возникают, когда речь идёт об истории человечества. Даже для многих профессиональных узких специалистов по теплопроводности сказанное выше покажется неожиданным.

Если известны условия в данный момент (начальные и граничные условия), то современная математика позволяет предсказать будущее даже для человеческого общества. Конечно, это намного сложнее задач теплопроводности, но сегодня существуют модели даже “непредсказуемых” критических точек в его развитии (точек бифуркаций). Они допускают уточнения. Можно утверждать - будущее предсказуемо. Чем дальше развивается наука, тем точнее возможны расчёты будущего. Трудности в этом есть, но они не являются принципиальными запретами.

Иное дело с расчётами прошлого. История - необратимый во времени процесс. Поэтому при расчётах прошлого есть условия, при которых достоверный результат невозможен как глобальное ограничение. Оно типа тех, которые запрещают нарушать закон сохранения энергии.

Принципиальная необратимость времени людьми игнорируется потому, что существуют прямые или косвенные записи прошлого. Отсюда убеждение, что необходимо их только найти. Палеонтология ищет их в ископаемых остатках жизни. Археологи раскапывают города и гробницы прошлого. Историки идут назад в интервале существования письменности, собирая и изучая древние документы.

Вопрос о неустранимом отсутствии во многих случаях доступных палеонтологам переходных форм жизни я рассмотрел в главе III. Узкая специфичность археологических свидетельств понятна. Поясню ниже особенности устной и письменной документации прошлого.

Появление речи как следствия случайных изменений анатомии и физиологии предков человека положило начало синтезу информации о языках. Выживание выживающих есть главнейший фактор запоминания при синтезе информации для всех форм жизни и всех её особенностей. Язык дал человеку возможность запоминать ошибки настоящего, полученные дорогой ценой гибели индивидуумов и их коллективов. Потому с первых появлений языка в его функции вошла передача через поколения прошлого опыта. Необходимая для этого степень абстракции и обобщений сформировали форму продуктов языка - устные предания, легенды. Малочисленность тогда человечества и важность точности в передаче прошлого опыта сформировали требования к их консерватизму.

Как подчеркивалось ([86] и эта книга), изменение условий существования людей приводит к непрерывным необратимым изменениям фонетических языков. Устная передача с учётом перекрытия поколений неплохо отслеживала и корректировала возникавшие за счёт этого изменения содержания преданий. Несомненно, что к моменту возникновения письменности устно дошли относительно мало изменённые свидетельства наиболее крупных реальных событий многотысячелетней давности.

Письменность стала следующим шагом, позволившим запоминать прошлое и тем помогать выживанию выживающих. Но синтез информации, в частности о письменности, есть сопоставление несопоставимого. Пример аборигенов Австралии и ритуальной палочки с зарубками как письменности у них я приводил в главе IV. В этом существо всех форм фонетического письма - символы письменности ни прямо, ни косвенно не содержат в себе того, что в нём записано. Письменность есть именно и только запомненный случайный выбор.

Судя по всему, завершение перехода от устных преданий к письменности произошло у шумеров (хотя это весьма условная граница). Сами шумеры рассеялись или вымерли из-за изменения климата и вызванной этим многолетней засухи. Может быть всё это происходило и иначе, но важен факт - письменность, казалось бы, увеличила надежность и достоверность передачи прошлого опыта, исключив необходимость устной его передачи. Но одновременно она создала и особенности.

Записанный текст сохраняется неизменным, а фонетические языки, которые используются для его воспроизведения, непрерывно трансформируются за периоды в столетия. Меняются отношения и знания людей и описывающие их понятия. Казалось бы, вечное - запись - изменяет свой смысл во времени именно потому, что она консервативна, тождественна во времени как начертание символов.

Естественно, что даже без всякой науки и, тем более, без понятия о синтезе информации, люди это понимали. Возникло и усиливалось правило строгой тождественности воспроизведения старых текстов, признанных важными. Такая канонизация, однако, противоречит причинам и целям, которые её породили. Канонизированный текст теряет сопоставимость с новыми условиями, в которых он должен быть прочитан, понят и использован как прошлый опыт. Сопроводительные новые толкования канонизированного устранить этого не могут.

Сегодня в связи с массовым использованием компьютеров эта особенность языков и письменности приобрела гротескный характер. Меньше, чем за полстолетия, возможности компьютеров увеличились в миллионы раз. Неоднократно менялись языки программирования, а тем более детали в них. Многократно несопоставимо менялись технические устройства. В результате сегодня невозможно просто вставить в компьютер дискету с записанным всего лет десять назад текстом. Невозможно её прочесть и перетранслировать в современные редакторы даже, если она переписана на современные дискеты. И этот процесс продолжается на глазах. Обычные дискеты по примерно полтора мегабайта вытесняются Zip-дискетами по 100 мегабайт ёмкости. Но и они за пару лет заменяются на дискеты по 250 мегабайт. CD-диски можно переписывать приставкой к собственному домашнему компьютеру. По этой причине достаточно быстро исчезают из обихода средства для чтения информации, записанной совсем недавно. Но сегодня в памяти компьютеров без дублирования на бумаге уже находятся фантастически огромные объёмы самой разнообразной и исключительно важной документации. Только по количественным соображениям их невозможно перевести в бумажные документы. Эфемерность памяти прошлого из-за ограничений, создаваемых непрерывной эволюцией языков (теперь машинных), сегодня стала серьёзной проблемой. Например, чернила струйных принтеров неустойчивы к влаге, быстро выгоряют на свету.

Возникновение письменности было настолько поражающим, что сначала достойной её являлись записи на тысячелетия, выбитые на камне или выдавленные на потом обожжённой глиняной пластинке. Следующим носителем письменности стали шкуры животных. Даже папирус несопоставимо вечен по сравнению с современной газетной бумагой. Письменные документы человека стали эфемерными.

Совершенствование компьютеров - это опять процесс снижения долговременности и надёжности хранения информации. Например, невероятное достижение середины ХХ века - транзисторы. Один из них тогда был больше и потреблял больше энергии, чем современный чип с миллионами транзисторов. Но он был более радиационно стоек по сравнению с современными чипами. Его несовершенство было тому причиной. Огромный по размерам pn-переход в нём, несовершенство технологии, снабжавшее его множеством дефектов структуры, делало несущественными новые дефекты как результат радиоактивного облучения.

Подобное проявляется по отношению к магнитной памяти, но для её разрушения даже радиации не нужно. В первых устройствах магнитной памяти для того, чтобы стереть информацию, перемагнитив ферритовые кольца, нужна была энергия, огромная в современных масштабах. Магнитные диски как средства для записи были почти метрового диаметра. На каждый бит информации в них приходились (опять-таки, в современных масштабах) огромные объёмы ферромагнитного материала. Но ферромагнитная упорядоченность эффект относительно слабый. Современное уплотнение памяти на дисках не только снижает используемые для неё объёмы ферромагнетиков. Оно требует изощрённых материалов, которые обычно получаются ценой снижения их точки Кюри (температуры утраты ферромагнитных свойств). Сегодня известно, но должного внимания не привлекает, что срок хранения магнитных дискет без потери информации ограничен годами десятью. К этому нужно добавить достоверный факт - сегодня электромагнитный импульс, создать который может бомба, заложенная в любой мусорной урне, необратимо сотрёт информацию во всех компьютерах на полкилометра вокруг да и самих их попортит. И даже этим, возможно неустранимым, эфемерность современной памяти поколений не исчерпывается.

При возникновении письменности и её широком внедрении за тысячелетия каждое записанное слово было чудом. Одни и те же тексты читались, обсуждались, заучивались наизусть многократно, многими, как система на протяжении сотен поколений. Книгопечатание не сразу изменило это. Почему Дюма написал огромное количество и таких толстых романов? Потому, что в его время чтение стало массовым. Потому, что у людей возникла возможность и необходимость читать как жизненная потребность. Сам факт молчаливого звучания текста стал удовольствием для людей, что вызвало ответ в виде вспышки толстых романов и стихотворчества. Литература стала составляющей жизни поколений и в такой роли способствовала социальному и техническому прогрессу.

Сегодня положение изменилось кардинально. Радио, магнитофоны, CD-диски сделали голос не нуждающимся в буквах для записи. Телевидение дополнило это великолепной движущейся цветной картинкой. Сложное восстановление образов и процессов с помощью чтения потеряло привлекательность. Удовольствие от чтения как процесса заменилось раздражением от затрат времени на то, что говорящая картинка полнее передаёт за доли секунды. Удивительно ли в таких условиях, что современные дети не хотят читать книги?

