Алексей Поляков Волны на воде бегут медленнее ветра, который их гонит. Это нетрудно заметить с берега.
А вот что заметить нельзя: если бы поверхность воды двигалась со скоростью ветра, волн не возникло бы вообще. Ни одной.
Разница скоростей тут не побочный эффект, а условие. Именно из неё волна и рождается. И тот же механизм, как ни странно, объясняет, почему во Вселенной, где по закону физики всё должно рассыпаться, откуда-то взялись клетки, люди и города.
Энтропия это мера беспорядка
Второе начало термодинамики утверждает: в замкнутых системах уровень беспорядка может только возрастать, а количество сущностей только уменьшаться. Этот уровень беспорядка и называется энтропией.
Бытовых подтверждений сколько угодно. Горячий кофе остывает до комнатной температуры, а обратно сам не нагревается. Комната зарастает вещами, но сама не прибирается. Здание без ремонта разрушается, а руины сами в здание не складываются.
Порядок везде требует усилий. Беспорядок наступает даром.
Теперь посмотрите вокруг. Из элементарных частиц собрались атомы, из атомов молекулы, из молекул живые клетки, из клеток человек, из людей цивилизация. Сложность не падала, а росла, и росла миллиарды лет подряд.
И это прямое противоречие с законом. Либо закон неверен, либо мы чего-то не заметили.
Всё держится на слове «замкнутая»
Упускаем мы одно слово из формулировки. Закон говорит про замкнутые системы, то есть изолированные, не обменивающиеся с внешним миром ни энергией, ни веществом.
Земля не замкнута. Она непрерывно получает поток солнечного излучения и сама излучает энергию в космос. Через неё постоянно что-то течёт.
Такие системы называются диссипативными. И в них действует закон, противоположный привычному: закон постоянного усложнения, то есть понижения энтропии.
Противоречие снимается целиком. Второе начало термодинамики работает и никто его не отменял, просто оно описывает не наш случай. Земля не изолированная банка, а проточная система, и правила внутри неё другие.
Именно это и привело к появлению волн, молекул, жизни, человека и нас с вами.
Ну а откуда берётся само усложнение, спросит читатель? Вот тут и пригодятся волны.
Как из ветра получается волна
Работает закон Бернулли: при увеличении скорости потока давление в нём уменьшается.
На гребне волны воздуху приходится обходить препятствие, и он движется чуть быстрее. Раз быстрее, значит давит на воду чуть слабее, чем во впадине. Слабее давит, значит горб поднимается выше. Выше горб, значит воздух обходит его ещё быстрее.
Каждый шаг усиливает следующий. Это и называется положительной обратной связью: небольшое изменение через цепочку взаимосвязей способствует ещё большему изменению того же самого.
Бесконечно волна не растёт. Рано или поздно устанавливается равновесие между ослаблением давления и весом поднятого горба воды. Но новая сущность к этому моменту уже возникла.
Тот же механизм порождает звук в духовых инструментах и вообще все известные виды колебаний и волн. Меняются только объекты, которые взаимодействуют.
Почему волна отстаёт от ветра
Перепад давления возникает из-за того, что воздух над гребнем и над впадиной движется с разной скоростью относительно воды.
Уравняйте скорости, и перепада не будет. Нет перепада, нет усиления, нет волны.
Поэтому отставание волны от ветра это не потеря и не трение. Это то, за счёт чего волна вообще существует.
Выживает то, что себя укрепляет
Отсюда автор выводит правило, по которому, по его мысли, устроен весь мир, и оно умещается в несколько строк.
Пусть из объекта или процесса A могут возникнуть два других, B и C. При этом B укрепляет A, а C, наоборот, разрушает.
Какие сочетания останутся существовать? Только AB. Сочетание AC разрушится, не успев толком возникнуть, потому что подпиливает собственное основание.
Никакого отбора со стороны тут не нужно. Неустойчивые комбинации отсеиваются сами, просто потому что неустойчивы.
Приложите это к волне. Волна поднимает гребень, гребень ускоряет над собой воздух, ускоренный воздух поднимает гребень дальше. Это связка AB, она себя кормит. А представьте гипотетический процесс, при котором поднятый гребень наоборот замедлял бы воздух: волна погасла бы в тот же миг, и наблюдать нам было бы нечего. Мы видим на воде только те процессы, которые прошли этот отбор.
Почему не нужен замысел
Из этого следует неожиданное: для усложнения мира не требуется ни замысла, ни цели. Требуется лишь, чтобы базовых объектов и процессов было достаточно много, чтобы они могли взаимодействовать, и чтобы через них шла энергия. Остальное сделают время и логика.
