Просвещение продолжается. В защиту разума, науки, гуманизма и прогресса

Химик Питер Эткинс в своей книге «Четыре закона, которые движут Вселенной» (Four Laws That Drive the Universe) под одним из вынесенных в заголовок законов имел в виду второе начало термодинамики. В более близкой мне области недавняя статья эволюционных психологов Джона Туби, Леды Космидес и Кларка Барретта об основах науки о разуме получила название «Второе начало термодинамики – это первое начало психологии»[39].

Откуда столько благоговения перед вторым началом? С точки зрения космического порядка оно определяет судьбу Вселенной и главную цель жизни, сознания и человеческих усилий: использовать энергию и знания, чтобы бороться с натиском энтропии и создавать островки благотворного порядка. С более приземленной точки зрения ответ может быть поконкретнее, но сначала мне необходимо ввести две другие фундаментальные идеи.

На первый взгляд, закон энтропии предполагает обескураживающую картину прошлого и мрачные перспективы в будущем. В момент своего зарождения в Большом взрыве Вселенная находилась в состоянии низкой энтропии при немыслимо высокой концентрации энергии. C тех пор дело шло под гору: Вселенная понемногу превращается в разреженную кашицу из равномерно распределенных в пространстве частиц и продолжит делать это и в будущем. В реальности, разумеется, Вселенная, какой мы ее застали, отнюдь не однородная масса. Ее монотонность оживляют галактики, планеты, горы, облака, снежинки и самые разные формы флоры и фауны, включая нас с вами.

Одна из причин, почему во Вселенной так много всего интересного, заключается в так называемых процессах самоорганизации, которые позволяют возникать ограниченным областям порядка[40]. Когда в систему поступает энергия и эта система начинает рассеивать энергию, наращивая энтропию, она может на время задержаться в упорядоченной и даже красивой конфигурации вроде сферы, спирали, звезды, вихря, волны, кристалла или фрактала. Тот факт, что мы находим эти конфигурации красивыми, кстати сказать, наводит на мысль, что красота все же существует не только в глазах смотрящего. Такая эстетическая реакция мозга может быть признаком заложенной в нас природой восприимчивости к противостоящим энтропии факторам.

Однако в природе присутствует и иная требующая объяснения упорядоченность: не изящная симметрия и ритмичность материального мира, но функциональное устройство живых организмов. Они состоят из органов с их разнородными частями, которые невероятными образом сформированы и соединены между собой так, чтобы обеспечивать процессы, поддерживающие в организме жизнь (то есть потребление энергии и противодействие нарастанию энтропии)[41].

Обычно сложность биологических систем иллюстрируют примером глаза, но я хочу продемонстрировать ее на примере моего второго самого любимого органа чувств. В человеческом ухе есть эластичная перепонка, которая вибрирует под действием малейшего колебания воздуха, костяной рычаг, который увеличивает силу вибрации, поршень, который передает вибрации в жидкость в длинном канале (удачно закрученном так, чтобы умещаться в стенке черепа), сужающаяся мембрана, которая тянется вдоль всего канала и физически раскладывает звуковые волны на гармонические составляющие, а также совокупность клеток с крошечными волосками, которые выгибаются вперед и назад под действием вибрации, посылая череду электрических импульсов в мозг. Невозможно объяснить, почему все эти мембраны, кости, жидкости и волоски расположены таким маловероятным образом, не приняв во внимание, что именно такое устройство позволяет мозгу воспринимать упорядоченные звуки. Даже мясистое внешнее ухо (асимметричное и по вертикали, и по горизонтали, со всеми его складками и желобками) имеет именно ту форму, благодаря которой направляет проходящий через него звук таким образом, что мозг способен распознать, где находится то, что шумит, – внизу или вверху, спереди или сзади.

