VI. Рост информации и развитие познания

1. Энтропия, память и время

Убывание энтропии в ходе развития жизни обусловлено, помимо прочего, способностью живой материи сохранять следы, и этот "наследственный" фактор преобразуется у человека, в частности, в способность к запоминанию. Наличие памяти делает возможным то, что информация, полученная в прошлом, сохраняется и суммируется с вновь полученной информацией. То, что человеческий субъект обладает памятью, изменяет канал передачи сообщений и, следовательно, процесс познания, так как это изменяет характер получателя, принимающего и обрабатывающего сообщения. Иначе говоря, то, что совершенствуется способ декодирования принятых сообщений, изменяет и гносеологический шум, зависящий в первую очередь от несовершенства приема. Благодаря накоплению информации в памяти и снижению шума 'Появляется возможность ускорения процесса получения информации, ускоряется процесс роста информации в познании.

С ростом познания изменяется распределение вероятностей в пространстве приема, причем так, что усложняются и растут вероятностные зависимости, цепи условной вероятности. Возрастает плотность информации в общем сообщении об объективной реальности и уменьшается избыточность. Человеческий субъект осуществляет наряду с обменом веществ и энергетическим обменом со средой также и информационный обмен: он получает из среды сообщения в виде сигналов и на основе их обработки по линии обратной связи сигналы, с помощью которых он преобразует окружающую среду. Между субъектом и объективной реальностью существует, следовательно, определенный информационный перепад, характер которого задан различием в их информационных уровнях, влияющим на развитие человеческого познания и человеческой практики.

По мере развития познания в человеческой памяти конденсируется все большее количество информации, для получения которой человечеству уже больше не требуется времени. Таким образом, убывание энтропии благодаря памяти связано с определенным изменением временных характеристик. Можно высказать мнение, что, тогда как обычное солнечное время течет равномерно, время в развитии познания течет относительно солнечного времени неравномерно благодаря именно памяти, конденсирующей информацию, то есть это время сравнительно замедляется по мере роста информации. Конкретно это означает, что в течение одинакового интервала обычного солнечного времени в нашем распоряжении имеется или мы можем воспроизвести в памяти все большее количество информации. Если бы мы измеряли количество информации количеством этого времени, мы бы установили, что при развитии познания этому количеству времени соответствует все большее количество информации, следовательно, что информация конденсируется, а время по сравнению с информацией относительно дилатирует (замедляется). Эти рассуждения вынуждают нас призадуматься над вопросом времени, которым занимается современная наука, так как он имеет значение для исследования проблем нарастания информации в развитии сознания.

По мере развития познания субъект создает себе все более совершенное представление об источнике информации, об объективной реальности и познает, что упорядочение созданного им представления наталкивается всегда на какие-то временные ограничения, вытекающие из характера его (человека) восприятия. Человек все больше освобождается от этих ограниченностей способа отображения, познания и мышления. Современное естествознание приносит с собой новые факты, вынуждающие отказаться от прежних способов мышления и прежних взглядов на мир вообще, следовательно, и на пространство и время. В общем можно сказать, что новая наука освобождает человека от прежнего субстанционального, застывшего, недиалектического способа мышления, недиалектического мировоззрения.

Прежняя наука представляла себе неизменным носителем всего происходящего абсолютное, однородное пространство, а вещи в этом пространстве она также рассматривала субстанционально как носителей определенных свойств. Естественно, что нашему познанию наиболее доступно то, что имеет примерно одинаковые размеры с нами. Поэтому мы макроскопически понимаем вещи, как сравнительно стабильные и неподвижные, хотя это обусловлено именно тем, что мы не учитываем тонкие, непрерывно совершающиеся процессы внутри вещей или, вернее говоря, мы ошибочно считаем эти вещи застывшими. Мы понимаем вещи как что-то, имеющее твердо ограниченные контуры, ограниченные относительно окружающей среды, хотя в действительности вещи переплетаются с окружающей средой, пронизывают друг друга и только мнимо изолированы от среды. Вещи связаны с окружающей средой и друг с другом, с ними тесно связаны и их свойства и особенности, в свою очередь также взаимосвязанные. Можно сказать, что тут действуют зависимые вероятности, хотя на первый взгляд они кажутся нам независимыми. Все между собой переплетено в сложном контексте, который в нашем представлении разграничен и огрублен. Все находится в диалектическом единстве, которое наше познание расщепляет (например, единое пространство - время разделено в нашем познании на пространство и время и т. п.). Идентичность определенной вещи - это только идентичность неразличимого, это только абстракция из временной и пространственной зависимости. Абстракцией является также и концепция мгновенности, одновременности вещи и события. Каждое событие связано, собственно говоря, со всей Вселенной, только наш пространственно и временно относительно ограниченный подход не дает нам возможности видеть отдаленные воздействия, вызываемые определенным событием, близким и наблюдаемым нами, на далеких пространственных и временных расстояниях. Трудно объяснить единство всех событий, единство пространства и времени и единство пространственно-временной формы и материального содержания; однако развитие познания, рост памяти все больше приближает нас к пониманию этого единства. Прежний, недиалектический способ мышления, недиалектическое мировоззрение расщепляло это единство на пространство и время, на форму и содержание, сущность и свойства и т. д.

