<<
>>

А. Условия, при которых возможно ретроспективное и невозможно перспективное высказывание

Предположим, что мы попали на пляж, где песок образует гладкую поверхность, за исключением одного места, где песчинки расположены в виде отпечатка человеческой ноги. Из наших приведенных ранее соображений следует, что данная система не развилась изолированно из предыдущего состояния однородной гладкой поверхности в ее настоящую необычную конфигурацию в соответствии с Принципом статистической энтропии для непрерывно замкнутых систем; вероятнее всего, пляж был открытой системой, которая взаимодействовала с проходившим по песку человеком.

И кроме того, мы знаем, что если имеется более широкая квазизамкнутая система, к которой принадлежат и пляж и прохожий, то, как это часто бывает, пляж достигает своего упорядоченного состояния с низким уровнем энтропии, характеризующимся отпечатком, или индикатором взаимодействия, по крайней мере за счет возрастания энтропии в более общей системе, включающей в себя и прохожего, которое компенсирует понижение энтропии пляжа: прохожий вызывает возрастание энтропии в более общей системе, расходуя свои ресурсы энергии на оставление следов.

Таким образом, отпечаток ноги на песке является настоящим индикатором, а не формой, случайно возникшей из произвольного беспорядочного смещения песчинок. Отпечаток, следовательно, содержит информацию в том смысле, что он. является правдивым индикатором взаимодействия. Далее, по всей вероятности, энтропия системы «пляж», которая характеризуется отпечатком ноги после взаимодействия этой системы с прохожим, будет возрастать в силу сглаживающего действия ветра. И это возрастание энтропии будет идти, вероятно, параллельно направлению возрастания энтропии большинства ветвящихся систем. Более того, возникновение индикатора в результате взаимодействия, видимо, включается чв возрастание энтропии какой-то более общей системы, частью которой является этот индикатор. Следовательно, по всей вероятности, по сравнению с состояниями взаимодействия состояния взаимодействующих систем, которые должны содержать индикаторы взаимодействия, суть состояния с относительно более высокой энтропией, характерной для большинства ветвящихся систем.

Поэтому состояния-индикаторы являются более поздними по сравнению с состояниями взаимодействия, о которых они свидетельствуют. Будучи более поздними, а также индикаторами, эти состояния имеют ретроспективное значение, поскольку они являются следами, протоколами или воспоминаниями. И благодаря высо-кой степени ретроспективного правдоподобия состояний с низкой энтропией, представляющих собой индикаторы, последние обладают высокой степенью специфичности.

Ограничивая наше внимание только такими индикаторами, появление которых требует наличия взаимодействия, о котором они свидетельствуют, мы придем к следующему выводу. Кроме некоторых видов предварительных индикаторов, появление которых требует весьма специальных условий и которые составляют исключения, обычно происходит так, что с подавляющей вероятностью индикаторы-состояния с низкой энтропией могут существовать в системах, о взаимодействиях которых она свидетельствуют только после этих взаимодействий, а не до них 1. (1 Два исключения, которые мы ниже обсудим несколько подробнее, представлены следующими классами предварительных индикаторов: во-первых, достоверные предсказания, которые делаются и запасаются (протоколируются) человеческими или другими существами, которые обладают чувствами и пользуются теорией, и физически регистрируемые bona fide предварительные индикаторы, которые получаются с помощью вычислительных машин, и, во-вторых, предварительные индикаторы (например, внезапное падение стрелки барометра), являющиеся следствиями той же самой причины (изменение давления), которая вызывает к жизни и будущие взаимодействия (шторм), на что и указывают эти индикаторы.)

Если этот вывод правилен (предполагается, что либо не существует случаев, либо не существует достаточного количества случаев, позволяющих bona fide опровергнуть его), то он, естественно, не является априорной истиной. И было бы весьма неосмотри-тельным пытаться выдавать его за тривиальную априорную истину, называя состояния-индикаторы следами, протоколами или воспоминаниями и указывая на то, что утвержде-ние о следах и подобных им индикаторах как имеющих только ретроспективное значение, опираясь на которые нельзя предсказывать будущее, есть простая тавтология.

Но эта словесная игра не делает априорной истиной утверждение, что (кроме исключений, которые будут обсуждаться ниже) взаимодействующие системы порождают индикаторы, правдиво свидетельствующие только о их прошлых, но не о будущих взаимодействиях с внешними силами.

Следовательно, кроме отмеченных исключений, мы получаем фундаментальную асимметрию протоколируемости: во взаимодействующих системах существуют надежные индикаторы только для ретроспективных выводов относительно взаимодействий, за которые они ручаются, но из них нельзя делать никаких предсказаний относительно соответствующих взаимодействий в будущем.

Грубо говоря, логическая схема этих индуктивных выводов является следующей: предпосылки, в которых утверждается 1) наличие в системе определенного состояния, характеризующегося низкой энтропией, и 2) существование квазиуниверсального статистического закона, гласящего, что большинство состояний с низкой энтропией являются индикаторами взаимодействий и им предшествовали взаимодействия, о которых они свидетельствуют. Вывод из этих предпосылок будет в таком случае индуктивным ретроспективным высказыванием о происшедшем в прошлом взаимодействии определенного типа.

Как уже говорилось, наше утверждение о временной асимметрии возможности протоколирования взаимодействий следует уточнить, проанализировав два исключения, из которых первым является предварительное протоколирование тех взаимодействий, которые достоверно предсказываются людьми (или вычислительными машинами). Ибо любое событие, которое может быть предсказано ученым, с таким же успехом может быть «предварительно запротоколировано» этим ученым в самых различных формах, например в виде письменного сообщения о предстоящем таком-то событии, предварительного чертежа или в виде фотографии этого чертежа. Точно так же и искусственно созданные установки, вроде вычислительных машин, могут предварительно протоколировать те события, которые они в состоянии предсказать. Сравнение рукописных, начерченных и сфотографированных предварительных протоколов (то есть запротоколированный предсказаний), скажем падения самолета на дом и его последующее протоколирование в виде причиненных им разрушений, и такое же сравнение соответствующих предварительных и последующих протоколов взаимодействия человеческой ступни и пляжа позволит нам сформулировать существенные различия в совокупности условий, необходимых для получения соответствующих предварительных и последующих протоколов, равно как и обычных различий в способах их получения.

Получение, по крайней мере, одного ретроспективного индикатора или последующего протокола такого, скажем, взаимодействия, как падение самолета на дом, требует только наличия самого этого взаимодействия (равно как и средней степени продолжительности существования протокола).

Относительно системы, которая взаимодействовала с внешними силами, нужно проводить различие между ретроспективными индикаторами-состояниями и использованием этих физических индикаторов-состояний людьми в своих познавательных целях. И в нашем утверждении (что для появления последующих протоколов достаточно взаимодействия) признается, естественно, что интерпретация реальных последующих протоколов людьми как bona fide документов прошлого требует не только существования взаимодействий, но и применения теории. В отличие от возможности, по крайней мере, кратковременного протоколирования прошлого взаимодействия, для чего достаточно наличия самого взаимодействия, в случае возможности предварительного протоколирования одного взаимодействия недостаточно. Предупреждение о подавляющей невероятности какого-нибудь необычного события, появление даже одного-единственного предварительного протокола, связывающего систему с внешними силами, требует в качестве необходимого условия либо а) применения соответствующей теории существами, которые пользуются символами (люди, вычислительные машины) и обладают достаточной информацией, либо б) того, чтобы эти предварительные протоколы являлись частичными следствиями той причины, которая вызывает сами предварительно запротоколированные взаимодействия, как в случае с барометром, о котором речь пойдет ниже. И в ситуации, где для предсказания необходимо условие а), мы обнаруживаем, что, поскольку предварительные протоколы достоверны по определению, данное необходимое условие не может вообще быть также и достаточным, если теория, используемая в целях предсказания, не является детерминистической, а информация, которая имеется в распоряжении использующих теорию организмов, не относится к замкнутой системе. Предварительные протоколы, помимо отличия от последующих протоколов по условиям их возникновения, отличаются от последних также и в другом отношении: если сам предварительный протокол, составленный человеком (или вычислительной машиной), не является частью взаимодей-ствующей системы, к которой он относится, он не будет содержаться и в соответствующих состояниях взаимодействующей системы, а будет частью какой-то другой системы.
Таким образом, предварительный протокол относительно того, что в густом тумане самолет врежется в дом, не будет вообще ни частью самолета, ни частью дома, хотя и данный случай и его предсказание вполне могут произойти. Однако, при последующем протоколировании всегда будет по крайней мере один последующий протокол, хотя бы и кратковременный, в той самой взаимодействующей системе, к которой этот протокол относится.

Наш предыдущий пример с отпечатком ступни на пляже может дать нам более полную иллюстрацию асимметрии между требованиями, необходимыми для. появления предварительных или последующих протоколов. Предварительное протоколирование последующей прогулки по пляжу потребовало бы весьма обширной информации относительно побуждений и привычек людей, которых сейчас нет на пляже, а также знаний относительно возможностей, которыми располагают будущие прохожие, чтобы добраться до пляжа. Это равносильно знаниям относительно большой замкнутой системы, причем предполагается, что эти знания надежно включают все сведения относительно всех имеющих значение сил. Ибо в противном случае мы были бы не в состоянии гарантировать, например, что будущий прохожий не будет остановлен по дороге на пляж какой-нибудь силой, которая не включена в систему и возможность появления которой лишило бы наш предварительный протокол описываемого объекта, лишая его тем самым статуса правдоподобного индикатора. Короче говоря, в случае с отпечатком ступни, который является не предварительным, а последующим протоколом взаимодействия ноги человека с песчаной поверхностью, само взаимодействие достаточно для его протоколирования (хотя продолжительность существования протоколов может быть незначительной), но не для его предварительного протоколирования и предсказания. Поскольку будущее взаимодействие такой потенциально открытой системы, как пляж, недостаточно само по себе для осуществления его предварительного протоколирования, открытая система, подобная пляжу, не обнаруживает предварительных протоколов своих будущих взаимодействий.