Организмы изобилуют этими маловероятными конфигурациями плоти вроде глаз, ушей, сердец и желудков, каждая из которых прямо-таки требует объяснения. До 1859 года, когда Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес нашли такое объяснение, разумно было полагать, что все это – дело умелых рук всевышнего проектировщика. Возможно, в том числе и по этой причине многие мыслители Просвещения были скорее деистами, нежели рьяными атеистами. Дарвин и Уоллес сделали проектировщика ненужным. Как только физические и химические процессы самоорганизации порождают конфигурацию материи, которая способна воспроизводить саму себя, ее копии начинают копироваться, что, в свою очередь, ведет к появлению копий копий, и так далее по экспоненте. Самовоспроизводящиеся системы должны конкурировать между собой за материю для создания копий и энергию для процесса копирования. А поскольку по закону энтропии никакое копирование не совершенно, в его ходе будут возникать ошибки, и, хотя большинство таких ошибок-мутаций пойдут системе во вред (вновь энтропия), иногда слепая удача породит ошибку, с которой система сможет воспроизводиться более эффективно и вытеснит всех конкурентов. Поскольку ошибки, которые идут на пользу стабильности и скорости копирования, накапливаются от поколения к поколению, такая самовоспроизводящаяся система – мы называем их организмами – в итоге будет оставлять впечатление, будто она изначально проектировалась с расчетом на выживание и размножение в будущем, хотя на самом деле она лишь сохраняла те ошибки копирования, которые способствовали выживанию и размножению в прошлом.

Креационисты зачастую искажают смысл второго начала термодинамики, утверждая, что биологическая эволюция как возрастание упорядоченности со временем физически невозможна. Они опускают важное уточнение: «в изолированной системе». Организмы – открытые системы: они получают энергию от солнца, из пищи или глубинных гидротермальных источников и используют ее, чтобы создать в своих телах и жилищах временные очаги упорядоченности, в свою очередь выбрасывая в окружающую среду тепло и отходы, увеличивающие неупорядоченность в мире в целом. Использование организмами энергии для поддержания своей целостности под натиском энтропии – это современное толкование принципа конатуса (импульса или усилия), который Спиноза формулировал как «стремление к тому, чтобы утвердиться и совершенствоваться в своем бытии» и который в эпоху Просвещения стал основой для нескольких теорий жизни и сознания[42].

Неотменяемая необходимость высасывать энергию из окружающей среды является причиной одной из трагедий живых существ. В то время как растения могут нежиться в лучах солнца, а некоторые морские существа – питаться химическим бульоном, который извергается из трещин в дне океана, животные рождены эксплуататорами: им приходится тяжким трудом добывать энергию из тел растений и других животных, поедая их. Тем же самым заняты вирусы, бактерии и прочие патогены и паразиты, терзающие тела изнутри. За исключением плодов, все, что мы называем «едой», является частями тела или запасами энергии других организмов, которые с радостью оставили бы эти сокровища себе. Природа – это война, и многое из того, что привлекает наше внимание в природном мире, – это гонка вооружений. Животные-жертвы защищаются посредством раковин, иголок, клешней, рогов, ядовитых желез, камуфляжа, способности летать и просто постоять за себя; растения вооружены шипами, кожурой, корой и тканями, пропитанными раздражающими и ядовитыми веществами. Животные вырабатывают приемы нападения, способные преодолеть эти защитные приспособления: у плотоядных есть скорость, когти и орлиная зоркость, а у травоядных – приспособленные для измельчения зубы и печень, расщепляющая натуральные яды.

Мы подходим к третьей ключевой особенности – информации[43]. Информацию можно понимать как снижение энтропии; это тот компонент, который отличает упорядоченную, структурированную систему от огромного числа систем беспорядочных и бесполезных[44]. Представьте себе страницы случайных символов, набранные на пишущей машинке обезьяной, или помехи в динамике радиоприемника, настроенного на частоту между станциями, или россыпь пикселей на экране компьютера при открытии поврежденного графического файла. Каждый из этих объектов может принять триллионы различных форм, и каждая из этих форм будет такой же скучной, как предыдущая. А теперь представьте, что эти приборы контролирует некий сигнал, выстраивающий символы, звуковые волны или пиксели в последовательность, которая соответствует какому-то явлению реального мира: Декларации независимости США, первым тактам песни Hey, Jude или коту в темных очках. В таком случае мы говорим, что сигнал передает информацию о декларации, песне или коте[45].

