Весь в черном, опирающийся на трость, Малкольм казался воплощением строгости. В институте его знали как нешаблонного аналитика и неисправимого пессимиста. Лекция, которую он прочел в этом августе, под названием «Жизнь на грани хаоса» являла его типичный образ мысли. В ней Малкольм представлял свои выкладки по теории хаоса применительно к эволюции.
Он и мечтать не мог о более компетентной аудитории. Институт Санта-Фе был основан в середине восьмидесятых годов нашего столетия группой ученых, которые решили досконально разработать теорию хаоса. Сюда съехались представители всех направлений науки – физики, экономисты, биологи, программисты. Объединяла эту разношерстную братию вера в то, что сложная структура мира скрывает от науки глобальный закон, который возможно вывести лишь с помощью теории хаоса, получившей теперь новое название – теория сложности[7]. Одним словом, теория сложности была объявлена «наукой двадцать первого века».
Институт исследовал огромное число сложных систем – ярмарки, нейроны в мозгу человека, движение ферментов в одной-единственной клетке, поведение перелетных птиц в стаях – и систем настолько запутанных, что изучение их было бы невозможно без компьютерной обработки. Ученые приступили к исследованиям недавно, но успели к этому времени получить ошеломляющие результаты.
Уже на первом этапе они обнаружили, что в сложных системах проявляются определенные общие модели поведения. И пришли к выводу, что эти модели характерны для всех сложных систем. Исследователи поняли, что эти модели нельзя объяснить, анализируя каждый отдельно взятый компонент системы. Проверенный временем научный подход редукционизма[8] (чтобы понять работу часов, нужно разобрать их по винтикам) не сработает в случае со сложными системами, поскольку интересующие науку модели поведения, похоже, возникают именно из-за взаимодействия различных компонентов этих систем. Поведение систем нельзя назвать ни запланированным, ни направленным, оно просто существует – и все. Поэтому эти модели поведения получили названия «самопроизвольные».
– Что касается самопроизвольных моделей поведения, – продолжил Ян Малкольм, – то для изучения эволюции показательны две из них. Первая – это адаптация. Мы наблюдаем эту модель повсеместно. Группы людей приспосабливаются к условиям ярмарки, клетки мозга приспосабливаются к сигнальной системе, иммунная система приспосабливается к инфекции, животные приспосабливаются к среде обитания. Мы пришли к выводу, что способность к адаптации характерна для сложных систем. Возможно, именно благодаря ей эволюция продвигается к созданию все более сложных организмов.
Оратор переступил с ноги на ногу и перенес вес на трость.
– Но более важно понять, каким способом сложные системы балансируют между необходимостью упорядоченности и императивом к переменам. Сложные системы стремятся к местоположению, которое мы называем «грань хаоса». Представим себе точку, достаточно нестабильную, чтобы поддерживать перемены живой системы, и достаточно стабильную, чтобы не дать ей скатиться в хаос анархии. Это зона конфликта, где новое и старое находятся в состоянии постоянной войны. Отыскать эту грань очень сложно. Если живая система подойдет слишком близко к краю, она рискует смешаться и распасться, а если отодвинется слишком далеко, то замрет, застынет и закоснеет. Оба состояния ведут к вымиранию. Слишком много или слишком мало перемен ведут к гибели. Сложная система может процветать только на грани хаоса. – Он помолчал. – Можно сделать вывод, что вымирание – это неизбежный результат той или иной стратегии: слишком мало или слишком много изменений.
В зале закивали. Большинство исследователей придерживались именно этой точки зрения. Вообще-то концепция грани хаоса считалась в институте едва ли не догмой.
– К сожалению, – продолжал Малкольм, – между этой теоретической схемой и фактом вымирания лежит пропасть. У нас нет возможности проверить правильность этих выводов. Окаменелые останки животных свидетельствуют о том, что они вымирали в определенные периоды истории, но не объясняют почему. Компьютерные версии эволюции не слишком достоверны. На живых организмах мы тоже не можем поставить эксперимент. Потому мы вынуждены признать, что вымирание нельзя объяснить ни теорией, ни практикой, а значит, оно не может быть предметом научных исследований. Возможно, именно поэтому между учеными и священниками разгорались такие споры по этому поводу. Вспомните, до сих пор еще никогда не возникало религиозных дебатов из-за числа «пи», или постоянной Планка[9], или функционирования поджелудочной железы. А вот по вопросу вымирания уже двести лет идет постоянная война. Не знаю, как решить проблему, если… Да? В чем дело?
7
Теория сложности изучает системы непредсказуемые, управляемые случаем, находящиеся в хаотическом состоянии. С помощью обычных научных методов поведение таких систем не объяснить.
8
Редукционизм (от лат.
9
Постоянная Планка – основная константа квантовой теории. Любые энергетические обмены могут происходить порциями, пропорциональными постоянной Планка.