Немаловажно и то, что книги занимают место и много весят. И стоят книги дорого. На западе цена специализированной научной книги равна цене дешёвого, но великолепного, видеомагнитофона, сканера или принтера. Тем не менее, издательская деятельность выгодна. Издатель заинтересован в том, чтобы получить прибыль. Это прекрасно потому, что необходимо, чтобы книгу купили. Но это одновременно и недостаток, так как у издателей существует путь воспитать потребность в чтении того, что не содержит устранения неопределённости (то есть информации), а повторяет известное и далеко не самое лучшее - является информационным шумом.

Был период после того, как возникли языки, когда говорить и слушать выражало превращение чуда в обыденность. Он оставил нам непреходящие устные предания. Был период, когда чтение стало массовой потребностью - шедевры литературы остались нам от него. Смотреть и слушать в кресле или в кровати, мгновенно перемещаясь нажатием кнопки пульта на тысячи километров по Земле и на тысячи лет во времени - это период, в котором мы живём. Что он оставит потомкам?

Сколько информации как устранённой неопределённости при сотнях круглосуточных каналов телевидения и интернете почти в каждом доме? Ничтожно мало. В большинстве передач нет устранённой неопределённости. Более того, значительная её часть относится к технологии того, что общепринято как преступное. Например, вопреки правде жизни, обыденность на экранах убийств, которые воспитывают противоестественное - убеждённость, что из автомата или пистолета можно стрелять в упор и все остаются живы.

Задумайтесь над особенностями современного информационного взрыва. Со световой скоростью мчатся по кабелям и через спутники ежесекундно астрономические количества импульсов. В терминах теории связи это информация. Но в конце гонки импульсов сидит перед экраном телевизора человек, воспринимающий всё это “верёвочным компьютером” в виде своего мозга. Сможет ли мозг справиться с современными потоками информации, если они будут действительно информацией в виде устранённой неопределённости?

Понимание есть главная проблема современных взаимоотношений людей и современной науки!

Так или иначе, но вывод один - память человечества всегда была эфемерна и эта её особенность со временем только нарастает.

Как узнать - что есть истина?

Для решения практических задач, которые требуют дать ответ на такой вопрос, существует продуктивный математический аппарат (см., например, [175]). Формализация математического моделирования знаний вводится в [176], [177]. Однако, как следует из теоремы Гёделя, к формальным математическим доказательствам истинности надо относиться осторожно.

Разум - иерархия синтеза информации. Объекты и процессы природы первично образованы иерархией синтеза информации как физическим процессом. Определение истинности на такой основе было введено мною в [3], [7]. Истина есть то, что реально существует в природе как объекты и процессы. Природа создаёт свои объекты и процессы - истину - путём синтеза информации, в котором участвуют экстремумы энтропии-информации и её производства. Критерии их устойчивости (запоминания) даны на рис. 1.2, 1.4 в первой главе. В частности, критерии запоминания, сформулированные в плоскости функций комплексного переменного (5 на рис. 1.2), включают в образование объектов и процессов то, что принято называть физическими законами природы.

Человек - один из объектов в природе. Его метаболизм и взаимодействия с окружающей средой есть один из процессов в природе.

Мозг человека связывает метаболизм его организма с объектами и процессами природы с помощью синтеза информации, аналогичного по форме и принципам с синтезом информации, образующим сами объекты и процессы. Мозг человека способен воссоздать в себе любой объект или процесс в виде аналога, образованного состояниями и процессами с участием его элементов - нейронов. Каждое из таких состояний и процессов имеет ответ в метаболизме организма в целом - не только в сознании, но и в подсознании (см. параграф 7 главы IX).

Синтез информации в природе иерархичен. Аналогичная иерархия существует при синтезе информации в мозге человека.

Этим задано, что мозг может построить аналог любого объекта или процесса природы и сопоставить ему состояние метаболизма своего организма - любой объект или процесс (истина в природе) может быть сопоставлен метаболизму организма человека (истине в мозге человека). Окончательное суждение об истинности есть распределение в мозге нейромедиаторов и нейропептидов такое же, какое подтверждает истинность для выживания фактов насыщения пищей, спасения от опасности, выполнение репродуктивных функций и пр.

Синтез информации в природе происходит на основе случайностей, ограниченных условиями. Синтез информации в мозге сохраняет эту особенность природы по отношению к состояниям и процессам с участием нейронов.

Связь мозга (и метаболизма организма в целом) с окружающей природой осуществляют органы чувств. Форма, отражающая свойства объектов и процессов природы при передаче в мозг, есть случайные сигналы и ограничивающие их условия - функции распределения и корреляции. Этим объекты и процессы природы получают возможность отображения в мозге. Форма этого иррациональна в терминах связи с физико-химическими свойствами объектов. Поэтому мозг может воспроизвести любой объект и процесс природы (истину как объект и процесс природы) в виде ответа метаболизма человека, запоминающего истины как состояния и процессы в его мозге, оцененные метаболизмом.

Объекты и процессы в природе и в мозге человека несопоставимы во всём, кроме принципов синтеза информации о них. Поэтому любые (в том числе несовместимые с жизнью) объекты и процессы могут существовать в организме человека как результат синтеза информации в ответ на сигналы органов чувств и под контролем условий, заданных метаболизмом. Например, температуры и давления в недрах звёзд несовместимы с жизнью, а в мозге они существуют как реальность.

Синтез информации и участвующие в нём экстремумы энтропии-информации в организме человека могут выражать истину природы, но они будут её выражать только в том случае, если в мозге человека в форме аналогий сформулированы все необходимые и достаточные условия, которые существуют в данном случае при синтезе информации в природе как таковом, вне его физической реализации. Это не столь просто, однако возможно, если синтез информации происходит методом последовательных приближений.

Рис. 10.4

Разум природы существует и может быть познан как таковой разумом человека в силу аналогий при синтезе информации в природе и в мозге человека, а также взаимодействий мозга с окружающей средой при участии случайностей в работе органов чувств. Однако в это вмешиваются условия, заданные тем, что сам человек есть объект природы. Его существование контролируется выживанием выживающих, а потому формирование, работа, связь с метаболизмом и окружающей средой мозга человека формируется этим. В результате при синтезе информации в мозге человека вводятся объекты-понятия, которых нет в природе - частные конкретные цели. Это есть самое существенное отличие человека от неживых объектов природы.

Разум живых систем, в частности животных, от разума человека отличает число уровней иерархии при синтезе информации. Отличие разума животных от разума человека количественное, а не качественное.

Работа мозга иерархична. Она сопровождается огрублениями в силу принципа последовательных приближений при обобщении мозгом сигналов органов чувств. Возможны разные критерии устойчивости (запоминания) при синтезе информации в мозге. По отношению к ним метод последовательных приближений выражает участие в запоминании только части из возможных критериев устойчивости рис. 1.2, 1.4. На этой основе мозг реализует как запомненный случайный выбор преимущественно три формы выражения истины. Рассмотрю их на примерах плоскостей синтеза информации рис. 10.4.

Первая форма выражения истины есть результаты доказательств с помощью логических операций в пределах заданного языка. Её определяют формулировки п.п. 5, 6 в параграфе 3 этой главы. Этому случаю на рис. 10.4 отвечает область A плоскости синтеза информации k. В её пределах доказательства есть адиабатические (без поступления информации извне) изменения энтропии-информации как функции комплексного переменного. В предельном случае анализа вдоль независимых действительных осей координат в этом участвуют критерии устойчивости типа 1, 4 на рис 1.2. Объекты, с которыми работает логика, сформированы раньше на уровне иерархии (k - 1). Преодоление тупиков равновесия перевело часть из них в плоскость k синтеза информации.

В плоскости постоянного адиабатического инварианта k возможны процессы самоорганизации с критериями устойчивости типа 2, 3, 5 на рис. 1.2. Это неадиабатические процессы. В них участвуют потоки извне информации и информационных аналогов энергии. Такой синтез информации приводит к новым областям B в пределах этой же плоскости k.

Только путём логических преобразований невозможно достигнуть этих областей. Доказательства критериями истинности уже быть не могут. Истинность в этом случае зависит от потоков, проходящих через мозг - от истинности информации, поступающей в мозг от органов чувств, включая информацию, переданную языками. Однозначных формальных критериев оценки истинности поступающей извне информации нет. Ни положительные, ни отрицательные результаты экспериментов вне моделей, создаваемых в мозге, не есть абсолютные критерии истинности. Разум (работа мозга) может её установить последовательными приближениями.

Процессы в плоскости k неизбежно включают в себя тупики равновесия в форме от адиабатического “пупка Адама и Евы”, до сложных динамических равновесий. Их преодоление на основе принципа максимума производства энтропии-информации есть переход на (k + 1) плоскость синтеза информации - смена системы аксиом, которая является неадиабатическим процессом. Опять истинность результата зависит от истинности поступающей информации. В терминах целей и методов логики в их достижении такой переход иррационален, но истинность последовательными приближениями может быть установлена и в нём.

Повторю, что понятие истинности для человека выражают распределения в мозге нейромедиаторов и нейропептидов, подобные тем, что отвечают на жизненно важные факторы - насыщение пищей, избежание опасности, выполненные репродуктивные функции. Истинность существует в терминах метаболизма, а потому иррациональна.

Для разума природы существует единая глобальная цель - максимум способности к превращениям в виде максимума суммарного производства энтропии с итогом как в равновесной, так и в неравновесной форме. Разум человека глобально использует тот же принцип максимума способности к превращениям, но абстрактную или реальную цель он должен установить сам в конкретном виде объекта или процесса. Такого нет в неживой природе, окружающей человека разумного.

Абсолютная истина существует как итог ошибок и может быть получена в таком случае доказательствами (п.п. 5, 6 в параграфе 3). В общем случае она существует как предел последовательных приближений. Но для человека как биологического вида в этом возникают специфические ограничения.

В процессе последовательных приближений (как пути для запоминания результатов взаимодействий с окружением) человек экспериментирует на себе. Отрицательный результат возможен для любых экспериментов. В таком случае человек как вид исчезнет. Это есть следствие дарвиновского выживания выживающих как принципа взаимодействия жизни с окружающей средой.

Человек отличается тем, что способен заменить витальные эксперименты работой разума. Для разума цель формулируется индивидуумом в виде конкретных сиюминутных состояний метаболизма. Как разум человека может и должен узнать, что выбранная им цель совместима с выживанием человека как биологического вида, если цель природы есть только максимум роста энтропии? Ясного ответа на этот вопрос пока нет. Бесспорно, что опыт прошлых ошибок позволяет оценивать истинность поступающей информации и синтезов с её участием. Для этого надо помнить прошлое, каким оно было. Однако в формализовано истинном виде прошлое невосстановимо. В этом главная трудность.

Выживание и процветание человека как биологического вида не входит в цели природы. Человек показал, что может эффективно увеличивать производство энтропии-информации сверх “неживого” предела, а потому его существование отвечает глобальной цели природы. Этим общий стимул прогрессивной эволюции человека и его разума определён и действует. До каких пределов? Ответа нет.

Пока, как показывает история, хоть и с издержками, но человек возник в процессе эволюции жизни и существует. Так что же, природа может быть подчинена человеку хотя бы в том, что касается его выживания как вида? К сожалению, достоверного положительного ответа на этот вопрос - нет!

Эта неопределённость ответов (а может быть неизбежность отрицательных ответов?) возникает по двум причинам:

произвольность формулировок целей разумом человека;

эфемерность памяти человека в сочетании с необратимостью времени как глобальным препятствием для сохранения прошлого опыта.

В природе прошлое присутствует объективно, хотя иногда неявно. Для разума человека прошлое невосстановимо, так как время необратимо. Память человечества реализуется перекрытием поколений и существованием у него письменности. В обоих случаях нет гарантий запоминания ключевых для выживания вида условий синтеза информации, проверенных прошлым опытом. Причины этого:

у человека нет абсолютного критерия выбора, какой именно результат осуществлённого опыта есть ключевой для выживания вида в целом, то есть должен быть запомнен долговременно;

трансформация языков и условий их действия не гарантирует, что запомненное или даже записанное сохранит смысл во времени;

не существует гарантий сохранности письменных документов, доступность потомкам сохранённых документов ограничена;

отбор из сохранённого предыдущего опыта того, что важно в данных условиях, не имеет критериев однозначности.

