Гельголанд. Красивая и странная квантовая физика

Жизнь – это биохимический процесс, разворачивающийся на поверхности Земли, в ходе которого рассеивается большое количество свободной энергии (и уменьшается энтропия), поступающей на нашу планету с солнечным светом. Жизнь состоит из отдельных организмов, взаимодействующих со своим окружением и образованных из саморегулирующихся структур и из процессов, в ходе которых поддерживается длительное химическое равновесие. Но структуры и процессы существуют не для того, чтобы обеспечивать выживание и размножение организмов. Наоборот: живые организмы выживают и размножаются потому, что постепенно возникли эти структуры, которые оказались способны к выживанию и размножению. Они плодятся и заселяют Землю потому, что они функциональны.

Как Дарвин отметил в своей великолепной книге¹²², эта идея восходит еще к Эмпедоклу. Аристотель в «Физике» упоминает гипотезу Эмпедокла, согласно которой жизнь есть результат случайного образования структур, вызванного обычным сочетанием вещей. Большинство этих структур быстро погибают, за исключением тех, чьи свойства оказываются подходящими для выживания – и именно это и есть живые организмы¹²³. Аристотель на это возражает, что телята рождаются уже хорошо структурированными – нам не попадаются телята разных форм, из которых выживали бы только правильно сформированные¹²⁴. Но сейчас стало понятно, что, будучи перенесенной с отдельных организмов на виды и дополненной приобретенными нами знаниями о генетике и наследственности, идея Эмпедокла в сущности правильна.

Дарвин понял чрезвычайную важность как разнообразия биологических структур, которое обеспечивает возможность дальнейшего поиска всевозможных реализаций в неограниченном пространстве возможностей, так и естественного отбора, позволяющего охватывать все более обширные области этого пространства, в которых встречаются структуры и процессы, которые совместно еще лучше приспособлены для выживания. Молекулярная биология дает нам описание конкретного механизма, посредством которого это происходит.

Для меня же важно, что осознание всего этого не лишает смысла таких понятий, как «полезность» и «релевантность». Наоборот, оно проясняет их происхождение, их связь с физическим миром – это свойства тех природных явлений, что фактически обеспечивают выживание.

Это прекрасные идеи, но и они не объясняют, каким образом в природе могло возникнуть понятие «смысла». «Смысл» имеет интенциональные коннотации, которые не представляются связанными с изменчивостью и отбором. В основе смысла «смысла», по-видимому, лежит нечто иное.

* * *

Но сочетание двух идей – информации и эволюции – рождает маленькое чудо.

Информация выполняет в биологии много разных функций. Структуры и процессы воспроизводят подобных себе на протяжении сотен миллионов или даже нескольких миллиардов лет, лишь постепенно меняясь по ходу неспешной эволюции. Главная основа этой устойчивости – молекулы ДНК, которые остаются в значительной степени похожими на их прародителей. Отсюда следует наличие корреляций, то есть относительной информации, проходящей через огромные временные эпохи. Молекулы ДНК кодируют и передают информацию. Похоже, что эта информационная устойчивость есть характерная черта живой материи.

Но информация играет важную роль в биологии еще по одной причине – через корреляцию между тем, что находится внутри организма, и тем, что находится вне его. Большинство этих корреляций не имеют никакого значения для организма. Состояние молекулы в моем мозгу связано с далекой звездой через поглощение космических лучей – эта корреляция никак не затрагивает мою жизнь. Но в смысле, который в это вкладывает теория Дарвина, некоторые корреляции важны для жизни, способствуя выживанию и размножению.

Я вижу падающий на меня камень¹²⁵. Если отойду в сторону, то выживу. В моем движении нет ничего таинственного – оно объясняется теорией Дарвина: те, кто вовремя не отошли, погибли, а я потомок тех, кто отошел. Но чтобы я мог отойти, мое тело должно как-то понять, что на меня падает камень. Чтобы тело это поняло, необходимо наличие физической корреляции между некой физической величиной внутри меня и физическим состоянием камня. Очевидно, что такая корреляция существует, потому что именно это и делает зрительная система, устанавливая связь между тем, что меня окружает, и нейронными процессами в моем мозгу. Существуют разного рода корреляции между тем, что внутри меня, и внешним миром, но вот эта особенная: если бы ее не было или она казалась бы недостаточно адекватной, то я бы погиб, убитый камнем. Корреляция между внутренним и внешним миром, связывающая состояние камня с нейронами в моем мозгу, важна в непосредственно дарвиновском смысле – от ее наличия или отсутствия зависит мое выживание.