Объем информации, содержащейся в некой последовательности, зависит от того, насколько детально наше восприятие мира. Если бы нас волновала точная очередность символов, напечатанных обезьяной, или точная разница между двумя шумовыми всплесками, или точное расположение пикселей на конкретном дисплее с помехами, тогда мы бы сказали, что каждая из этих последовательностей несет столько же информации, сколько остальные. Интересные последовательности в таком случае несли бы даже меньше информации, потому что, когда смотришь на одну их часть (например, запятую), ты можешь угадать и другие (например, следующий за ней пробел) без помощи сигнала. Однако чаще всего мы сваливаем в одну кучу огромное большинство невнятных комбинаций, считая их одинаково скучными, и отделяем от них те немногие, которые соответствуют чему-то еще. С этой точки зрения фотография кота несет больше информации, чем россыпь пикселей, поскольку ее дурацкий смысл выделяет редкую упорядоченную комбинацию из огромного числа в равной степени неупорядоченных. Когда мы говорим, что Вселенная упорядочена, а не хаотична, мы имеем в виду, что она содержит информацию именно в таком понимании. Некоторые физики возводят информацию в ранг одной из базовых составляющих Вселенной наряду с материей и энергией[46].

Информация – это именно то, что накапливается в геноме в процессе эволюции. Последовательность оснований в молекуле ДНК соответствует последовательностям аминокислот в белках, из которых состоит тело организма, и эта последовательность сложилась в процессе уменьшения энтропии предков данного организма – формирования тех маловероятных конфигураций, которые позволяли им поглощать энергию, расти и размножаться.

Кроме того, информацию на протяжении всей жизни организма собирает его нервная система. Когда ухо преобразует звуки в нервные импульсы, два этих физических процесса – вибрация воздуха и диффузия ионов – не имеют между собой ничего общего. Но, благодаря корреляции между ними, определенная активность нейронов в мозге животного содержит информацию об определенном звуке во внешнем мире. Далее информация может переходить из электрической формы в химическую и обратно, пересекая синапсы между соседними нейронами, но при всех этих физических трансформациях сама она сохраняется неизменной.

Важнейшее открытие теоретической нейробиологии XX века заключалось в том, что нейронная сеть может не только хранить информацию, но и преобразовывать ее так, что это позволяет нам объяснить интеллектуальные способности мозга. Два входных нейрона могут быть соединены с выходным нейроном таким образом, что соотношения между их импульсами будут соответствовать логическому оператору, например И, ИЛИ и НЕ, или статистическому решению, принятому с учетом значимости входных данных. Это дает нейронной сети способность к обработке информации, то есть вычислениям. При достаточно большом размере сети, построенной из таких логических и статистических контуров (а в мозге с его миллиардами нейронов есть где развернуться), мозг может вычислять сложные функции, что является первым условием для умственной деятельности. Мозг может обрабатывать получаемую им от органов чувств информацию об окружающем мире, копируя действие законов, по которым живет реальный мир, что позволяет нам выводить полезные суждения и прогнозы[47]. Внутренние образы, которые надежно коррелируют с состояниями реального мира и участвуют в формировании суждений, чаще всего позволяющих перейти от верных предположений к верным выводам, можно назвать знанием[48]. Мы говорим, что человек знает, что такое дрозд, если мысль «дрозд» возникает в его сознании, когда он видит дрозда, и если он способен прийти к умозаключению, что это такая птица, которая появляется по весне и таскает червей из земли.

Возвращаясь к эволюции: мозг, который благодаря информации в своем геноме способен обрабатывать информацию, поступающую от органов чувств, может оптимизировать поведение животного для поглощения энергии и сопротивления энтропии. Например, он может установить правило: «Если оно пищит, гонись; если оно лает, спасайся бегством».

Погоня и побег, однако, представляют собой не просто последовательность сокращений мышц – это целенаправленные действия. В ходе погони в зависимости от обстоятельств требуется бежать, карабкаться, перепрыгивать или лежать в засаде (главное – чтобы это повышало шансы схватить добычу), а спасаясь от кого-то – прятаться, замирать и лавировать. Это подводит нас к еще одной эпохальной идее XX века, которую называют кибернетикой, концепцией обратной связи или теорией управления. Эта идея объясняет, почему физическая система может производить впечатление телеологической, то есть направляемой определенной задачей или целью. Все, что ей для этого нужно, – это возможность оценивать собственное состояние и состояние окружающей среды, наличие представления о своем целевом состоянии (то, чего она «хочет», чего она «добивается»), способность вычислять разницу между текущим состоянием и целевым, а также набор доступных ей действий, каждому из которых сопоставлен его ожидаемый результат. Если система устроена так, что она выбирает действия, которые обычно уменьшают разницу между текущим состоянием и целевым, можно сказать, что она стремится к цели (а если мир оказывается достаточно предсказуемым, то и достигает ее). Естественный отбор открыл этот принцип в форме гомеостаза, благодаря которому наши тела, к примеру, регулируют свою температуру дрожью или потоотделением. Когда тот же принцип открыли люди, они применили его для разработки аналоговых систем вроде термостатов и круиз-контроля, а затем и цифровых систем вроде шахматных программ и автономных роботов.

Принципы информации, вычисления и управления перебрасывают мост через пропасть, отделяющую физический мир причины и следствия от интеллектуального мира знания, мышления и цели. Утверждение, что идеи могут менять мир, не просто риторическая фигура – это факт физического устройства человеческого мозга. Мыслители Просвещения догадывались, что мысль представляет собой некое материальное явление, – они сравнивали идеи с отпечатками на воске, колебаниями струны или волнами от проплывающей лодки. А некоторые, как Гоббс, предполагали, что «рассуждение есть не что иное, как подсчитывание», то есть вычисление. Однако до того, как концепции информации и вычисления прояснились, некоторым из них казалось разумным говорить о дуализме души и тела, приписывая интеллектуальную жизнь некой нематериальной душе (точно так же, как до прояснения концепции эволюции разумно было быть креационистом и приписывать устройство природы замыслу всевышнего проектировщика). Подозреваю, это еще одна причина, почему многие мыслители Просвещения были деистами.

Разумеется, вполне естественно сомневаться в том, что ваш телефон в самом деле «знает» ваш любимый номер, что ваш навигатор действительно «продумывает» наилучший маршрут или что ваш робот-пылесос искренне «старается» подмести пол. Однако по мере того, как системы обработки информации все совершенствуются, их представления о мире обогащаются, их цели выстраиваются во все более длинные иерархические цепочки из вложенных подцелей, а их направленные на достижение этих целей действия становятся все более разнообразными и все менее предсказуемыми – отказ это признавать начинает смахивать на человеческий шовинизм. (Вопрос о том, объясняют ли информация и вычисление сознание в дополнение к знанию, мышлению и цели, я рассмотрю в последней главе.)

Человеческий интеллект остается главным ориентиром для искусственного, а вид Homo sapiens отличает от других видов то, что наши предки вложились в развитие более крупного мозга, который собирал больше информации о мире, осмыслял его более сложным образом и совершал больше различных действий для достижения своих целей. Люди заняли когнитивную нишу, которую также называют культурной нишей и нишей охотников-собирателей[49]. Эта ниша подразумевала наличие нескольких новых механизмов адаптации, в том числе способность оперировать ментальными моделями мира и прогнозировать исход новых для особи поступков, способность сотрудничать с другими, что позволило группам людей добиваться того, что было не под силу одному, а также наличие языка, который дал людям возможность координировать свои действия и накапливать плоды общего опыта в виде наборов навыков и норм, именуемых культурой[50]. Такие вложения позволили ранним гоминидам преодолеть защиту широкого ряда растений и животных, пожав тем самым богатый урожай энергии для подпитки своего растущего мозга, а следовательно, получать еще больше знаний и добывать еще больше энергии. Хорошо изученное танзанское племя охотников-собирателей хадза живет в той же экосистеме, где впервые возникли современные люди, и, вероятно, ведет примерно тот же образ жизни; хадза извлекают около 3000 калорий на человека в день из более чем 880 видов растений и животных[51]. Они формируют свое меню с исключительно человеческой изобретательностью: убивают крупных животных при помощи отравленных стрел, собирают мед, выкуривая пчел из ульев, и увеличивают питательную ценность мяса и клубней посредством термической обработки.

