Приложение к обзору «О свободе воли подробно» (http://www.proza.ru/2019/03/14/2212)
(ред.10.03.2022)
Рудольф Клаузиус обратил пристальное внимание на очевидный факт: холодное тело не может нагреть тёплое, тепло всегда движется в противоположном направлении – от тёплого к холодному. Благодаря созданной им науке – термодинамике, мы сегодня знаем, что это является одним из проявлений общего закона, согласно которому все процессы (в отсутствие внешних воздействий) движутся в сторону равновесия. В отличие от механики, все законы которой обратимы, т.е. сохраняют своё действие при замене местами причины и следствия, термодинамика устанавливает стрелу времени, определяя, что неравновесные состояния всегда предшествуют более равновесным.
Если только какая-либо сила не направляет термодинамический процесс в обратном направлении, он движется к равновесности, обнуляя свою причину. Лишь неравновесность является причиной движения, достижение равновесности означает исчерпание этой причины. Тепловую смерть Вселенной, которую предрекал Клаузиус, можно, следовательно, рассматривать как смерть причин. Но не все причины одинаковы. Есть преимущественно энергетические причины (например, солнечное излучение, ветер, потоки воды), а есть – преимущественно информационные (например, генетические). Энергия неизбежно распыляется, деградирует. А информация может многократно копироваться, сохраняясь, уточняясь и даже совершенствуясь (например, благодаря отбору мутаций). Смертны, безусловно, все причины, но информационные намного устойчивее.
Если взять каждую молекулу в газовом облаке по-отдельности, её движение полностью определено начальным состоянием и взаимодействиями с другими молекулами – то есть подчиняется обратимым механическим законам. Откуда же берётся необратимость облака в целом? Наиболее простой ответ – ссылка на теорию вероятности. Действительно, согласно закону больших чисел доля каждого из возможных исходов по мере роста числа испытаний стремится к его вероятности. Например, при нескольких бросках монеты «орёл» или «решка» может не выпасть ни разу, бросив 1000 раз, каждую сторону мы увидим как минимум раз 400, а из миллиона можно уверенно рассчитывать хотя бы на 450 тысяч выпадений любой стороны. Равновесных состояний во много раз больше, чем неравновесных, поэтому хаотическое движение молекул неизбежно смещает облако газа к равновесности. И для этого нужно именно хаотическое движение. Если бы, к примеру, молекулы двигались друг за другом по одному и тому же маршруту, хаоса, равновесности и необратимости не было бы.
Сославшись на теорию вероятности как объяснение необратимости, мы признали невозможность проследить и объяснить причину каждого микрособытия .Можно предсказать только поведение всего ансамбля частиц.В 1926 году двадцатипятилетний немецкий физик Вернер Гейзенберг пришёл к неожиданному выводу, что точное определение координат элементарной частицы делает невозможным определение её импульса и наоборот. И дело здесь не в приборах или способах измерения, а в свойствах самих частиц (точнее говоря – волновых сгустков, поскольку в микромире нет частиц, подобных песчинкам и пылинкам). Волна-частица не может быть разделена на части, хотя и не сконцентрирована в одной точке, а «размазана» по пространству и находится в непрерывном движении. Волновые свойства типичны для фотонов и других частиц с нулевой массой покоя, убывают с ростом массы, но проявляются и у электронов, и у массивных протонов и нейтронов и даже у атомов.
Однако во взаимодействиях «скрытые», недоопределённые волны-частицы могут участвовать только как единые целые, и итоги взаимодействий предсказуемы лишь в вероятностной форме. Поэтому каждое из бесчисленных взаимодействий на квантовом уровне меняет мир, внося в него абсолютно случайным образом новую информацию.
Сам Гейзенберг сделал из своего открытия важный вывод: «… в сильной формулировке закона причинности: „если точно знать настоящее, можно предсказать будущее“, неверна предпосылка, а не заключение. Мы в принципе не можем узнать настоящее во всех деталях».
Открытие Гейзенберга окончательно лишило силы детерминизм Лапласа: постоянное возникновение абсолютных случайностей и невозможность полного знания состояния мира в любой заданный момент времени разрывает причинно-следственную цепь на мелкие кусочки. Именно поэтому движение становится хаотическим, растёт равновесность и возникает необратимость.
Но почему же тогда кажется вполне достоверным первичный постулат детерминизма, гласящий, что всё имеет свою причину? Дело в бесчисленности квантовых взаимодействий и законе больших чисел – суммируясь, случайности взаимно уничтожаются и на высший уровень выходят усреднённые, достаточно стабильные величины. И только в относительно редких случаях, когда на результат влияет небольшое число квантовых событий, случайность проникает выше. При этом она уже не абсолютна, а определена событиями квантового уровня.
Выводы:
1) причины можно разделить на энергетические и информационные, устойчивость первых сильно зависит от их энергии, убывающей в результате роста энтропии;
2) необратимость причинно-следственных отношений в макромире определяется порождающими хаос случайностями;
3) в результате взаимодействий на квантовом уровне возникают абсолютно случайные события;
4) на возникновение, действие и исчезновение причин решающее воздействие оказывают случайности.
Вернуться к обзору - http://www.proza.ru/2019/03/14/2212