Введение
Неопределенность с недавних пор стала чуть-ли не центральной характеристикой мира, в котором мы живем. Любая из известных сегодня метафор современного мира так или иначе апеллирует к этой характеристике. Этот мир называют VUCA (1987 г.) - мир, в котором правят Volatility (нестабильность), Uncertainty (неопределённость), Complexity (сложность), Ambiguity (неоднозначность). Его называют TUNA (2016 г.) - Turbulent (бурный), Uncertain (неопределённый), Novel (новый), Ambiguous (неоднозначный). Его называют BANI (2018 г.) - Brittle (хрупкий), Anxious (тревожный), Nonlinear (нелинейный), Incomprehensible (непостижимый). Его называют RUPT (2019 г.) - Rapid (стремительный), Unpredictable (непредсказуемый), Paradoxical (парадоксальный), Tangled (запутанный). Этот мир называют SHIVA (2022 г.), имея в виду что он Split (раздроблен), Horrible (ужасен), Inconceivable (невообразим), Vicious (агрессивный), Arising (возрождающийся). Время когда мир казался нам миром предсказуемых угроз, миром SPOD, - Steady (устойчивый), Predictable (предсказуемый), Ordinary (простой), Definite (понятный), - прошло и никто не знает вернётся ли оно когда-нибудь.
Но является ли этот всплеск интереса к неопределённости только лишь отражением усложнения системы общественных отношений, ускорения социальных, экономических и технологических изменений? Или же мы оказались на пороге своеобразного «фазового» перехода нашего сознания на новый уровень, где мы начинаем замечать то, что всегда происходило с нами и нашим окружением, но чему мы не придавали значения? Может быть пришла пора разобраться с устройством нашего способа познания, если он оставляет нам всё больше «белых пятен», которые мы скромно называем «неопределенностью» и стараемся приспособиться жить с ней.
Google Books Ngram Viewer показывает, что относительная частота использования слова «uncertainty» среди всех использованных слов корпусе английских текстов за год за последние 220 лет (с 1800 по 2020) увеличилась в 2,5 раз, слова «ambiguity» - в 5,5 раза, слова «vagueness» - в 41,4 раза. Слово «indeterminacy» практически отсутствовало в английском лексиконе вплоть до 1920 года, но за последующие 100 лет относительная частота его использования выросла почти в 300 раз. Слово «probability» («вероятность») за этот же период стало использоваться в английском языке языке чаще только в 2 раза. Частота использования слова «posibility» («возможность») в XXI веке сократилась вдвое по сравнению с частотой использования в начале XIX века и почти в 9 раз по сравнению с частотой использования в последней четверти XX века.
По данным НКРЯ относительная частота использования слова «неопределенность» среди всех использованных слов корпусе русских текстов за год за последние 220 лет (с 1800 по 2020) увеличилась в 20 раз, слова «двусмысленность» - в 15 раза. Слово «вероятность» за этот же период стало использоваться в русском языке чаще в 16 раз, а слово «возможность» - в 6 раз.
Эти цифры — не просто лингвистическая статистика. Они фиксируют семантический сдвиг: мы всё чаще говорим о том, что мир неопределён, двусмыслен и смутен, и всё реже — о том, что в нём есть «возможность» в старом, оптимистическом смысле слова. Возможность как горизонт открытого будущего уступает место неопределённости как горизонту непредсказуемого. Вероятность, которая когда-то казалась инструментом укрощения случайности, не справляется с новой реальностью — и мы интуитивно ищем другие слова.
