Джеффри Уэст - Масштаб. Универсальные законы роста, инноваций, устойчивости и темпов жизни организмов, городов, экономических систем и компаний

Вдохновленные таким замечательным успехом, физики присвоили этой фантастической мечте величественный титул «Теории всего». Из требований математического согласования между квантовой механикой и общей теорией относительности следует, что основными составными элементами такой универсальной теории могут быть не традиционные точечные элементарные частицы, которые лежали в основе построений Ньютона и всего последующего развития теории, а микроскопические вибрирующие струны. Отсюда появился несколько более прозаический подзаголовок «теории струн». Концепция «Теории всего» подобна изобретению богов (или Бога) тем, что она является выражением величайшего из видений, вдохновения вдохновений, представления о возможности охватить и объяснить все сущее во Вселенной в малом наборе тезисов, в данном случае – кратком наборе математических уравнений, из которых следует буквально все остальное. Однако, как и концепция Бога, она потенциально обманчива и интеллектуально опасна.

Гиперболическое объявление некой области исследований «Теорией всего» подразумевает некоторую интеллектуальную гордыню. Можно ли на самом деле помыслить, что существует такое самое главное уравнение, которое заключает в себе всю информацию о Вселенной? Действительно всю? В которую входит жизнь, животные и клетки, разум и сознание, города и корпорации, любовь и ненависть, выплаты по ипотеке, следующие президентские выборы и так далее? Как, собственно говоря, возникают все те необычайные многообразие, сложность и беспорядочность, в которых участвуем все мы, обитатели Земли? Упрощенный ответ на этот вопрос сводится к тому, что все это есть неизбежный результат взаимодействий и динамики, заключенных в такой великой «Теории всего». Считается, что даже само время возникло из геометрии и динамики этих вибрирующих струн. После Большого взрыва Вселенная расширялась и охлаждалась, и это привело к последовательному возникновению иерархической структуры, от кварков к нуклонам, затем к атомам и молекулам, а потом – ко всей сложности клеток, разума и эмоций и всех остальных явлений жизни и космоса, появляющихся наподобие некоего deus ex machina [176]. И все это – последствия поворота метафорического заводного рычага, образованного из все более сложных уравнений и расчетов, которые, по меньшей мере в принципе, должны иметь решение с любой требуемой степенью точности. В какой-то мере такой предельный вариант редукционизма действительно может быть качественно справедливым, но я не уверен, насколько хоть кто-нибудь действительно верит в него. Как бы то ни было, здесь явно чего-то не хватает.

В это «что-то» входят многие из концепций и идей, которые подразумеваются в вопросах и задачах, рассмотренных в этой книге: концепции информации, эмерджентности, случайности, исторических происшествий, адаптации и отбора; все характеристики сложных адаптивных систем , будь то организмы, общества, экосистемы или системы экономические. Они состоят из мириад индивидуальных компонентов или агентов, обретающих коллективные характеристики, подробное описание которых невозможно вывести заранее, исходя из свойств отдельных составляющих, даже зная динамику их взаимодействий. В отличие от ньютоновской парадигмы, на которой основывается идея «Теории всего», динамика и структура сложных адаптивных систем не может быть полностью выражена в малом числе уравнений. По-видимому, в большинстве случаев это невозможно даже при бесконечном их числе. Более того, предсказание их поведения с произвольной степенью точности невозможно даже в принципе.

Однако, как я пытался продемонстрировать во всех разделах этой книги, теория масштабирования дает нам мощные средства для получения компромиссного решения: разработки численной системы для понимания и предсказания многих общих аспектов таких систем в грубом приближении.

Вероятно, самый неожиданный аспект вдохновенной «Теории всего» заключается в том, что она предполагает, что Вселенная в целом, в том числе ее происхождение и развитие, несмотря на всю ее запутанность, оказывается не сложной , а, как это ни удивительно, простой , так как она может быть выражена ограниченным числом уравнений или даже всего одним главным уравнением. Эта ситуация резко отличается от той, что существует на Земле, где все мы являемся неотъемлемыми элементами самых разнообразных, сложных и беспорядочных явлений из всех, происходящих во Вселенной, понимание которых требует дополнительных концепций, которые, возможно, не поддаются математическому выражению. Поэтому, хотя мы восхищаемся поисками теории Великого объединения всех фундаментальных сил природы и приветствуем его, следует признать, что она не сможет объяснить и предсказать буквально всё .

Следовательно, параллельно с разработкой такой «Теории всего» нам следует заняться аналогичными поисками теории Великого объединения сложности. Задача разработки численной, аналитической, основанной на научных принципах и обладающей предсказательной силой базы для понимания сложных адаптивных систем – это, несомненно, одна из важнейших задач XXI века. Жизненно важным и еще более срочным разделом этой задачи является разработка теории Великого объединения устойчивости, необходимой для устранения тех необычайных угроз, которые возникают перед нами сейчас. Хотя, как и все великие объединения, эти решения почти неизбежно будут неполными и вполне могут оказаться недостижимыми, они тем не менее должны вдохновить нас на создание важных, возможно революционных новых идей, концепций и технологий, которые позволят нам понять, куда мы можем двигаться дальше и сможем ли сохранить то, чего достигли к этому моменту.

Хотя такое мировоззрение, возможно, и не было прямо сформулировано в столь возвышенных словах, именно оно определяло те задачи, для решения которых был создан Институт Санта-Фе. Это замечательное место. Может быть, оно не всем пришлось бы по душе, но для многих из нас, все еще приверженных наивному, в чем-то романтическому стремлению участвовать в жизни эклектичного сообщества ученых, занятых поисками «истины и красоты» – и разочарованных невозможностью найти его в классической университетской среде, – SFI стал максимальным приближением к осуществлению этой мечты. Я считаю необычайной удачей и честью то, что мне удалось провести несколько очень успешных лет в таком чудесном месте, в котором мою работу стимулировали мои коллеги-единомышленники, пришедшие из самых разных отраслей научной деятельности.

Возможно, атмосферу и характер SFI лучше всех отразил британский научный журналист Джон Уитфилд, писавший в 2007 г.: