Я сказал, что физика изучает простые вещи, и это утверждение тоже может поначалу показаться странным. Физика представляется нам сложным предметом, ибо физические идеи трудны в понимании для нас. Наш мозг был предназначен для понимания проблем охоты и собирательства, спаривания и взращивания потомства — для ориентировке в мире с объектами среднего размера, двигающимися в трёх измерениях с умеренными скоростями. Мы плохо подготовлены для постижения чего-то очень большого или малого; процессов, продолжительность которых измеряется в пикосекундах или миллиардах лет; частиц с неопределённым положением в пространстве; сил и полей, которые мы не можем увидеть или ощутить и о котором мы знаем только потому, что они воздействуют на вещи, которые мы можем увидеть или пощупать. Мы полагаем, что физика сложна, потому что её нам бывает трудно понять, и потому, что книги по физике полны трудной математики. Но в сущности, изучаемые физиками объекты, тем не менее, просты. Это облака газов или крошечных частиц, или глыбы однородной материи, такие как кристаллы, с почти бесконечно повторяющейся атомной структурой. У них нет, по крайней мере по биологическим стандартам, замысловатых работающих частей. Даже большие физические объекты, такие как звёзды, состоят из довольно ограниченного множества составных частей, более или менее бессистемно организованных. Поведение физических, небиологических объектов настолько просто, что для описания его возможно использовать существующий математический язык, и именно поэтому в физических книгах так много математики.
Книги по физике могут сложны, но эти книги, подобно автомобилям и компьютерам, являются продуктом биологического объекта — человеческого мозга. Объекты и явления, описанные в книге по физике, проще, чем единственная клетка в теле её автора. А автор состоит из триллионов таких клеток, многие из которых отличаются друг от друга, и соорганизованы посредством замысловатой архитектуры и точной сборки в работающий механизм, способный к написанию книги (я использую американские триллионы, как и все мои единицы; один американский триллион — это миллион миллионов; американский миллиард — тысяча миллионов). Наш мозг не лучше приспособлен для восприятия экстремальной сложности, чем для восприятия экстремальных размеров или других трудных физических экстремумов. Пока никто ещё не изобрёл математику для описания полной структуры и поведения такого объекта, как физик — или даже одной из его клеток. Всё, что мы можем сделать — это понять часть общих принципов функционирования живых существ, и почему они существуют вообще.
Мы вернулись к тому, с чего мы начали. Мы хотели знать, почему мы и все другие сложные вещи существуют. И теперь мы можем в общих чертах ответить на этот вопрос, даже не обладая способностями постигать детали этой сложности. Вот аналогия — большинство из нас не понимает в деталях, как функционирует воздушный лайнер. Возможно, всех этих деталей не понимают и его создатели: двигателисты не понимают тонкостей работы крыльев, а специалисты по крыльям понимают работу двигателей лишь в общих чертах. Собственно говоря, специалисты по крыльям не понимают работу крыльев с полной математической точностью — они могут предсказать поведение крыла в условиях турбулёнтности, лишь исследуя модель в аэродинамической трубе или в ходе компьютерного моделирования — как раз то, что может делать биолог для исследования животного. Но как бы смутно мы ни понимали работу воздушного лайнера, все мы понимаем тот общий процесс, который вызвал воздушный лайнер из небытия. Он был разработан людьми на чертёжных досках. Затем другие люди изготовили детали по этим чертежам, потом большее число людей (при помощи других машин, разработанных людьми) свинтили, склепали, сварили и склеили эти детали между собой, каждую на нужном месте. Процесс, воззвавший воздушный лайнер к существованию, не очень загадочен для нас, потому что его сделали люди. Систематическая сборка деталей в осмысленный проект — это нечто такое, что мы знаем и понимаем, поскольку мы собственноручно это испробовали, пусть даже на детском конструкторе.
Но что можно сказать про наши собственные тела? Каждый из нас — механизм, подобный воздушному лайнеру, только намного более сложный. Были ли мы, как и лайнер, разработаны на чертежной доске, и собирались ли детали, из которых мы состоим, воедино квалифицированным инженером? Нет. Это удивительный ответ; мы узнали и поняли его лишь примерно столетие назад. Когда Чарльз Дарвин впервые дал объяснение, то многие люди не захотели или не смогли принять его. Я сам категорически отказывался верить теории Дарвина, когда впервые услышал о ней в детстве. Практически все люди, на всём протяжении истории до второй половины 19-го века, твёрдо верили нечто обратное — в теорию Сознательного Творения. И многие люди до сих пор продолжают в неё верить, возможно, потому, что истинное, дарвиновское объяснение нашего существования — до сих пор, и это знаменательно, не вошло в обязательную часть учебной программы общего образования. И эта неправильная точка зрения очень широко распространена.
Часовщик, упомянутый в заглавии этой книги, взят из известного трактата богослова 18-го века Уильяма Пали. Его книга «Натуральная теология — или признаки и свидетельства существования бога, видимые в явлениях природы», изданная в 1802 году, является наиболее известным собранием «аргументов в пользу Творения» и с тех пор рассматривается как наиболее убедительное доказательство существования бога. Я восхищаюсь этой книгой, ибо её автор в его время преуспел в решении той задачи, над решением которой я бьюсь сейчас. Он имел чёткое мнение, истово верил в него и не жалел сил для того, чтобы убедить в этом всех. Он питал надлежащее почтение к сложности живого и видел, что оно требует очень специфического объяснения. Он был неправ в одном и, предположительно, очень важном — в сущности своего объяснения. Он дал традиционный религиозный ответ на эту загадку, но сформулировал его яснее и убедительнее любого своего предшественника. Правильное объяснение — совершенно иное, и ему пришлось ждать одного из самых революционных мыслителей всех времён, Чарльза Дарвина.
Пали начинает свою «Натуральную теологию» со знаменитого пассажа:
Предположим, что идя по пустыне, я споткнулся о камень и спросил себя: «Как этот камень здесь оказался»? И я мог бы, не зная ничего иного, возможно ответить, что он тут был всегда; при этом, очевидно было бы нелегко показать абсурдность этого ответа. Но предположим далее, что я нашёл на земле часы, и если бы меня спросили, как на этом месте оказались эти часы, то вряд ли мне бы голову пришёл ответ, который я дал чуть выше — что, насколько я знаю, часы могли быть здесь всегда.
Пали здесь воздаёт должное различию между естественными физическими объектами, такими, как камни, и рукотворными, спроектированными — такими, как часы. Он продолжает разъяснения, указывая на точность, с которой изготовлены их винтики и пружинки, на замысловатость конструкции, в которую они собраны. Если бы мы нашли в предмет, подобный этим часам в пустыне, то даже если бы мы не знали, как они появились, то их точность и сложность замысла вынудили бы нас заключить, что…
…у часов должен быть изготовитель; значит, должно быть существовал — в какое-то время, в том или ином месте — механик или механики, который изготовил Это для цели, которой (как мы находим), Это и в самом деле отвечает, который придумал эту конструкцию и замыслил её использование…
Разумно! Вряд ли кому-то пришло в голову возразить. Пали настаивает далее (так же, как это делает в действительности атеист, когда рассматривает работу природы), что…
…многочисленные проявления изобретательности, признаки замысла, имеющиеся у часов, имеют место и в работах природы — с тем отличием, что у порождений природы их намного больше, и совершенство их превышает все попытки его измерить.
Пали поддерживает свою позицию красивыми и благоговейными описаниями разрезов машин жизни. Первым был приведён человеческий глаз — любимый пример, который позже использовал Дарвин, и который будет регулярно появляться в этой книге далее. Пали сравнивает глаз с задуманным прибором, таким, как телескоп, и заключает, что «можно столь же неопровержимо утверждать, что глаз был сделан для зрения, как и то, что телескоп был сделан для помощи ему». У глаза должен быть разработчик, точно так же, как он был у телескопа.
Аргументация Пали отличается страстной искренностью и базируется на лучших достижениях биологической мысли тех дней, но она неправильна — пусть великолепна, но совершенно ложна. Аналогии между телескопом и глазом, между часами и живым организмом ложны. Всё наоборот, единственный «часовщик» в природе — слепые силы физики, хотя и очень специфически работающие здесь. У настоящего часовщика есть способность предвидеть: он проектирует эти винтики и пружинки, планирует их сочленения, видя их будущую работу перед своим мысленным взором. Открытый Дарвиным естественный отбор — слепой, бессознательный, автоматический процесс, о котором теперь знаем и мы, — объясняет существование и очевидную целеустремленность всех форм жизни, не имея при этом никакой цели в мозгу. У него нет никаких мыслей и никакого мысленного взора. Он не планирует будущее. У него нет ни зрения, ни предвидения вообще. Если и можно роль естественного отбора приравнять к роли часовщика природы, то это — слепой часовщик. Я объясню всё это и много чего сверх этого. Но я не буду делать одного — умалять удивления «живыми часами», которые так вдохновляли Пали. Напротив, я буду стараться подчеркнуть моё ощущение, что Пали мог пойти дальше. По части благоговейного трепета перед «живыми часами» я не уступаю никому. У меня больше общего с преподобным Уильямом Пали, чем с «выдающимся современным философом, известным атеистом», с которым я однажды обсуждал проблему на обеде. Я сказал, что не могу представить себе атеиста в любой момент истории до 1859 года, когда было издано «Происхождение видов» Дарвина. «А как же Хьюм?», спросил философ. Я в свою очередь спросил: «А как Хьюм объяснял организованную сложность живого мира?» Философ ответил: «Никак. А зачем здесь нужно какое-то особое объяснение?»