Энергия, направляемая знанием, – это секрет нашего успешного противостояния энтропии, и новые достижения в добыче энергии означают новые достижения в улучшении человеческой доли. Изобретение земледелия и скотоводства примерно 10 000 лет назад во много раз увеличило доступную калорийность окультуренных растений и одомашненных животных, освободило некоторых членов общества от необходимости заниматься охотой и собирательством и в конечном итоге сделало возможной роскошь писать, мыслить и накапливать идеи. Примерно за 500 лет до нашей эры, в период, который философ Карл Ясперс назвал «осевым временем», несколько культур в разных концах света перешли от систем ритуалов и жертвоприношений, которые лишь оберегали от несчастий, к системам философских и религиозных убеждений, которые поощряли альтруизм и обещали вечную жизнь души[52]. Даосизм и конфуцианство в Китае, индуизм, буддизм и джайнизм в Индии, зороастризм в Персии, иудаизм Второго храма в Иудее и классическая греческая философия и драма возникли с разницей всего в несколько веков. (Конфуций, Будда, Пифагор, Эсхил и последние иудейские пророки ходили по земле примерно в одно время.) Не так давно группа ученых разных специальностей смогла убедительно объяснить этот факт[53]. Дело было не в ауре духовности, внезапно окутавшей планету, но в чем-то куда более прозаичном: в добыче энергии. Именно в «осевое время» аграрные и экономические достижения привели к резкому росту объема доступной энергии до 20 000 калорий в день на человека в виде еды, кормов, топлива и сырья. Благодаря этому всплеску такие цивилизации смогли позволить себе крупные города, отдельный класс интеллектуалов и жречества, а также смену приоритетов с краткосрочного выживания на долгосрочную гармонию. Как тысячелетия спустя скажет Бертольд Брехт, «сначала хлеб, а нравственность – потом»[54][55].

Когда промышленная революция высвободила поток пригодной к использованию энергии угля, нефти и падающей воды, она тем самым положила начало Великому побегу от нищеты, болезней, голода, неграмотности и преждевременной смертности – сначала на Западе, а потом и в остальном мире (об этом мы поговорим в главах 5–8). Следующий скачок в благополучии человека – исчезновение крайней нищеты и распространение достатка со всеми его нравственными преимуществами – будет зависеть от появления новых технологий, которые позволят нам добывать энергию приемлемой для всего мира экономической и экологической ценой (глава 10).

Энтро, эво, инфо. Эти концепции определяют канву человеческого прогресса: трагические обстоятельства, которые предначертаны нам от рождения, и те способы, которые позволяют нам улучшить свой удел.

В первую очередь они учат нас вот какой мудрости: у невзгод не всегда есть виновник. Крупный, вероятно, даже важнейший прорыв научной революции состоял в отказе от идеи, что Вселенная пронизана неким смыслом. Такое примитивное, но широко распространенное восприятие подразумевает, что все случается по какой-то причине, поэтому, когда происходят плохие вещи – несчастные случаи, болезни, голод, нищета, – это значит, что какая-то сущность этого хотела. Если в случившейся неприятности удается обвинить конкретного человека, его можно наказать или выбить из него компенсацию ущерба. Если такого человека нет, мы можем взвалить вину на ближайшее этническое или религиозное меньшинство, чьих членов можно линчевать или перебить в погромах. Если убедительную кандидатуру виновника совсем не получается найти среди смертных, можно выдумать ведьм, чтобы их жечь или топить. Если и это не выходит, человек начинает винить жестоких богов, которых нельзя наказать, но можно умилостивить молитвами и жертвами. Наконец, он обращается к бестелесным сущностям вроде кармы, судьбы, потусторонних посланий и вселенской справедливости, которые могут подтвердить догадку, что «всему есть причина».

