Критическая масса. Как одни явления порождают другие

Объяснения единообразия, которое мы наблюдаем в экспериментах с пробами веществ, содержащими миллионы молекул, точно соответствуют тем, которые приводили Лаплас и Бокль, объединяя в единое целое данные об огромном количестве событий, никак не связанных друг с другом¹¹⁵.

Остается неясным, осмелился бы Максвелл отказаться от «строгого исторического метода» ньютоновской механики для отдельных частиц, если бы в науке уже не был накоплен большой опыт применения социальной статистики, непосредственно изучавшей поведение очень сложных систем из огромного числа элементов, поведение каждого из которых не поддается строгому расчету. Из чего Максвелл мог бы черпать уверенность в самой возможности нахождения законов при столь удручающей неполноте знаний относительно движения частиц?

Максвелл начал работу над кинетической теорией газов вскоре после прочтения книги Бокля, однако до этого он как раз пытался применять более аналитически строгие методы Кетле, о работах которого, в частности, о богатых возможностях использования нормального распределения, Максвелл мог узнать из заинтересовавшего его обзора Джона Гершеля 1850 года, посвященного деятельности Кетле. Кстати, в этом обзоре Гершель указывал на возможную аналогию между социальной физикой и возникающей в эти годы кинетической теорией.

Максвеллу было также известно, что Рудольф Клаузиус в 1857 году уже применял законы теории вероятностей для выявления влияния молекулярных столкновений на величину давления, создаваемого газом на стенки сосуда. Однако Клаузиуса интересовало лишь среднее значение скорости частиц, а Максвелл попытался углубиться в теорию гораздо дальше, поставив вопрос о распределении скоростей относительно этого среднего значения, считая, что успех применения нормального распределения в усреднении социальных данных обещает и возможность его использования в теории газов. Действительно, уже в 1859 году Максвеллу удалось не только доказать, что движение частиц описывается кривой ошибок Кетле, но и использовать этот подход для описания некоторых характеристик газов.

В предыдущем разделе уже упоминалось, что предлагаемое Максвеллом распределение молекул по скоростям оставалось лишь великолепной догадкой до тех пор, пока Людвигу Больцману в 1872 году не удалось строго доказать, что распределение скоростей в любой системе движущихся частиц с необходимостью должно принять именно эту форму. Больцман тоже был знаком с работами Бокля и сразу понял почти прямую аналогию между поведением частиц газа и отдельных личностей в статистических данных переписей, используемых Боклем, в связи с чем писал: «Молекулы напоминают множество отдельных личностей, движущихся независимым образом, а свойства газа как целого при этом остаются неизменными, поскольку они определяются огромным числом молекул, усредненные параметры движения которых остаются постоянными»³⁶.

Больцман связал газовые законы, отражающие инвариантность статистических усреднений, с постоянным доходом страховых компаний. В 1886 году друг Максвелла Питер Гутри Тэйт сравнил статистический подход кинетической теории газов с «исключительным постоянством средних годовых цифр непредсказуемых редких общественных событий, непредсказуемых, но не необычных, таких как самоубийства, рождение двойняшек или тройняшек, мертвые письма[24] и т. п., в любой стране с достаточно большим населением»³⁷.

В наше время использование методов статистической механики для описания социальных явлений представляется новым и довольно рискованным предприятием. Лишь небольшое число специалистов по истории науки знают, как, собственно, одни идеи порождали другие, что когда-то физика и социология выросли почти одновременно из механистической философии и что при зарождении этих наук ученые не стеснялись сопоставлять поведение народных масс с поведением большого числа неодушевленных частиц.

Ограниченность, если не сказать опасность сведения человеческого поведения к законам статистики отмечалась в различных областях науки. Рассматривая случайность и беспорядок в качестве высших движущих сил изменчивости природы, Чарльз Дарвин рискнул уподобить человечество интеллектуально развившемуся семейству человекообразных обезьян в книгах Происхождение видов (1859) и более открыто в Происхождении человека (1871). Аналогия с кинетической теорией газов была отмечена сразу, в результате чего, например, Чарльз Пирс в 1877 году писал: