Большая часть деятельности ученых сводится к поиску как раз таких свойств. Иногда мы называем их эмерджентными[139]. (Мы уже сталкивались с этой концепцией ранее, в главе 7, но под несколько другим углом.)
Найти полезные эмерджентные свойства и научиться их использовать — большая удача. За свою историю естественные науки обогатились множеством важных эмерджентных свойств (энтропия, химическая связь, жесткость и так далее), и на их основе удалось построить множество полезных моделей.
Подобные вопросы возникают и за пределами естественных наук. К примеру, нам хотелось бы составить более адекватное представление о поведении людей или о фондовом рынке. Анализ этих явлений на «атомарном» уровне, основанный на изучении поведения отдельных нейронов или отдельных инвесторов, не говоря уже о поведении кварков, глюонов, электронов и фотонов, которые их образуют, невероятно сложен. И если ваша цель — наладить отношения с людьми или заработать денег путем инвестирования, такой подход бессмыслен.
Вместо этого для ответов на наши масштабные вопросы мы обращаемся к различным концепциям из книг по психологии и экономике. Они предлагают нам модели людей и рынков, дополняющие «атомарные». В области психологии и экономики у нас пока не слишком много моделей, работающих так же надежно, как модели газов, созданные физиками. Но поиск продолжается.
Описание действительности в терминах ее самых элементарных строительных блоков — огромное удовольствие. Заманчиво было бы думать, что этот способ идеален, в то время как другие описания высокого уровня — лишь приближенные компромиссы, которые отражают слабость понимания. Такое отношение делает совершенное врагом хорошего. На первый взгляд оно выглядит глубоким, но на самом деле поверхностно.
Чтобы ответить на интересующие нас вопросы, часто нужно изменить точку зрения. Открытие новых концепций и изобретение способов работы с ними — нескончаемая творческая деятельность. Специалисты в области информатики и инженеры-программисты хорошо понимают, что при написании полезных алгоритмов важен способ представления данных. Он отличает полезную информацию от той, которая «в принципе» существует, но в реальности недоступна, поскольку на ее поиск и обработку уйдет слишком много времени и усилий. Это похоже на различие между обладанием золотыми слитками и знанием факта, что в океанской воде в принципе растворено огромное количество атомов золота.
По этой причине полное понимание фундаментальных законов, если бы мы когда-либо его достигли, не было бы ни «Теорией всего», ни «Концом науки»[140]. Нам по-прежнему будут нужны взаимодополняющие описания реальности. На многие серьезные вопросы ответов еще нет, впереди немало масштабной научной работы.
И так будет всегда.
Примеры в искусстве
Моя подруга-музыкант Минна Пёлланен привела прекрасный пример комплементарности в своей области. Я кратко упомянул его ранее. В полифонической музыке две очень разные вещи происходят одновременно: каждый голос ведет свою мелодию, а в ансамбле все они создают гармонию. Мы можем прислушаться к мелодии или гармонии. И то и другое важно. Можно переключаться с одного на другое, но, вообще говоря, слышать все одновременно не получится.
Пикассо и кубисты создали визуальное искусство, которое тоже демонстрирует комплементарность. На одной картине они изображали сцену под разными углами зрения, привлекая внимание к тем деталям, которые считали важными. Маленькие дети на рисунках делают то же. Причудливые комбинации и расположение рядом предметов, увиденных под разными углами, подчеркивают различные точки зрения. Вроде бы они противоречат друг другу и в физическом мире не могут быть реализованы одновременно. Такая простодушная комплементарность в детских рисунках может выглядеть очаровательно, а в работах мастеров — гениально.
Модели людей — свобода и детерминизм
Мы конструируем мысленные модели людей, пытаясь ответить на вопросы об их поведении. Например, чтобы предсказать, как кто-то будет взаимодействовать с другими в определенной ситуации, мы рассмотрим его личность, эмоциональное состояние, историю жизни, культуру, в которой он родился, и так далее. Короче говоря, мы построим модель его сознания и мотивов. Концепция воли — выборов, которые делает сознание, — займет здесь центральное место.
С другой стороны, пытаясь предсказать, что произойдет с тем же человеком в эпицентре ядерного взрыва, мы используем совсем иную модель, основанную на физике. Здесь сознание и воля вообще не будут играть никакой роли.
Обе модели — одна основанная на работе сознания и психологии, другая на материи и физике — верны. Каждая успешно решает свою задачу, но ни одна не является полной и не может заменить другую. Люди действительно делают выбор, и их тела действительно подчиняются физическим законам. Это реалии повседневной жизни. В соответствии с принципом дополнительности мы принимаем и ту и другую модель, понимая, что они не конфликтуют. Факты не могут опровергнуть другие факты — лишь отражают разные способы обращения с реальностью.
Есть ли у людей свобода воли или они просто куклы, танцующие под дудку математической физики? Этот вопрос так же неправилен, как и другой: является ли музыка гармоничной или мелодичной.