Тот же довод объясняет, почему усложнение шло так долго. Спешить было незачем и некому: подходящие сочетания складывались перебором, а времени у Вселенной достаточно.
Мысль, что человек это «набор усложнений», звучит обидно. Но ведь вас не расстраивает, что вы состоите из клеток, а те из молекул и атомов.
Автор тут же признаёт, почему такая картина приживается плохо: мыслить масштабами в миллиарды лет и световые годы человеку тяжело, и концепцию создателя принять проще. Он не спорит с ней, а замечает, что по сути это одно и то же, если считать Бога нематериальной сущностью, объединяющей фундаментальные законы мира.
Одной положительной связи мало
В рассуждении не хватает половины. Схема выше на неё намекала, а мы прошли мимо.
Положительная обратная связь создаёт новое. Но она же ничего не сохраняет: возникшая волна живёт секунды. Чтобы новое продержалось, нужен второй механизм, противоположный.
Он называется отрицательной обратной связью, и работает наоборот: любое внешнее воздействие запускает цепочку реакций, которая это воздействие гасит. Перегрелись, начали потеть, температура упала. Замёрзли, начали двигаться, согрелись. Поранились, рана зажила.
Такое самоподдержание учёные назвали гомеостазом. Строгое определение звучит громоздко: способность открытой системы сохранять постоянство внутреннего состояния через скоординированные реакции. По сути же речь о том, что объект остаётся собой, пока внутри и снаружи всё меняется.
Почему без гомеостаза нельзя было бы ничему научиться
У человеческого тела диапазон выдерживаемых воздействий довольно узкий. Всё, что за его пределами, взял на себя разум: одежда, жилища, инструменты, лекарства, скорая помощь. Это тот же гомеостаз, только уровнем выше.
Но интереснее другое следствие. Гомеостаз есть у всех объектов вокруг, и именно поэтому окружающий мир вообще познаваем. Вы можете опираться на вчерашний опыт лишь потому, что вещи сохраняют свойства. Если бы всё менялось непредсказуемо, учиться было бы нечему и не на чем. У такой непредсказуемости есть название: хаос.
Сохранение при этом не самоцель. В какой-то момент объект перестаёт быть собой и становится новым, как ребёнок становится взрослым. Гомеостаз лишь способ накопить изменения, чтобы этот переход состоялся.
Что с этим делать в обычной жизни
Само по себе знание принципа ничего не меняет. А вот вывод из него меняет: хотите, чтобы созданное вами жило долго, встройте в него положительную обратную связь.
Пример в книге приземлённый до неприличия, и тем он хорош.
Премии на предприятии. Контур собирается из четырёх звеньев:
- премии стимулируют сотрудников работать лучше;
- лучшая работа приносит предприятию больше прибыли;
- прибыль позволяет платить больше премий;
- круг замкнулся и дальше подпитывает сам себя.
Вдобавок сотрудники, которым есть ради чего стараться, придумывают новые направления. А это уже рождение новых сущностей внутри системы, то самое усложнение, с которого мы начали.
Другие процессы, конечно, будут этот цикл ограничивать. Но предприятие с премиями окажется устойчивее предприятия без премий, как говорится, при прочих равных условиях.
Тот же контур работает и в обучении. Чем лучше вы знаете мир, тем точнее к нему приспосабливаетесь. Чем точнее приспосабливаетесь, тем эффективнее изучаете дальше. Знание здесь укрепляет само себя, как гребень волны.
И тут снова вспоминаем про вторую половину. Одного контура роста мало: нужны и механизмы, гасящие разрушающие воздействия извне. Автор перечисляет это прямым списком: вещь, устройство, отношения, семья, предприятие, теория. Растить и защищать это разные задачи, и средства у них разные.
А теперь проверьте по этому признаку то, что делаете вы. Есть ли в вашем деле контур, где результат возвращается на вход и усиливает его? Если нет, устойчивость придётся поддерживать вручную и постоянно.
Разбор построен на главе «Диссипативные системы» из книги «Зачем мы живём». Там же, в разделе «Философия», из того же принципа выводятся эмерджентность, гомеостаз и устройство личности.
Если после этого захочется понять, как из устройства мира следует что-то про вашу собственную жизнь, дальше идёт разбор «Цель и смысл»: чем цель отличается от мечты и почему без измеримой величины выбор сделать нельзя. Первую главу можно прочитать до покупки.