Подобный семантический сдвиг вряд-ли случаен. Мы судим о мире, лишь соприкасаясь с ним, лишь по тому, что мы видим, чувствуем, воображаем. Да и само наше воображение - это тоже всего лишь проекция наших чувств. Платон две с половиной тысячи лет тому назад так метафорически описал человеческий способ познания: «…ты можешь уподобить нашу человеческую природу в отношении просвещенности и непросвещенности вот какому состоянию… Представь, что люди находятся как бы в подземном жилище наподобие пещеры, где во всю ее длину тянется широкий просвет. С малых лет у них на ногах и на шее оковы, так что людям не двинуться с места, и видят они только то, что у них прямо перед глазами, ибо повернуть голову они не могут из-за этих оков. Люди обращены спиной к свету, исходящему от огня, который горит далеко в вышине, а между огнем и узниками проходит верхняя дорога, ограждённая, представь, невысокой стеной, вроде той ширмы, за которой фокусники помещают своих помощников, когда поверх ширмы показывают кукол…». Иными словами, то, что мы видим не есть реальность, а лишь её проекция в нашем сознании. И поскольку мы как узники прикованы к своему способу познания, даже если бы захотели увидеть больше, не можем этого сделать физически. Естественные науки, и прежде всего физика и когнитивистика, открывая и переоткрывая законы мироздания, невольно ставят вопрос: а реальны ли наши наблюдения, или мы изучаем лишь тени на стене собственного восприятия? Это не невежество — это онтологическая ограниченность: человек видит только то, что позволяет ему видеть «его положение в пещере».
Сегодня, в эпоху квантовой физики, искусственного интеллекта и семиотических конструкций, эта метафора обретает новое звучание. Мы больше не уверены, что «выход из пещеры» вообще возможен в том смысле, который вкладывал в него Платон. Что, если солнце, которое мы видим на выходе, — это всего лишь другой способ проекции, а не истина? Что, если каждый новый инструмент познания — микроскоп, телескоп или коллайдер, формула вероятности, математическая модель волновой функции или нейронная сеть — не приближает нас к реальности, а просто меняет угол зрения на те же самые тени?
Классическая наука, которую развивали как детерминисты, так и индетерминисты и объективисты, вплоть до XX века интерпретировала неопределённость как недопонимание, своего рода не-до-знание. Лаплас (детерминист) верил, что если бы можно было знать все силы, действующие в Природе, и положения всех частиц во Вселенной, то будущее было бы предсказуемо с абсолютной точностью. Байес (индетерминист) считал, что убеждения человека являются лишь субъективными оценками правдоподобия, но которые с опытом неизбежно корректируются и тем самым постепенно приближаются к истине. В отличие от Байеса Колмогоров (объективист) рассматривал вероятность как объективное свойство материального мира и аксиоматизировал её как меру незнания на фиксированном пространстве исходов. Он не разделял радикальный детерминизм Лапласа и идеалистический индетерминизм Байеса. Случайность рассматривалась им как проявление сложных, переплетенных физических процессов, у которых слишком много скрытых причинных связей (например, поведение молекул газа или турбулентность потока). Тем не менее, несмотря на разницу подходов, все ученые исходили из общего допущения: неопределённость — это проблема нашего сознания, а не имманентное свойство мира. Если бы мы могли сбросить оковы и повернуть голову, а ещё лучше совсем выйти из Пещеры, то мы бы наверняка нашли Истину.
Квантовая механика разрушила это допущение. Суперпозиция, декогеренция, неравенства Белла — всё это указывает на то, что мир на фундаментальном уровне онтологически неопределён. Не потому, что мы чего-то о нем не знаем, а потому что у него просто нет никакого определённого свойства до момента его измерения. Развивая метафору Платона можно сказать, что дело не в оковах, которыми прикованы люди в пещере, а в том, к чему они в принципе себя готовят. К сожалению, они всегда готовятся увидеть предметы или их тени, тогда как мир за их спинами устроен так, что его нельзя ни увидеть, ни описать языком предметов.
Мы обречены находиться в пространстве неопределённости. Мы познаём мир, который лишь можем описать словами. Мы вкладываем в познание мира смыслы. Новые знания открывают новые смыслы и формируют язык. Язык, в свою очередь, создаёт новые онтологии — порождает реальности, которые до него не существовали. А эти реальности снова меняют наше познание.