По мере развития человечества негативные составляющие этих причин постоянно усиливаются. Возникает ситуация, типичная на протяжении всей истории человечества - мозг человека, его разум по принципам своей работы в состоянии установить истину как при описании природы, так и для выживания человека как биологического вида. Истина как объективное понятие в пределах возможностей мозга человека - реальна. Абсолютная истина достоверно существует тогда, когда известны границы, за которыми она ошибочна. Она возможна и в форме достаточно близко достижимого предела последовательных приближений.

Однако выполнимость условий, которые необходимы для синтеза истины разумом человека, зависит от самого разума человека как комплекса взаимодействий его мозга с метаболизмом организма и внешней средой под контролем выживания выживающих.

Для разума человека по отношению к процессам природы истина (в том числе абсолютная истина не только как заведомые ошибки, но и как предел уточнения частных истин) есть вполне определённое понятие, допускающее практическую реализацию и имеющее её в экспоненциально нарастающих количествах. Это гарантирует выживание человечества в диапазоне внешних природных катаклизмов даже типа изменений климата, геологических процессов, включая активную защиту от землетрясений, ударов метеоритов, комет и астероидов.

Ответа на вопрос о способности человека использовать возможности своего разума для выживания человечества в процессе социальных отношений людей - пока нет! Но утверждение, что отбор является формой взаимополезного симбиоза, а не агрессивностью с целью уничтожения слабейшего - истина. К сожалению, она в таком виде не понята.

Как возникла Вселенная человек ответить сможет. Человек сможет создать жизнь из неживой материи на бумаге и в пробирке. Если самоуничтожение цивилизаций не является законом природы, то человек сможет найти во Вселенной своих собратьев и сможет их понять, так как они обязательно сопоставимы с нами. Но как человечеству обеспечить реальность памяти ошибок прошлого, как защитить себя этим от самоуничтожения? - Ответа нет… .

Может ли машина мыслить, быть разумной?

Ответ на вопрос в заголовке параграфа: несомненно - да! Без всяких кавычек. Может мыслить со скоростями в миллиарды раз большими, чем человек. В обозримом будущем раньше середины XXI века. Может мыслить не в том смысле, чтобы обыграть в шахматы чемпиона мира по составленной программе, а обладать “душой” (хотя определить, что значит это слово далеко не просто).

Сможет ли её понимать человек? Опыт сегодняшних способов и результатов взаимопонимания научных работников, обладающих лишь человеческим разумом на основе “верёвочного компьютера”, делает положительный ответ спорным.

Ведь нередко понимание собакой человеческой речи полнее, чем взаимопонимание при общении разных узких специалистов. Но ведь мыслящая машина будет ещё и преобразовывать заложенные в неё при построении языки и создавать новые. То, что в английском языке дочь пишется daughter, а звучит как дота, она устранит в первые тысячные доли секунды своего существования, а какой язык мыслящая машина придумает для себя через полчаса работы известно только ей самой. После этого научные работники окажутся по отношению к машине в более жалком положении, чем собака в разговоре с ними.

Ещё более сакраментален вопрос: разумен ли человек - создатель мыслящей машины - в такой же степени, как машина, чтобы защитить себя от самоуничтожения? Ответ на сегодняшний день - Нет!

Если бы человек был разумен, то религии не превращались бы на тысячелетия в источник нестабильности и войн. Если бы он был разумен, то не разрабатывалось бы бактериологическое оружие и подобное.

Человек один раз победил природу, используя возможности своего (стоящего над биологией) максимума способности превращений. Это было давно, когда его уничтожали природные катаклизмы. Он имеет возможность победить природу и сегодня, во второй раз, если захочет понять свои особенности, в частности, на основе этого цикла книг.

Машина может мыслить со всеми признаками человеческой “души” и её творчества. Её органы чувств могут работать как человеческие ощущения, но ощущая так, напрямую, предметы от отдельных атомов до звёзд и галактик, включая энтропию-информацию как ощущаемую физическую переменную. Это бесспорный факт ближайших десятилетий. “Дарвиновские чипы” для компьютеров - реальность сегодняшнего дня. Как устранить парадоксы дарвинизма я выше объяснил.

Может ли человек сегодня сказать, что он всегда понимает живого собеседника? Может ли человек сказать, что гарантированно понимает программируемую машину? Нет! И каждый найдёт этому свой пример.