Прежний способ мышления, вытекавший из основных концепций классической физики, рассматривал пространство как абсолютный, гомогенный носитель движения, отделенный от времени и представлявший одновременное соседство дискретных пространственных интервалов. Время понималось, согласно этому способу, как последовательность гомогенных, мгновенных интервалов. Этот дискретный подход, строго отделявший время от пространства, был общепринятой концепцией, сказывавшейся и в выражении логических принципов, разрабатывавшихся традиционной формальной логикой, абстрагировавшейся (в отличие от диалектической логики) от содержания мышления, от времени, от развития познания, от памяти.

Прежняя физика предполагала возможность мгновенного разреза пространственно-временного процесса перпендикулярно течению времени. Физические процессы рассматривались как последовательные серии мгновенных одновременных конфигураций материальных элементов. Пространство понималось как носитель абсолютной одновременности, как абсолютно гомогенная среда. В противоположность этому теория относительности релятивизировала понятие одновременности и ликвидировала представление абсолютного пространства как субстрата одновременных процессов. Согласно теории относительности, части пространства находятся друг другом во взаимно последовательных, а не одновременных связях. Связь пространства и времени настолько тесна, что это делает невозможным разделение.

В новой физике пространство перестало быть гомогенным, отдельные места пространства представляются уже не равноценными, а имеющими различную степень кривизны, что вызывается неравномерным распределением массы. Пространство - время имеет уже не жесткую, а эластичную, упругую, "моллюскообразную" структуру, зависящую от взаимного движения материальных формаций, от взаимного перемещения локальных деформаций пространства - времени. Пространство в новой физике - это уже не одновременное сопоставление, наложение точек, и время уже не является только последовательной серией мгновенных конфигураций материальных точек.

Таким образом, нельзя понимать пространство как безвременную геометрическую зависимость, которую можно дополнить физической временной зависимостью, Невозможно провести мгновенный разрез мира и, следовательно, невозможно дать мгновенное изображение его. Для этого необходимо было бы отделить пространство от времени, что возможно лишь приблизительно и только при небольших скоростях и расстояниях.

Оказалось также, что и время не гомогенно, что оно связано с пространством, что оно также тесно связано с содержанием, которым оно заполнено, - с происходящими вокруг нас событиями, с движением. Если различное распределение масс создает негомогенность пространства, то различное распределение событий создает негомогенность времени, различие в плотности его. Как уже упомянуто выше, в памяти возрастает плотность информации и тем самым изменяется характер времени, Время относительно дилатирует, картина мира становится для нас все более полной, все более дифференцированной; историческое преобразуется в логическое, структурное. Распределение понимается во все большей степени как глубоко взаимосвязанное, познание все глубже постигает единство сущности и свойств, содержания и формы, пространства и времени и прочих противоречий.

В классической физике время было гомогенным, равномерно текущим, абсолютным, независимым, пустым, бессодержательным и обратимым. Теория относительности тесно связала время с пространством, движением и массой, время различных физических объектов стало различным в зависимости от скорости их движения, причем в объективном, а не субъективном смысле. Таким образом, время получает в теории относительности все более конкретное содержание, однако оно связано только с физическими, преимущественно механическими, свойствами материи и движения. Дальнейший шаг в деле углубления понятий о времени означает объединение понятия времени с более высокими качествами движения, а отсюда и с понятиями энтропии и упорядоченности.

Согласно некоторым теориям, время протекает не только не равномерно, но и характер его изменяется в зависимости не только от скорости механического движения. Характер времени скорее создается характером событий, заполняющих его, причем как порядком их плотности, так и качеством движения данной материи, обусловленного степенью ее организованности. Естественно, что в определенном интервале обычного солнечного времени, измеряемого кругооборотом Земли, может произойти большее или меньшее число событий. Время, измеряемое плотностью событий, называют иногда логарифмическим временем, так как его задают в виде логарифмической функции нашего обычного физического, солнечного времени¹.