Неопределённость рождается всякий раз, когда мы словом пытаемся выразить то, что не поддаётся языку, когда смыслы вступают в противоречие друг с другом, когда сознание упирается в собственные пределы, когда столкновение с реальностью даёт неожиданные опыт, выходящий за границы здравого смысла. Как выйти из этого пространства, когда сама реальность, к которую мы пытаемся познать множественна и находится в суперпозиции, когда нет ответа на главный вопрос реально ли то, что мы видим, чего касаемся, - или это симуляция? Если, развивая инструментарий познания, вооружаясь новыми инструментами, моделями и алгоритмами взаимодействия с окружающим миром, мы незаметно переходим в другую реальность, а не приближаемся к исходной?
Где выход, если наши смыслы запутываются в самих себе, слова теряют однозначность, а каждый новый язык описания порождает новую онтологию, которая требует нового языка? Мы оказываемся в бесконечном рекурсивном движении, где ответ на один вопрос порождает три новых, а инструмент, призванный прояснить, лишь добавляет теней.
Возможно, сам вопрос о выходе из пространства неопределенности — это и есть главная ловушка. Мы привыкли думать, что его границы существуют объективно, что они даны нам раз и навсегда. Но что, если эти границы тоже не являются имманентным свойством нашего мира, а всего лишь результат нашего собственного решения провести границу между возможным и невозможным? Мы наталкиваемся на неё всякий раз, когда решаем, что дальнейший поиск в данном направлении «бессмыслен», что это «невозможно». Мы сами проводим эту границу, даже не замечая, что она есть продукт нашего языка, наших моделей, наших смыслов.
Что, если отказаться от такой модели познания, где есть жёсткая дихотомия возможного и невозможного? Теория вероятности приучает нас к этому: есть вероятные события (сумма вероятностей на пространстве исходов = 1), и всё, что за их пределами, — несуществующее, невозможное. Но квантовая механика показывает нам, что до измерения все состояния возможны — они находятся в суперпозиции. А теория возможностей предлагает формализм, где π(x) — это не частота, а степень правдоподобия, где нет заранее фиксированного пространства исходов, где «невозможное» — это всего лишь π(x) = 0, но эта граница всегда может быть пересмотрена.
Цель настоящей статьи — понять, что в пространстве неопределённости нет стен в привычном смысле. Есть только граница, которую мы сами провели, когда согласились, что изучаемая нами реальность исчерпывается вероятным, а всё, что за её пределами, — несущественно, невозможно, не стоит внимания. Переход от познания вероятного к познанию возможного потребует не только нового эпистемологического подхода. Он потребует смены всего, что связано со сменой онтологической установки — новой семиотики и семантики, новой системы смыслов и ценностей, нового языка.
1. Эпистемическая самоуверенность: неопределённость как недостаток знаний при избытке веры.
Человек стремится понять, как устроен мир, в котором он живёт. Это не праздное любопытство и не абстрактная тяга к истине — это практическая необходимость. От того, насколько его представления о мире соответствуют тому, что происходит за пределами его сознания, зависит его способность предвидеть угрозы, находить пищу, строить жилище, взаимодействовать с другими людьми. Познание — это инструмент выживания, и он должен быть надёжным.
Но, стремясь понять устройство мира, человек неизбежно сталкивается с вопросом: а правильно ли мы понимаем то, что познаём? Этот вопрос не возникает сам собой — он появляется тогда, когда наши модели мира начинают давать сбои, когда ожидания расходятся с реальностью, когда привычные объяснения перестают работать. Именно в такие моменты мы начинаем сомневаться не в мире, а в себе — в своих инструментах познания, в своём языке, в своих категориях.
Однако долгое время эти сомнения не ставили под вопрос главное: мир устроен так, что всё имеет свою причину, все процессы взаимосвязаны, все состояния детерминированы. Истина, какой бы трудной она ни была, — одна, и мы можем к ней приблизиться, если устраним пробелы в знании. Это убеждение, восходящее к Аристотелю и разделяемое даже материалистами вроде Гольбаха, стало фундаментом, на котором была построена классическая эпистемология — и, в частности, теория вероятностей.