Вместо этого (помимо второго вида возможности предварительного протоколирования, к рассмотрению которого мы сейчас перейдем) для возможности предварительного протоколирования взаимодействий потенциально открытых систем необходима связь между символами и организмами, которые пользуются теориями или оперируют соответствующими устройствами вроде вычислительных машин. И такая возможность предварительного протоколирования может быть реальной в том случае, если теория, доступная

организмам, занимающимся предварительным протоколированием, является детерминистической и достаточно общей, то есть способной охватить все соответствующие законы и граничные условия, которым подчиняется рассматриваемая замкнутая система.

Исключения из асимметрии протоколирования, относящиеся ко второму типу, представлены, например, таким фактом, как внезапное падение показаний барометра, кото-рые могут рассматриваться как предварительные индикаторы или «предварительные протоколы» последующего шторма. Конечно, непосредственно перед этим изменяется давление в пространственной окрестности барометра, и только это частное предшествующее изменение (то есть прошлое взаимодействие, обусловившее падение давления) протоколируется количественно падением стрелки барометра, а не те изменения давления, которые будут происходить в этом же самом месте в более поздние моменты времени. Чтобы сделать предсказания для предварительного протоколирования изменений давления, которые будут происходить в данной точке пространства в более поздние моменты времени (то есть протоколирование соответствующих будущих взаимодействий), необходимо наличие обширных метеорологических данных, охватывающих более широкие области. Однако в этом случае имеется возможность обосновать гораздо более надежные предсказания будущего шторма по сравнению с внезапным падением барометра. Последнее обстоятельство, однако, является на деле bona fide предварительным индикатором только в силу того, что оно есть частное следствие более общей причины, вызывающей также и шторм. Таким образом, выполняется необходимое условие, согласно которому требуется наличие каузальных «предков», частично перекрывающихся с каузальными «предками» шторма, что и позволяет приписать падению стрелки барометра статус предварительного индикатора. В отличие от ситуации, превалирующей в случае последующей протоколируемости, наличие этого необходимого условия содействует тому, что будущее появление шторма недостаточно само по себе для существования предварительного индикатора этого шторма в виде внезапного падения стрелки барометра в более раннее время.

Аналогичную оценку можно дать примеру, предложенному мне для рассмотрения господином Ф. Брианом Скайрмсом, а именно ситуациям, в которых предварительными индикаторами событий являются намерения людей вызвать эти события. Так, желание выпить кружку пива в совокупности с предположением, что имеются условия, при кото-рых и пиво и кружка доступны, приводят к намерению осуществить это действие. И если внешние условия допускают (пиво имеется в наличии и доступно) и если осуществлены требуемые внутренние условия (человек может пойти и купить его), тогда уже намерение будет причиной того, что человек выпил пива. Однако в отличие от ситуации, превалирующей в случае ретроспективных индикаторов (последующих протоколов), будущее питье пива не является достаточным условием для существования вероятностного предварительного индикатора данного события в форме соответствующего намерения.

Соображения о временной асимметрии протоколируемости взаимодействий мы завершим рассмотрением некоторых контрпримеров. Цель этих контрпримеров состоит в доказательстве того, что якобы существуют предварительные протоколы, появление которых не зависит от использования предсказательной теории организмами, оперирующими символами, или от того, являются ли предварительные протоколы следствиями причины, которая вызывает и протоколируемые ими взаимодействия.

Прежде всего, можно утверждать, что существуют спонтанные предварительные протоколы, которые представлены в научных исследованиях следующими двумя видами: во-первых, в любой, по существу, замкнутой динамической системе, как, например, солнечная система, динамическое состояние, более позднее, чем состояние, имеющее место в момент времени /0> является не менее достаточным условием для появления состояния момента t0, чем состояние, существовавшее до t0, следовательно, состояние в момент t0 может рассматриваться как предварительный протокол более позднего состояния, равно как и последующий протокол более раннего состояния, и, во-вторых, определенные причины, приводящие к смерти — скажем лейкемия,— могут быть достаточным условием для существования предварительного протокола в форме начала активного процесса болезни. Однако в этих примерах нарушаются условия, на которые мы опирались при отрицании спонтанной предварительной протоколируемости, и нарушаются в том смысле, что они включают более поздние состояния, которые не являются состояниями взаимодействия с внешними силами, воздействующими на замкнутую в других отношениях систему вроде нашего примера с пляжем.

Далее, поскольку тезис о временной асимметрии спонтанной протоколируемости делает случаи bona fide предсказания крайне невероятными, можно сказать, что этот тезис и энтропийные соображения, лежащие в его основе, уязвимы перед лицом достаточного числа случаев настоящих предсказаний, а именно открытий, о которых говорилось до того, как они были сделаны. На это мы можем возразить, что, если бы имеющиеся в виду предсказания были хорошо удостоверены, тогда мы, конечно, согласились бы рассмотреть данную альтернативу в рамках современной ортодоксальной теории науки, как она бы того и заслуживала. Связь между состояниями низкой энтропии и ретроспективной информацией, которая следует из нашего обсуждения асимметрии протоколируемости, проливает свет на причину неудачи хорошо известного демона Максвелла, сортирующего частицы. Главное состоит в том, что демон Максвелла не может нарушить второй закон термодинамики, поскольку вызываемое им уменьшение энтропии газа не больше, чем балансирующее его возрастание энтропии в механизме получения информации относительно отдельных молекул газа, которая нужна демону для успешной их сортировки 1. (1 См.: Л. Б. Б р и л л ю э н, Наука и теория информации;)

Мы уже видели ранее, как, опираясь на энтропию, можно установить, какое из двух причинно связанных событий является причиной, поскольку оно произошло несколько раньше. Наша энтропийная оценка обстоятельств, при которых из настоящего может быть сделан вывод о прошлом, но не о будущем, равно как и наше прежнее утверждение (см. восьмую главу) относительно обстоятельств, когда возможно только обратное определение, позволит нам точно установить условия, при которых оказывается спра-ведливым утверждение Рейхенбаха о том, что «только полная совокупность всех причин позволяет нам делать выводы относительно будущего, но относительно прошлого можно сделать вывод только из одного частного следствия» и далее: «можно сделать вывод об общей причине из частного следствия, однако нельзя сделать вывод относительно общего следствия из частной причины» 1 (1H. Reichenbach, Die Kausalstruktur der Welt und der Unterschied von Vergarigenheit und Zukunft, «Bertchte der Bay-erischen Akademie Munchen, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Ab-teilung» (1925), S. 157; «Les Fondements Logiques de la Mecanique des Quanta», op. cit., p. 146. См. также: С. F. von Welz-sac k e г, Der Zweite Hauptsatz und der Unterschied von Ver-gangenheit und Zukunft. Отметив в своих более поздних публикациях (особенно в «Направлении времени», стр. 213—227), что временная асимметрия имеет здесь энтропийную основу, Рейхенбах отказался от своей прежней точки зрения, что это якобы обеспечивает независимый критерий анизотропии^времени. Таким образом, он, по существу, признавал справедливость критических замечаний Бергмана относительно его более ранних рассуждений («Der Kampf um das Kausalgesetz in der jiingsten Physik», S. 19—24).).

Частное следствие, возникшее в системе, когда она была незамкнутой, позволяет на этропийной основе сделать вывод относительно более раннего взаимодействия, которое явилось его причиной. Даже если мы не знаем всего следствия, мы знаем, что части его, которая является упорядоченным состоянием с низкой энтропией, (с большей вероятностью) предшествует состояние с еще более низкой энтропией, и отличие данного состояния от состояний, связанных с взаимодействиями, приводящими к очень низкой энтропии, относительно невелико, что и позволяет нам делать более точные заключения о прошлом.

Таким образом, асимметрия выводимости возникает на макроуровне при отсутствии знаний относительно микросостояний целой (замкнутой) системы в данное время и ста-новится возможной благодаря относительной ретроспективной достоверности состояний с локальной низкой энтропией, которые возникают в результате взаимодействий. Следова-тельно, мы имеем ответ на вопрос, сформулированный Смартом, который писал: «Тогда, даже с точки зрения Лапласа, мы все еще не можем ответить на вопрос, почему из рассмо-трения ограниченной области пространства мы можем сделать существенные выводы относительно прошлого, тогда как для предсказания подобных фактов относительно будущего даже сверхчеловеческий интеллект обязан был бы рассмотреть начальные условия в очень широком объеме».

<< | >>
Источник: А. Грюнбаум. Философские проблемы пространства и времени: Пер. с англ. Изд. 2-е, стереотипное. — М.: Едиториал УРСС. — 568 с.. 2003

Еще по теме А. Условия, при которых возможно ретроспективное и невозможно перспективное высказывание:

  1. XI. Еще один выход из философии субъекта: коммуникативный разум против разума субъект-центрированного
  2. А. Условия, при которых возможно ретроспективное и невозможно перспективное высказывание