Аргументация Пали отличается страстной искренностью и базируется на лучших достижениях биологической мысли тех дней, но она неправильна — пусть великолепна, но совершенно ложна. Аналогии между телескопом и глазом, между часами и живым организмом ложны. Всё наоборот, единственный «часовщик» в природе — слепые силы физики, хотя и очень специфически работающие здесь. У настоящего часовщика есть способность предвидеть: он проектирует эти винтики и пружинки, планирует их сочленения, видя их будущую работу перед своим мысленным взором. Открытый Дарвиным естественный отбор — слепой, бессознательный, автоматический процесс, о котором теперь знаем и мы, — объясняет существование и очевидную целеустремленность всех форм жизни, не имея при этом никакой цели в мозгу. У него нет никаких мыслей и никакого мысленного взора. Он не планирует будущее. У него нет ни зрения, ни предвидения вообще. Если и можно роль естественного отбора приравнять к роли часовщика природы, то это — слепой часовщик. Я объясню всё это и много чего сверх этого. Но я не буду делать одного — умалять удивления «живыми часами», которые так вдохновляли Пали. Напротив, я буду стараться подчеркнуть моё ощущение, что Пали мог пойти дальше. По части благоговейного трепета перед «живыми часами» я не уступаю никому. У меня больше общего с преподобным Уильямом Пали, чем с «выдающимся современным философом, известным атеистом», с которым я однажды обсуждал проблему на обеде. Я сказал, что не могу представить себе атеиста в любой момент истории до 1859 года, когда было издано «Происхождение видов» Дарвина. «А как же Хьюм?», спросил философ. Я в свою очередь спросил: «А как Хьюм объяснял организованную сложность живого мира?» Философ ответил: «Никак. А зачем здесь нужно какое-то особое объяснение?»
Пали знал, что здесь нужно особое объяснение; и Дарвин знал, и, я подозреваю, что в глубине души мой компаньон-философ тоже. По крайней мере — именно затем я здесь, чтобы показать его. Что же до самого Девида Хьюма, то иногда говорится, что великий шотландский философ располагал аргументами против «сотворения мира» за столетие до Дарвина. За что Хьюма критикуют, так это за использование логики видимого замысла в природе, как позитивное свидетельство существования бога. Он не предлагал никакого альтернативного объяснения видимости замысла, оставив вопрос открытым. До-Дарвиновский атеист мог бы, вслед за Хьюмом, сказать: «У меня нет никакого объяснения сложности биологического замысла. Бог — не есть хорошее объяснение, и это всё, что я знаю; и нам остаётся ждать и надеяться, что кто-нибудь предложит что-нибудь лучше». Я думаю, что такая позиция, пусть и логически оправданная, оставляла ощущение изрядной неудовлетворённости, и хотя атеизм мог быть логически здравым и до Дарвина, но именно Дарвин дал атеизму возможность быть рационально убедительным. Я с удовольствием думаю, что Хьюм согласился бы с этим, впрочем некоторые из его писем показывают, что он недооценивал сложность и красоту биологического замысла. Мальчик-натуралист Чарльз Дарвин мог бы показать ему на этот счёт пару вещиц, но Хьюм был уже 40 лет как мёртв, когда Дарвин поступил в Эдинбургский университет Хьюма.
Зачем я так многословно рассуждал о сложности и ощущении замысла, хотя смысл этих слов общем-то очевиден? Да, в некотором смысле он очевиден — у большинства людей есть интуитивные понятия о «сложности». Но эти понятия, сложность и замысел — основополагающие понятия этой книги, поэтому мне нужно добиться несколько большей точности этих слов, ощущения, что есть нечто особенное и в сложности, и в замысле.