«Ничего в природе не может произойти случайно; всё следует определённым законам; эти законы являются лишь необходимой связью определённых следствий с их причинами» — писал в 1770 году в «Системе Природы» французский философ-материалист Поль-Анри Тири Гольбах, полагая, что всякая случайность — лишь неведение законов природы, а все события являются необходимым следствием причин.
В этой картине мира неопределённость была не-до-знанием, временной пустотой, которую рано или поздно была призвана заполнить наука. Если бы мы могли сбросить оковы и повернуть голову — мы бы увидели мир как он есть. Именно допущение, что неопределённость есть недостаток информации, а не свойство мира, стало фундаментом классической эпистемологии.
Но как измерить то, чего мы не знаем? Недостатком информации? А что такое недостаток информации и как его выразить числом?
В мире, где считается, что у всего происходящего должны быть свои причины, неполнота их знания вызывает неуверенность, а полное незнание — неожиданность. Неуверенность субъективна: что-то заставляет нас верить в тот или иной ожидаемый исход, и эта вера может быть выражена числом. Так рождается вероятность — числовая мера нашей уверенности, основанная на том, что мы знаем (или думаем, что знаем). Неожиданность, напротив, кажется нам объективной: причины случившегося непонятны совсем, и мы склонны объяснять происходящее волей случая. Важно отметить, что если события ожидаемы, но причины их наступления неизвестны, то всё равно есть определенная степень уверенности в наступлении каждого из них - они по крайней мере равновероятны или равновозможны. Именно эта идея примерно в 1526 году пришла в голову Джероламо Кардано, итальянскому математику, врачу, изобретателю и заядлому игроку, который изложил её в своей «Книге об игре в кости». Он понял, что даже не зная всех причин, определяющих выпадение той или иной грани, можно быть уверенным, что при правильной кости все шесть граней имеют одинаковые шансы. Симметрия кости — это не физический закон, а наша уверенность в том, что нет причин предпочитать одну грань другой. Это и есть та вера, которая становится числом: отношение благоприятных исходов к общему числу равновозможных исходов. Кардано впервые превратил случайность на множестве известных исходов в отношение, сделав тем самым её измеримой. Он первым в истории непосредственно приблизился к общему понятию вероятности. Он ввёл понятие «шанса» как отношения благоприятных исходов к общему числу возможных. Это был первый шаг к тому, чтобы случайность перестала быть «божественным промыслом» и стала объектом расчёта.
Но настоящим рождением теории вероятностей принято считать переписку Блеза Паскаля и Пьера Ферма в 1654 году. Французский аристократ Антуан Гомбо, шевалье де Мере, обратился к Паскалю с вопросом о том, как справедливо разделить ставку в прерванной игре в кости? Паскаль начал переписываться с Ферма, и в их письмах впервые была сформулирована идея распределения вероятностей — того, что позже назовут математическим ожиданием. Они не просто нашли ответ на поставленный вопрос, а на самом деле создали язык, на котором можно говорить о случайности, не впадая в мистику.
Христиан Гюйгенс, познакомившись с их работами, в 1657 году написал первый учебник по теории вероятностей — «О расчётах в азартной игре». Он ввёл понятие «ожидаемой ценности» и показал, что вероятность — это не свойство событий, а свойство нашего знания о них. Для Гюйгенса, как позже для Лапласа, вероятность была мерой неопределённости, которая исчезает по мере увеличения информации.
К началу XIX века теория вероятностей была уже зрелой математической дисциплиной. Но её философские основания оставались размытыми. Именно Пьер-Симон Лаплас в 1814 году в «Опыте философии теории вероятностей» дал ей окончательную форму — и одновременно обозначил её пределы.
Лаплас был детерминистом. Он верил, что Вселенная — это гигантский механизм, в котором все события связаны причинно-следственными цепями. Его знаменитый «демон» — гипотетический разум, знающий все силы и положения всех частиц, — стал символом классического идеала познания: истина одна, мы просто к ней ещё не пришли. Вероятность же — это всего лишь мера нашего незнания, временная замена истинного знания.