Понимание - главная проблема современной науки. Эти слова многократно повторял в своих лекциях и докладах академик Л.И. Седов.

Что же произойдёт, когда человек должен будет общаться с разумом машины, который работает в миллиарды раз быстрее, чем у него, обладает органами чувств, несоизмеримо совершеннее, чем у него, имеет память, большую всех библиотек и архивов мира, в которой машина может найти себе всё, что хочет, за доли секунды? Ситуация попыток остановить танк голыми руками очевидна. Но ведь неизбежно человек научит мыслящую машину своим агрессивности и пакостничеству. Первое, что делают высокообразованные молодые люди - надежда человечества - запускают вирусы в компьютеры и интернет.

Количество людей на Земле, их пропитание, экологические проблемы, природные катаклизмы не лимитируют процветание человека на Земле хотя бы ближайший миллион лет.

Взаимная агрессивность как следствие особенностей разума человека есть единственное и главное препятствие в дальнейшем развитии человеческого общества. Разумен ли человек настолько, чтобы преодолеть это ограничение? Ответа нет.

Выводы:

Человек может познавать природу потому, что разум человека есть иерархический синтез информации. Этим определена возможность мозга воссоздать любой объект или процесс природы, которые так же есть результаты иерархического синтеза информации, но как физической переменной.

Синтез информации определён в плоскости функций комплексного переменного. Мнимая составляющая энтропии-информации описывает синтез аксиом и неадиабатический процесс - обмен информацией с окружением. Действительная составляющая энтропии-информации отражает законы логики и обмен информацией с окружением в таком виде, который принято описывать как действие физических законов.

Способ работы разума человека - метод моделей, основанных на аксиомах. Языки являются наборами аксиом и правил взаимодействий введенных ими понятий.

Математика есть язык, формализующий работу разума человека так, что при синтезе информации в мозге выполняются эквиваленты закона самопроизвольного роста энтропии-информации и законов сохранения, например, энергии. В этом участвуют потоки из окружения в сознание человека энтропии-информации и эквивалентов энергии в логике.

Математика эффективна потому, что формализует при синтезе информации и её обработке в мозге человека эквиваленты правил, участвующие в синтезе информации в природе.

Ни положительные, ни отрицательные результаты наблюдений и экспериментов человека вне аксиом и моделей на их основе не являются абсолютизированными критериями истинности.

Случайность начальных условий не противоречит детерминизму природы и его познанию человеком потому, что отображается в постоянных интегрирования уравнений, описывающих природу, то есть, независимо от произвола начальных условий, существуют закономерности их действия, в частности, приводящие к понятию об информации.

Знания есть сумма в данный момент (во времени и в социальной иерархии) энтропии-информации, накопленной в процессе её предыдущего синтеза. Знания содержат в себе аксиомы, результаты работы логики на их основе, запоминание человеком потоков информации и её логической составляющей из его окружения.

Научные теории всегда возникают как автономные. Они и их математическое выражение неоднозначны. Развитие науки есть последовательность уменьшения её исходных аксиом, то есть объединения теорий. Процесс накопления знаний формализует неоднозначность теорий в виде абсолютизированных частных моделей объектов и процессов природы. Области науки, возникшие как автономные, при определённых условиях сохраняются со статусом абсолютной истины, для которой точно известны границы ошибочности.

Познание человеком природы есть цепь ошибок, так как аксиомы по принципам своего возникновения и существования не могут быть получены на основе законов логики, то есть являются ошибками в терминах уровня развития в момент их возникновения. Статус гениальных открытий им присваивает экспоненциальный рост знаний, если он становится возможным на их основе как реализация максимума производства энтропии-информации.

Истина как итог познания человеком окружающей природы, себя самого и законов своего общества существует, так как эти объекты реальны вне сознания человека, а потому последовательными приближениями могут быть отображены его разумом.

Теорема Гёделя о неполноте выражает гарантию познания природы человеком. Теорема Гёделя утверждает (в терминах этой книги), что неизбежные тупики равновесия, к которым приводит логика, всегда могут быть преодолены путём синтеза информации на основе принципа максимума производства энтропии-информации (максимума способности к превращениям). Одновременно теорема Гёделя утверждает, что не запрещен предел исчерпывающего познания природы. Утверждений о реальности или нереальности его достижения в ней нет.