Роджер Пенроуз - Большое, малое и человеческий разум

Замечания Картрайт о роли физики в общей научной картине мира носят более серьезный характер, поскольку она считает, что физике придается излишне важное значение. Впрочем, возможно, дело обстоит именно так, и в будущем роль физики в научном описании мира будет существенно пересмотрена. Это может произойти, например, когда описание мира будет близко к завершению или хотя бы станет более точным!

Справедливо отмечая, что современная физическая теория напоминает «лоскутное одеяло» (я и сам так считаю), Картрайт полагает, что такое состояние будет сохраняться вечно (в чем я сомневаюсь). Возможно, что конечная цель физики (полное и целостное описание мира) действительно является несбыточной мечтой, и Картрайт считает саму постановку такой задачи метафизической. Мне трудно определить свое отношение к этой проблеме, однако я не уверен, что нам вообще стоит задумываться о столь далекой перспективе. Объединение знаний и научных дисциплин является ведущей тенденцией современной физики, и можно ожидать ее сохранения в будущем (предполагать обратное может только закоренелый скептик). На мой взгляд, «швы» на лоскутном одеяле современной физики (я подразумеваю и классическую, и квантовую теории) соединены плохо. Конечно, можно смириться с создавшимся положением и продолжать жить с двумя принципиально разными теориями для различных уровней описания (мне кажется, что именно такой точки зрения в какой-то мере придерживался Нильс Бор), однако в последние годы наблюдался существенный рост точности экспериментальных наблюдений, что позволяет нам более четко провести границу между различными уровнями описания и изучать реальные процессы, происходящие в природе на этих уровнях. Возникает даже подозрение, что функционирование некоторых биологических систем существенно связано с границей раздела микро— и макромира. На мой взгляд, основной вопрос сейчас заключается в том, можем ли мы надеяться на появление красивой математической теории, которая изящно и строго объяснит существующий «беспорядок» в квантовой теории, или, наоборот, этот ужасный «беспорядок» и является реальной физической картиной процессов, происходящих на этом уровне. Разумеется, я верю в возможность описания мира! В конце концов, не может быть, чтобы меня обманывали собственные инстинкты!

От ответа Нэнси создается впечатление, что она готова смириться с неприятным беспорядком в физических законах, по крайней мере, на данном этапе [21]. Возможно, подход Картрайт объясняется просто тем, что она считает законы биологии несводимыми к физике. Разумеется, в биологических системах имеется очень много сложных и непонятных параметров, играющих важную роль в их описании. Даже если бы были известны все основополагающие принципы физики, то для эффективного научного описания биологических процессов на их основе потребовалось бы провести огромную работу (проверка гипотез, нахождение приближенных оценок, развитие статистических методов и, возможно, совершенно новых математических идей). Сложность поведения биологических систем также создает малоприятный «беспорядок», однако с точки зрения физики он связан не с беспорядком в фундаментальных физических законах, и если бы нам удалось свести воедино физические законы, то «биологические свойства вытекали бы из физических».

Однако я сознаю, что физические законы еще далеки от завершенности. Более того, я утверждаю, что они плохо подходят для описания собственно биологических процессов. Например, в обычной формулировке квантовой механики существует операция, которая кажется относящейся к биологии (я имею в виду R-процесс, редукцию волновой функции). Считается, что R-процесс порождает «истинную» случайность, но совершенно непонятно, каким образом можно ввести некий «биологический» принцип, не нарушая «истинного» характера вносимой этой операцией случайности, т.е. не изменяя физической теории. Мне представляется, что реальная ситуация выглядит еще хуже, поскольку в принятой теории R-процесс несовместим с унитарной эволюцией U. Попросту говоря, процесс U-эволюции в стандартной трактовке квантовой механики нельзя совместить с фактом наблюдения. Обычно все стараются обойти это препятствие, используя хитроумные приборы и весьма правдоподобные рассуждения, однако уйти от этого «грубого» факта невозможно. Я не сомневаюсь, что указанная проблема относится к физике независимо от того, как она отражается в биологии. Конечно, можно предположить, что законы природы имеют столь причудливый, «лоскутный» характер, однако мне лично это представляется весьма маловероятным.