Итак, что же есть сложный объект? Как мы сможем отличить его от простого? В каком смысл истинно утверждение, что часы, воздушный лайнер, уховертка или человек сложны, а луна проста? Первый признак, который может придти к нам на ум как необходимый признак сложной вещи — это гетерогенность структура объекта. Розовый молочный пудинг или бланманже просты в том смысле, что если мы разрежем их надвое, то эти две порции будут иметь идентичное внутреннее строение — бланманже гомогенен. Автомобиль — гетерогенен; в отличие от бланманже, почти любая его «порция» отличается от других. Две половины автомобиля — не есть два меньших автомобиля. Мы часто будем говорить, что сложный объект, в отличие от простого, имеет много частей, причём частей более чем одного вида. Такая гетерогенность или «многочастность» является необходимым, но недостаточным условием. Довольно большое количество объектов «многочастны» и гетерогенны по внутренней структуре, но не являются сложным в том смысле, в каком я хочу использовать этот термин. Например, Монблан состоит из большого числа различных видов камней, перемешанных так, что если бы вы разрезали гору где-нибудь, то эти две части отличались бы друг от друга по их внутреннему строению. Монблан имеет гетерогенную структуру, какой не обладает бланманже, но это всё ещё не сложность в том смысле, в каком этот термин использует биолог.
Давайте попытаемся подойти с другой стороны к теме определения сложности и применим математическое понятие вероятности. Рассмотрим следующее определение: сложный объект — это нечто, составные части которого устроены так, что этот объект вряд ли мог возникнуть по воле одного счастливого случая. Воспользуемся аналогией одного знаменитого астронома: если вы возьмёте детали воздушного лайнера и будете хаотично соединять их наугад, то вероятность того, что соберёте работоспособный Боинг исчезающе мала. Существуют миллиарды возможных комбинаций, сочетающих части воздушного лайнера, и только одна, или очень немногие из них, будут в самом деле воздушным лайнером. Комбинаций, которыми можно было бы сочетать различные части человеческого тела намного больше!
Этот подход к определению понятия сложности перспективен, но тем не менее необходимо ещё кое-что. Имеются миллиарды вариантов соединения воедино частей Монблана, и можно утверждать, что только один из них — наш Монблан. Так что же делает воздушный лайнер и человека сложными, если Монблан прост? Любая однажды собранная коллекция частей уникальна, и ретроспективно столь же невероятна, как и любая другая. Куча самолётных фрагментов на свалке уникальна. Любые две такие кучи отличны друг от друга. Если вы начнёте хаотично собирать фрагменты самолетов в кучи, то шансы на то, что одна такая куча будет точно такой же, как и другая, примерно столь же низки, как шансы собрать таким образом работоспособный воздушный лайнер. Так почему бы нам не утверждать, что свалка, Монблан или луна есть столь же сложные объекты, как самолет или собака, раз уж во всех этих случаях расположение атомов «невероятно»?
Кодовый замок на моём велосипеде имеет 4096 различных комбинаций. Любая из них одинаково «невероятна» в том смысле, что если вы будете вращать колёсики случайным образом, то каждая из этих 4096 комбинаций вряд ли повторится. Я могу хаотично вращать колёсики, глядеть на любую из получившихся комбинаций и восхищённо восклицать: «Поразительно! Шанс на появление именно этого числа — один из 4096! Прямо маленькое чудо!». На тех же самых основаниях можно трактовать специфическое расположение камней в горе или кусков металла в куче отходов, как признаки «сложности». Но одна из этих 4096 комбинаций колёсиков в самом деле уникальна: комбинация 1207 — единственная комбинация, открывающая замок. Уникальность комбинации 1207 не имеет ничего общего с ретроспективностью — она была заранее задана изготовителем. Если вы принялись вращать колёсики наугад, и оказалось, что вы сразу попали на 1207 и получили возможность украсть велосипед, то это действительно было бы похоже на маленькое чудо. Если на вас снизошла неожиданная удача, и вы набрали одну из многозначных комбинаций кодового замка банковского сейфа, то это бы выглядело очень большим чудом, так как шанс этого события — один из многих миллионов, и вы бы получили возможность украсть целое состояние.
Теперь, пользуясь как аналогией попаданием на единственный номер, открывающий банковский сейф, будем беспорядочно сваливать в кучу металлолом, валяющийся вокруг нас, и случайно соберём Боинг 747. Из всех миллионов уникальных и ретроспективно одинаково невероятных комбинаций кодового замка замок открывает только одна. Точно так же, из всех миллионов уникальных и ретроспективно одинаково невероятных сочетаний кучи хлама только одна (или очень немногие) будут летать. Уникальность комбинации, способной летать или открывать сейф, никак не является ретроспективной. Наоборот, она определена заранее. Изготовитель замка установил открывающую комбинацию и сообщил её менеджеру банка. Способность летать — это свойство воздушного лайнера, которую мы определяем заранее. Если мы видим в воздухе самолет, то мы можем быть уверены в том, что он не был собран посредством беспорядочного соединения металлолома воедино, так как мы знаем — шансы на случайную сборку чего-то, способного летать, слишком низки.