«Никакое явление, — размышлял Лаплас, — не может возникнуть без производящей причины. […] Разум, которому были бы известны все силы, приводящие природу в движение, смог бы объять единым законом движение величайших тел Вселенной и мельчайшего атома».
Такой разум сегодня называют Демоном Лапласа.
Томас Байес, живший на полвека раньше, смотрел на вероятность иначе. Он не был детерминистом в лапласовском смысле, скорее наоборот, он верил в силу Провидения. Его интересовала обратная задача: зная наблюдаемое следствие, что можно сказать о его вероятной причине? Байес не требовал предварительной статистики. Он допускал, что мы начинаем с некоторого априорного убеждения — степени уверенности, — которое может быть совершенно субъективным. А затем, по мере накопления данных, это убеждение пересматривается по строгим математическим правилам. Формула Байеса стала первым формальным описанием обучения через опыт: механизма, где первоначальная возможность (мера доверия к гипотезе) постепенно превращается в вероятность (обновлённую степень уверенности).
Несмотря на эту разницу, Лаплас и Байес сходились в главном: неопределённость — это состояние нашего знания, а не свойство мира. Для Лапласа она была результатом недостатка информации, для Байеса — результатом недостаточного опыта, который можно компенсировать коррекцией убеждений. Но оба считали, что при достаточных усилиях неопределённость может быть снята.
В 1933 году Андрей Николаевич Колмогоров опубликовал работу «Основные понятия теории вероятностей», которая навсегда изменила статус этой дисциплины. Он аксиоматизировал вероятность, вписав её в теорию меры. Вероятность стала мерой на фиксированном пространстве элементарных исходов, а случайная величина — измеримой функцией.
Это был триумф математической строгости. Но у этой строгости была цена: пространство исходов должно быть задано заранее. Все возможные события должны быть известны до того, как мы начнём что-либо измерять. Случайность понималась как выбор точки из этого заранее заданного пространства — выбор, который мы не можем предсказать, но который в принципе предопределён структурой пространства.
Колмогоров не разделял радикальный детерминизм Лапласа, но и не принимал субъективизм Байеса. Для него вероятность была объективным свойством материального мира, но не в онтологическом, а в математическом смысле — как мера, присущая некоторым процессам. Случайность, с его точки зрения, есть проявление сложных, переплетённых физических процессов, у которых слишком много скрытых причинных связей (как поведение молекул газа или турбулентность потока). Но он не ставил под сомнение само допущение: неопределённость сводима к нашему незнанию того, какая точка из фиксированного множества событий реализуется.
Таким образом, и Кардано, и Паскаль, и Ферма, и Гюйгенс, и Лаплас, и Байес, и Колмогоров, при всех различиях в подходах, исходили из общего фундаментального допущения, что неопределенность вызывается недостатком знаний у человека, а с помощью вероятности его можно в той или иной степени компенсировать, сделав мир, в котором мы живём, предсказуемым в принципе. Каузальный детерминизм в условиях неопределённости («всему есть свои причины, мы просто не всё понимаем») выставляет теорию вероятностей как парадигму оценки шансов угадывания наступления события, нежели оценки частоты появления этого события. Не случайно латинское слово probabilitas означает «правдоподобие, заслуживающее доверия», а русское «вероятность» созвучно «вере», то есть изначально речь шла о степени нашей уверенности в истинности суждения, а не о свойстве мира. Парадокс же в том, что математический аппарат теории вероятностей (особенно в колмогоровской аксиоматике) был выстроен так, чтобы эта субъективная уверенность подчинялась законам объективной частоты.
На допущении, что неопределённость всегда вторична по отношению к знанию строится эпистемология всей классической науки. Неопределённость не присуща миру имманентно, а лишь его отражению в нашем сознании и возникает лишь там, где это отражение не даёт полную картину реальности. Устранив пробелы в знании, мы, по идее, должны справиться и с неопределённостью, поскольку она относится не к реальности, а к нашему восприятию её. Если мы чего-то не знаем — значит, мы пока не дошли, не досчитали, не увидели. И значит мы смотрим не туда, или не так. Всё как в метафоре Платона про узников в пещере.