¹ (Объективно, конечно, не существует двух или больше различных времен, время едино. Однако мы полностью не знаем этого объективного времени вследствие ограниченности нашего познания, и изображения этого времени могут быть различными в зависимости от цели изображения в том или ином случае.)

Например, Л. дю Нуйи¹ говорит о так называемом биологическом или физиологическом времени. Дю Нуйи полагает, что на скорость биологического роста, а также залечивания ран в зависимости от возраста организма, распространяется гиперболический закон. Он экспериментально установил, что раны величиной 20 см² залечиваются у 10-летнего ребенка за 20 дней, у 20-летне-го человека за 31 день, у 30-летнего - за 41 день, у 40-летнего - за 55 дней, у 50-летнего - за 78 дней, а у 60-летнего - за 100 дней. Далее он высказал предположение, что с возрастом субъективно ускоряется физическое, строномическое время: один год, равный одной пятой возраста 5-летнего ребенка, проживается в 10 раз дольшего одного года, равного одной пятидесятой возраста 50-летнего человека. Произведение возраста на длительность переживания одного года примерно константно. Согласно дю Нуйи, постоянна также величина произведения скорости залечивания раны g на возраст t:

¹ (См. L. du Noüy, Biological Time, London, 1936.)

то есть у молодого организма скорость залечивания больше, чем у старого. На основании этого Нуйи вводит категорию биологического или физиологического времени как возможное описание времени наряду с категорией обычного физического времени.

Аналогично этому Бакман¹ говорит о биологическом или органическом времени. Согласно Бакману, органическое время задается формулой

¹ (См. G. Backman, Wachstum und organische Zeit, Leipzig, 1943.)

где х - органическое время, t - физическое время, а с₁ и с₂ - константы. Органическое время является, по Бакману, логарифмической функцией физического времени, и с течением этого физического времени оно все больше сокращается. Таким образом, оно больше всего дилатирует вначале, когда в организме совершается наибольшее число событий (повторение основных этапов филогенетического развития у эмбрионов), когда события больше всего уплотнены, когда происходит больше всего изменений. Согласно Бакману, в молодости время и субъективно переживается как более длинное. Бакман находит большее сходство между тем, как он понимает время, и тем, как его понимает Милн (это понимание Милна весьма положительно оценивается Холдейном)¹.

¹ (См. J. B. S. Haldanc, Marksistska filosofie a přírodní vědy, Praha, 1946.)

Астроном Милн¹ различает эфемерное динамическое время t, которое можно измерять, например, кругооборотом Земли, и абсолютное кинематическое время t, которое можно регистрировать, например, радиоактивными часами, t-время - это время ньютоновской динамики, когда движение происходит с постоянной скоростью. В противоположность этому полупер-иод радиоактивного распада остается постоянным лишь в кинематическом времени. Взаимозависимость между обоими временами Милн выражает как

¹ (См. E. A. Milne, Kinematic Relativity, Oxford, 1948 (а также ряд менее крупных работ).)

где t₀ - это значение кинематического времени t в настоящее время (возраст Вселенной на какое-то выбранное нами начало). При t = 0 (начало кинематического времени) τ = - ∞, для tτ нет естественного начала. В настоящее мгновение имеем tτ = t и dvτ/dt = 1, так что обе шкалы времени в этом мгновении неразличимы, так как t = t₀. В настоящий момент нельзя различать, течет ли время динамически или кинематически. Время кругооборота Земли, описываемое в t-времени, сокращается в прошлое; чтобы получить начало, необходим конечный интервал в t-времени, но бесконечное число вращений в tτ-времени.

Уиттекер¹ иллюстрирует шкалу времени Милна следующим образом: предположим, что в последнем миллионе лет t-время шло в ногу с t-временем. В течение миллиона лет t-времени до этого колебание атомов было наполовину меньше, то есть атомные часы, измеряющие t-время, зарегистрировали только полмиллиона лет. Во втором миллионе t-лет до этого времени атомные часы зарегистрировали только одну четверть миллиона лет и т. д. Таким образом, t-время идет в бесконечность, но атомные часы регистрируют только данную сумму рядов, то есть 2 миллиона лет, что и является началом t-времени.

¹ (См. E. Whittaker, Von Euklid zu Eddington, Wien, 1952.)