Свобода воли — важное понятие в юриспруденции и морали, в то время как физика обходится без него.
Удаление свободы воли из законодательства или введение ее в физику повредило бы и тому и другому. Это совершенно не нужно! Свобода воли и физический детерминизм — комплементарные аспекты реальности.
Комплементарность, расширение сознания и терпимость
Давайте я переформулирую основные выводы из принципа комплементарности.
• Вопросы, на которые вы хотите получить ответы, определяют концепции, которые вы должны использовать.
• Различные (а иногда даже несовместимые) способы анализа одного и того же явления могут дать о нем достоверную информацию.
Таким образом, комплементарность — приглашение рассмотреть явление с разных точек зрения. Вдохновленные ею вопросы и подходы дают нам проверить новые точки зрения и извлечь из них уроки. Так мы открываем свежие факты и расширяем кругозор.
Почему бы не использовать эти идеи, разрешая предполагаемые конфликты между искусством и наукой, или философией и наукой, или религией А и религией Б, или религией и наукой?
Полезно взглянуть на мир под разными углами.
Лично меня раннее знакомство с католицизмом подтолкнуло к тому, чтобы мыслить глобально и искать скрытые смыслы за внешней оболочкой вещей.
Я продолжил делать это и после того, как отказался от строгих догм веры. Сегодня я часто обращаюсь к Платону, Аврелию Августину, Дэвиду Юму и «устаревшим» научным работам — Галилея, Ньютона, Дарвина, Максвелла, — чтобы пообщаться с великими мыслителями и порассуждать по-другому.
Конечно, попытка понять различные способы мышления не означает необходимость соглашаться с ними, а тем более перенимать их. Мы должны сохранять независимость. Идеологии или религии, претендующие на исключительное право диктовать однозначно «правильные» взгляды, противоречат духу комплементарности.
Тем не менее у науки — особый статус. Благодаря множеству впечатляющих успехов она заслужила огромное доверие как своим пониманием основ физической реальности, так и методами ее анализа. «Кабинетные» ученые узкого профиля теряют шанс обогатить свой ум, а люди, избегающие науку, — обедняют свой.
Точность и постижимость
Развитие суперкомпьютеров и искусственного интеллекта меняет как вопросы, которые мы можем задавать, так и ответы, которые мы можем искать. Сам Бор полушутя говорил о комплементарности ясности и истинности. Это, конечно, гипербола: есть вещи, такие как основы арифметики, которые одновременно и ясны, и верны. Но успешные модели, требующие сверхчеловеческих вычислений, обнаруживают сходную, весьма серьезную комплементарность.
Чемпионами по шахматам и го, искусство игры в которые когда-то считалось признаком интеллекта, теперь стали компьютеры. В обширной литературе, посвященной этим играм, великие мастера делятся концепциями и секретами, благодаря которым добились успехов. Но современным чемпионам — компьютерам — это не нужно. Концепции людей приспособлены к мозгу, обладающему феноменальной способностью использовать образы и обрабатывать разную информацию параллельно, но имеющему относительно слабую память и работающему с относительно малой скоростью. Компьютер находит совершенно новые концепции, а также перенимает лучшие из человеческих, просто играя против самого себя одну партию за другой и отбирая наиболее результативные методы. Другими словами, искусственный интеллект следует научному методу обучения с помощью эксперимента.
В квантовой хромодинамике — нашей теории сильных взаимодействий — возникли концепции, призванные преодолеть разрыв между основными уравнениями для кварков и глюонов и более сложными объектами, которые в конечном счете появляются в природе. Эти концепции помогли людям разобраться в проблеме. Однако сегодня разумнее и эффективнее делегировать подобные вычисления суперкомпьютерам с минимальным количеством инструкций.
Эти примеры отличаются ясностью и правдивостью. Основной феномен, который они иллюстрируют и который, вероятно, получит широкое распространение, состоит в следующем: мыслящие машины могут открывать и использовать модели, которые «невооруженному» человеческому мозгу не подходят.
В двух словах можно сказать, что постижимость человеческим сознанием и точное представление комплементарны.
Смирение и самоуважение
Я считаю комплементарность смирения и самоуважения центральным выводом из наших основных принципов. Этот мотив повторяется как тема со многими вариациями. Безбрежность космоса подчеркивает нашу малость, но в нас самих — множество нейронов и еще гораздо больше атомов, из которых они состоят. Продолжительность космической истории намного превышает срок нашей жизни, но у нас есть время для огромного количества мыслей. Космические энергии несравнимы с тем, чем располагает человек, но все же у нас достаточно сил, чтобы жить, развиваться и активно участвовать в жизни других людей. Мир сложен и изобилует загадками, а наши возможности постичь его ограничены, но мы много знаем и узнаём все больше. Скромность необходима нам, но и самоуважение — тоже.