Галилей, Ньютон и Лаплас заменили эту моральную драму космического масштаба на представление о Вселенной как о механизме, события в котором случаются из-за текущих условий, а не ради будущих целей[56]. Разумеется, у людей есть цели, но проецирование этих целей на устройство природы – лишь иллюзия. Вещи могут случаться вне зависимости от того, каким образом они отразятся на благополучии человека.

Этот вывод научной революции и Просвещения получил дальнейшее развитие благодаря открытию энтропии. Вселенной не только нет дела до наших желаний – при естественном ходе событий всегда будет казаться, что она стремится им помешать, потому что путей неблагоприятного развития ситуации гораздо больше, чем благоприятного. Сколько сгорело домов, сколько утонуло кораблей, сколько было проиграно битв – и все потому, что в кузнице не было гвоздя.

Осознать это безразличие Вселенной еще отчетливей нам помогло понимание эволюции. Хищники, паразиты и болезнетворные организмы постоянно пытаются нас съесть, а нашему имуществу все время угрожают вредители и гниение. Мы от этого страдаем, но им всем совершенно все равно.

Бедности тоже не требуется объяснений. В мире, которым правят энтропия и эволюция, это естественное состояние человечества. Материя не складывается сама по себе в жилье и одежду, а живые существа прилагают все усилия, лишь бы не стать нашей пищей. Как отмечал Адам Смит, если что и нужно объяснять, так это богатство. При этом даже сегодня, когда мало кто верит, что кто-то несет ответственность за несчастные случаи или болезни, обсуждение проблемы бедности в основном сводится к поиску виноватых.

Всем этим я вовсе не пытаюсь сказать, что мир природы лишен недобрых намерений. Напротив, эволюция обеспечивает их в изобилии. Естественный отбор состоит в конкуренции генов за присутствие в будущих поколениях, и сегодняшние организмы – потомки тех, кто оттеснил своих соперников в борьбе за сексуальных партнеров, еду и доминирование. Это не значит, что все существа стремятся исключительно к собственной выгоде; современная эволюционная теория объясняет, каким образом эгоистичные гены могут порождать неэгоистичные организмы. Но эта щедрость имеет меру. В отличие от клеток в теле или отдельных особей в колониальном организме, люди генетически уникальны: каждый из нас накопил и перетасовал в процессе рекомбинации собственный набор мутаций, сложившийся за поколения воспроизведения под влиянием энтропии. Генетическая индивидуальность наделяет нас разными вкусами и нуждами, что тоже создает почву для раздоров. Семьи, пары, друзья, союзники и общества постоянно сталкиваются с конфликтами интересов, которые приводят к напряжению, ссорам, а иногда и насилию. Еще одно следствие закона энтропии состоит в том, что сложная система вроде организма может быть легко выведена из строя, поскольку ее работоспособность зависит от большого числа маловероятных условий, выполняемых одновременно. Ударить камнем по голове, сдавить рукой шею, метко выстрелить отравленной стрелой – и конкуренция устранена. Для владеющего языком организма еще более привлекательна угроза насилия, которая также может вынудить соперника подчиниться и тем самым закладывает основу для угнетения и эксплуатации.

Эволюция обременила нас еще одной ношей: наши когнитивные, эмоциональные и нравственные способности нацелены на индивидуальное выживание и размножение в архаичной среде, а не на общее процветание в современных условиях. Чтобы осознать эту проблему, не нужно полагать, что мы пещерные люди, родившиеся не в свое время; просто скорость эволюции измеряется поколениями, и наш мозг никак не мог успеть приспособиться к современным технологиям и институтам. В наше время люди полагаются на когнитивные способности, которые неплохо подходили для жизни в традиционных обществах, но теперь мы видим, что они имеют много изъянов.