Именно это допущение классическая наука передала нам как самоочевидное. Именно на нём построено пространство вероятного, в котором мы привыкли жить, мыслить и принимать решения. И именно это допущение разрушается при столкновении с онтологической неопределённостью — когда выясняется, что у реальности нет никаких свойств до начала их измерения, что реальность не ждёт, пока мы её узнаем, и что сами «законы природы» могут быть проекцией нашего языка.
2. Онтологический разрыв: неопределённость как свойство мира.
Но стены, которые построила классическая эпистемология, начали осыпаться как только физика столкнулась с фактами, которые не укладывались в детерминированную картину мира.
Всё началось с того, что в 1801–1803 годах английский учёный Томас Юнг решил экспериментально проверить справедливость ньютоновской корпускулярной теории природы света, которая доминировала в физике к тому времени уже почти сто лет — с момента публикации Исааком Ньютоном «Оптики» (1704). Ньютон считал, что представление света в виде потока мельчайших материальных частиц (корпускул), испускаемых телами, лучше всего согласуется с его же законами геометрической оптики (законы отражения, преломления, дисперсия). Даже не прямолинейное поведение света, сопровождаемое явлениями его дифракции и интерференции, Ньютон пытался объяснить действием неких сил, возникающих при взаимодействии корпускул с краями препятствий, — но эти объяснения были громоздкими и не получили широкого признания.
Однако дифракция и интерференция света всё же свидетельствовали в пользу волновой теории природы света, которая появилась даже раньше, чем ньютоновская корпускулярная теория. Идеи о волновой природе света высказывали Рене Декарт и Роберт Гук уже в начале XVII века, но рождением волновой теории света принято считать 1678 год — год издания Христианом Гюйгенсом своего «Трактата о свете».
Эксперимент Юнга (пучок света, направленный на экран с двумя щелями) дал интерференционную картину — чередование светлых и тёмных полос. Это было прямое доказательство волновой природы света. Однако в 1905 году Альберт Эйнштейн доказал справедливость утверждения, что свет, ведя себя как волна, всё-таки сам состоит из частиц (позже названых фотонами). Именно этим объяснялся фотоэффект - явление, при котором свет выбивает электроны с поверхности металла.
Доказательству Эйнштейна предшествовало революционная гипотеза Макса Планка, выдвинутая им в 1900 году, что энергия любого тела, температура которого выше 0 К (−273,15 °C), излучается не непрерывным потоком ("как вода из шланга"), а порциями — квантами ("как капли"). Он записал простейшую зависимость
\( E = h \cdot v \)
где: \( E \)- энергия кванта; \( v \)-частота излучения; \( h \)- коэффициент пропорциональности. Этот коэффициент был попросту подобран Планком для того, чтобы его теоретический график совпал с экспериментальными данными. Оказалось, что он равен примерно \( 6.626\cdot10^{-34} \text{ Дж}\cdot\text{с} \).
Доказательство Эйнштейна строилось на простом уравнении баланса энергии:
\( h \cdot v = A_\text{вых} + E_\text{кин} \)
где: \( h \cdot v \)- энергия одного "шарика" света (фотона); \( A_\text{вых} \)- «цена выхода» (энергия, которую надо отдать металлу, чтобы отпустить электрон); \( E_\text{кин} \)- остаток энергии, с которым электрон улетает.
Доказав это, Эйннштейн не только подтвердил право на жизнь теории о корпускулярной природе света (за что, собственно и получил Нобелевскую премию, а вовсе не за теорию относительности), но и то, что коэффициент Планка (которую позднее было принято называть постоянной Планка) - есть фундаментальная константа нашей Вселенной.