Использование представления о неравномерно текущем времени кажется особенно приемлемым в части эволюционных процессов. Мы уже упоминали, что развитие возможно благодаря общей способности материи сохранять прошлое в виде следов. Сохранение прошлого в области живой природы приводит к развитию жизни в сторону все более высоких форм упорядоченности. Онтогенез отдельного организма, в частности его эмбриогенез, в известной мере является очень уплотненным во времени филогенезом. Характеристика времени может быть, следовательно, задана не только количественными свойствами механических событий, но и качественными элементами - степенью накопленной упорядоченности, убыванием или ростом энтропии или ростом негативной энтропии и информации. При подходе к познанию как к высшему качеству движения, как к проявлению самой высокоорганизованной материи, мы принимаем также, что рост информации в памяти изменяет и характер времени - в относительном смысле. Выражаясь несколько фигурально, можно сказать, что время изменяется по мере роста познания точно так же, как оно изменяется в ракете по мере возрастания скорости. Можно предположить, что в зависимости от плотности информации можно говорить о различной относительной плотности времени.

Развитие вообще и развитие познания в частности определяет характер времени, а также его направление и необратимость. Это необратимое течение времени задано также при процессах роста энтропии. В случае прогрессивного развития - в процессах убывания энтропии - речь идет о градации, о росте упорядоченности, в процессах же роста памяти речь идет о накоплении и конденсации информации. В другом случае речь идет о деградации, об убывании упорядоченности (или же и о потере информации, о забывании). Выражаясь очень упрощенно, можно сказать, что процессы развития приводят к определенной относительной дилатации, процессы с растущей энтропией связаны с противоположностью этого и одновременно они связаны с большей вероятностью. Оба типа процессов необратимы, но они имеют противоположные направления. Тогда общее направление времени можно считать заданным сравнением двух различных состояний энтропии, их асимметрией. Согласно Грюнбауму¹, направление времени во Вселенной определяется только статистически, так как оно зависит от статистического поведения субсистем во Вселенной, могущих иметь различные направления времени.

¹ (Cм. A. Grünbaum, Time and Entropy, "American Scientist", № 4, 1955.)

(Гипотетически можно создать шкалу негомогенного времени с определенными максимумом и минимумом, имея в виду время при росте информации в какой-то замкнутой, конечной системе. Максимум был бы достигнут при минимальной энтропии и максимальной информации, то есть здесь была бы достигнута предельная плотность информации, воспроизводимой в памяти в минимальном интервале времени. Это можно было бы приравнять к бесконечной дилатации, имеющей место, по преобразованию Лоренца, в теле, летящем со скоростью света относительно находящегося в покое наблюдателя. Минимум был бы достигнут, наоборот, при минимальной плотности информации, следовательно, при максимальной неопределенности в познании. Это, конечно, только экспериментальные аналогии.)

С развитием познания конденсируется в памяти информация, однако эта конденсация никогда не бывает полной, информация в познании никогда не соответствует нулевой энтропии (или совершенно дилатированному времени). Познание всегда относительно ограничено и конечно, так как познающий субъект сравнительно ограничен по отношению к бесконечной неограниченной объективной реальности. Познание может достичь абсолютной информации только в бесконечном развитии.

Трансформирование бесконечной объективной реальности в процессе познания всегда приводит к некоторому огрублению, передача информации никогда не бывает вполне совершенной и без шумов¹. В обычных условиях не является помехой то, что участие познающего субъекта в процессе познания всегда, собственно говоря, означает некоторое повышение энтропии. Вмешательство субъекта в процессе познания в большинстве случаев пренебрежимо мало. Однако роль субъекта становится значительной при наблюдении физических микропроцессов, и она так же важна при проблемах так называемого метаязыка (разные уровни речи высказывающегося и высказываемого). Участие субъекта в каком-то сознательном акте означает, что образуется различие каких-то двух уровней (информационных, вероятностных или типовых уровней). Процесс познания и его результат - сведение или совокупность сведений - невозможны без энтропии, хотя эта энтропия может асимптотически уменьшаться.

¹ (Как мы уже отмечали в гл. IV, получение информации означает некоторое повышение энтропии, на что указал Бриллюэн (см. "Наука и теория информации") в связи с демоном Максвелла, который - даже если бы он не был организмом с би логическими процессами - потребляет энергию на перенес сообщений о движении молекул.)

Абсолютная истина - это гипотетически полное познание объективной реальности. Если в абсолютной истине должен сохраняться характер отображения объекта субъектом, то можно сказать о ней (об абсолютной истине), что она лишь немногим, бесконечно мало отличается от объективной реальности. Если объективная реальность является источником сообщений для познающего субъекта, то абсолютная истина может представляться как полная информация, как количественная мера информации в совокупном сообщении об объективной реальности. Если бы этот субстрат можно было выразить как-то иначе, то можно было бы по сравнению с ним выразить и энтропию и информацию в какой-то ограниченной системе отображения. Можно, конечно, создавать лишь весьма упрощенные модели этого субстрата и отображения его или роста информации в отображении то мере роста памяти.