Новый детерминизм. 
Концепции современного естествознания

Проанализируем, как рассмотренная на рис. 4.3 схема отразится на детерминизме системы. В случае, когда значения контрольных параметров фиксированы, никаких принципиальных изменений не произойдет — стартовав с заданных начальных значений, система спустя некоторое время выйдет на аттрактор, соответствующий той или иной структуре, причем эта структура будет поддерживаться сколь угодно долго. Будем теперь изменять значения контрольных параметров. Поначалу качественно структура изменяться не будет, будут изменяться лишь характеризующие ее величины — ведь они зависят от контрольных параметров, и эта зависимость известна. Так что поведение системы по-прежнему остается детерминированным. Но так будет только до точки бифуркации, в которой система должна выбрать новый аттрактор. Этот выбор случаен, и можно говорить лишь о вероятности возникновения той или иной новой структуры. Полностью детерминированный процесс сменяется стохастическим. У нас появляется горизонт событий — поведение системы между двумя точками бифуркации, когда поведение системы полностью предсказуемо. За его пределами точные предсказания уже невозможны. Поскольку большинство реальных систем, существующих в земных условиях, являются как раз такими, можно сказать, что лапласов детерминизм оказывается ограниченным и полное описание процессов, которые произойдут в будущем (и происходили в прошлом) оказывается невозможным. Таким образом, проявляется ситуация, принципиальная для нелинейных систем — возможность множественности состояний, множественности путей развития. Это создает совершенно новую парадигму, парадигму нелинейности, выразителем которой и является синергетика.

Тем самым можно сказать, что в начале эволюции мира были заданы основные законы, действующие в этом мире, а сама эта эволюция не следовала какому-то конкретному плану, а происходила во многом случайно, согласно стохастическим закономерностям. При этом, например, жизнь можно рассматривать как результат самоорганизации, а присущую биологическим молекулам (например, аминокислотам) хиральную асимметрию (т.е. выбор между «правой» и «левой» симметрией: молекулы ДНК имеют форму винтовой линии, закрученной влево) — как результат перехода на соответствующую ветвь в точке соответствующей бифуркации. Тем самым в процессе этого перехода у нас произошло нарушение хиральной симметрии. Если бы в этой точке была выбрана другая ветвь, другой аттрактор, биологические молекулы обладали бы другой хиральностью.

Аналогично можно предположить, что в процессе расширения Вселенной вещество, первоначально находившееся в симметричном состоянии, эту симметрию утратило: в результате неравновесного фазового перехода выбор был осуществлен между тем, что мы сейчас понимаем под веществом, и антивеществом в пользу первого. Антивещество проявляется сейчас лишь в виде флуктуаций.

Итак, если проанализировать основные черты, присущие диссипативным структурам, то можно в первую очередь выделить нарушение симметрии, наличие множественного выбора и присутствие корреляций в макроскопических масштабах.

Отметим, что в нашем рассмотрении эволюции, как и положено в классической науке, мы предполагали неизменность законов природы во времени. Но, как мы уже отмечали, двигателем эволюции может быть не только изменение контрольных параметров, но и изменение свойств системы, т. е. этих самых законов. Это тоже надо всегда иметь в виду.

Подчеркнем здесь и отличие от квантовой механики. Принцип суперпозиции является одним из основных ее постулатов, а основное уравнение, задающее эволюцию вектора состояния во времени, уравнение Шредингера, является линейным и детерминистическим — с его помощью вектор состояния однозначно определяется в любой момент времени. Поскольку квадрат модуля весового коэффициента в разложении вектора состояния определяет вероятность нахождения в состоянии с данным собственным значением рассматриваемого оператора, мы получаем полностью предсказуемые вероятности. В этом смысле квантовая механика не содержит элемента необратимости и является вполне детерминистской теорией.

Следует также отметить, что справедливость обратимого уравнения Шредингера может быть проверена лишь с помощью измерений, которые являются необратимыми и которые это уравнение по определению не может описывать. Следовательно, квантовая механика не может быть замкнутой теорией.

Кроме того, теория относительности является типично нелинейной теорией. Источником этой нелинейности служит своего рода барьер — конечность скорости света. Наличие этого барьера приводит к нелинейности преобразований Лоренца — основы специальной теории относительности.