В 1924 году Луи де Бройль выдвинул гипотезу о корпускулярно-волновом дуализме материи как универсальном принципе природы, предположив, что на элементарном уровне все частицы (и электроны, и протоны, и атомы) имеют свою волну. Если Эйнштейн доказал, что световая волна ведет себя как частица, то Луи де Бройль развернул это утверждение в обратную сторону: любая частица (электрон, атом, мяч) ведет себя как волна. Он предположил, что между «вещью» и «волной» должна быть связь, описываемая простым уравнением:
\( \lambda = \frac{h}{p} \)
где: \(\lambda \)- длина волны де Бройля; \( h \)- постоянная Планка; \( p \)- импульс частицы (масса х скорость).
В 1929 году ему за это открытие была присуждена Нобелевская премия, чему способствовал эксперимент двух физиков Клинтона Дэвиссона и Лестера Джермера, проведенный в 1927 году. Они решили повторить опыт Томаса Юнга, но не со светом, а с пучком электронов, и обнаружили, что электроны, которые считались частицами, тоже создают интерференционную картину.
Окончательным триумфом гипотезы Луи де Бройля стал эксперимент Иммануила Эстермана и Отто Штерна, которые в 1930 году решили проверить будут ли вести себя как волны объекты, которые в тысячи раз тяжелее электрона и имеют сложную внутреннюю структуру, т.е. не совсем уж элементарные объекты. В качестве таких объектов для проверки они выбрали пучки атомов гелия (\(H_e\)) и молекул водорода (\(H_2\)). Вместо искусственной решетки (которую тогда невозможно было сделать столь мелкой) они использовали поверхность кристалла фторида лития (LiF). Расстояния между атомами в кристалле идеально подходили под расчетную «длину волны» летящих атомов. Атомы, отражаясь от поверхности кристалла, распределились не хаотично (как мячики, брошенные в стену), а образовали четкие дифракционные максимумы. Углы, под которыми «отскакивали» атомы, в точности совпали с расчетами по формуле де Бройля. Таким образом, было окончательно доказано, что корпускулярно-волновой дуализм применим к сложным материальным объектам, состоящим из ядра и электронов.
Так родилась идея корпускулярно-волнового дуализма: квантовый объект — ни «волна», ни «частица» в классическом смысле, а нечто третье, способное проявлять свойства того и другого в зависимости от эксперимента.
Квантовые свойства материи на разных уровнях затем подтверждались различными экспериментами на протяжении всего XX-го века и продолжились в XXI-м.
В 1955 году Готтфрид Мёлленштедт поставил опыта Юнга с электронной бипризмой Френеля, где вместо двух щелей использовалась тончайшая позолоченная нить под напряжением (бипризму), которая разделяла электронный пучок на две части, а затем сводила их вместе. В результате была получена безупречно четкая «полосатая» картинка интерференции, очень похожую на световую.
С 1946 по 1955 в США в Национальной лаборатории Оук-Ридж физики Клиффорд Шалл и Эрнест Воллан ставили эксперименты по получению нейтронных дифракционных картин кристаллов и других материалов, используя элементарный двухосевой спектрометр, сконструированный Эрнестот Волланом. Суть в том, что нейтроны намного тяжелее электронов и не имеют электрического заряда, т.е. электрически нейтральны. Исследователи направляли нейтроны из ядерного реактора на кристаллы. Было установлено, что нейтроны дифрагировали так же, как и рентгеновские лучи. Это доказало, что волновые свойства — это не особенность электричества, а фундаментальное свойство массы. За это в 1994 году Клиффорду Шаллу была присуждена Нобелевскую премия. Эрнест Воллан скончался за 10 лет до этого события.
В 1974 году итальянские физики Пьер Джорджо Мерли, Джан Франко Миссироли и Джулио Поцци повторили опыт Юнга, используя одиночные электроны и бипризму (вместо щелей), показав, что каждый электрон взаимодействует с самим собой, как и предсказывает квантовая теория.
В 2012 году Стефано Фраббони и его коллеги в конечном итоге провели двухщелевой опыт с электронами и реальными щелями, следуя оригинальной схеме, предложенной Ричардом Фейнманом. Они посылали одиночные электроны на нанофабрикатные щели (шириной около 100 нм) и, собирая прошедшие электроны одноэлектронным детектором, смогли показать накопление двухщелевой интерференционной картины.
А в 2019 году Марко Джаммарки и его коллеги продемонстрировали интерференцию отдельных частиц для антиматерии.
Физиков по сути всегда интересовали (и продолжают интересовать) ответы на следующие 3 вопроса:
- Насколько массивным должен быть объект, чтобы перестать быть волной?
- Что именно заставляет частицу «выбирать» поведение?
- Одинаково ли работают законы для разных типов сил - а) для заряженных частиц (электронов), б) для нейтральных частиц (нейтронов), в) для сложных систем с внутренними связями (атомы и органические молекулы)?
Сегодня на все три вопроса есть убедительные экспериментальные ответы: 1) волновые свойства не зависят от массы частицы, 2) поведение определяется не «выбором» частицы, а наличием или отсутствием информационного следа, и 3) законы работают одинаково для всех типов частиц. Но эти ответы лишь углубили загадку, а не разрешили её.
Что всё это означает для нашего понимания реальности? Квантовый объект — ни волна, ни частица в классическом смысле. Он — нечто третье, способное проявлять свойства того и другого в зависимости от эксперимента. Это был первый удар по классической онтологии: мир перестал быть «или-или» и стал «и-и». Осознав и прочувстовав корпускулярно-волновой дуализм, физики сформулировали принцип суперпозиции, который означает, что квантовый объект может одновременно находиться во всех возможных состояниях, описываемых его волновой функцией, до тех пор пока он где-то как-то не оставит информационного следа о своём существовании. Если для некоторого квантового объекта допустимы (возможны) состояния \( \Psi_1 \) и \( \Psi_2 \), то допустима (возможна) и их любая линейная комбинация \( \Psi_3 = C_1 \Psi_1 + C_2 \Psi_2\). Если состояние како-либо физической величины \(\hat{f} \) в состоянии \( \Psi_1\rangle \) всегда приводит к определенному результату \( f_1 \), а в состоянии \( \Psi_2\rangle \) - к результату \( f_2 \), то информация о состоянии \( \Psi_3\rangle \) приведет к результату \( f_1 \) или \( f_2 \) с вероятностями \( |C_1|^{2} \) и \( |C_2|^{2} \) соответственно.
Это не просто математическая абстракция. Это онтологическое утверждение: у системы нет определённого свойства до измерения. Если мы измеряем спин электрона, мы можем получить «вверх» или «вниз». Но до измерения электрон не находится ни в «вверху», ни в «внизу», он находится в суперпозиции обоих состояний. Это не «мы не знаем, какой у него спин», это «у него нет спина, пока мы его не измерили».
В стремлении показать абсурдность буквальной интерпретации принципа суперпозиции Эрвин Шрёдингер в 1935 году предложил свой знаменитый мысленный эксперимент с котом. Шрёдингер писал в своей статье в журнале Naturwissenschaften, опубликованной 29 ноября 1935 года :
«Можно построить и совсем безумные случаи. Кошку запирают в стальной камере вместе со следующей адской машиной… В счётчике Гейгера находится крупица радиоактивного вещества, столь малая, что за час может распасться один из атомов, но с равной вероятностью может не распасться ни один. Если атом распадается, счётчик через реле приводит в действие молоточек, который разбивает колбу с синильной кислотой. ψ-функция всей системы выразит это тем, что живая и мёртвая кошка смешаны или размазаны в равных долях. Но очевидно, говорит Шрёдингер, кошка не может быть одновременно живой и мёртвой.»
Шрёдингер хотел высмеять саму идею суперпозиции, но эффект оказался обратным - сегодня «кот Шрёдингера» стал символом онтологической неопределённости: мир на фундаментальном уровне не имеет определённых свойств до тех пор, пока мы их не измерим.
Отношение к указанной "проблеме измерения" разделило физиков условно на 2 группы - берлинскую (Эйнштейн-Шрёдингер) и копенгагенскую (Бор-Планк). Берлинская группа отрицала сам коллапс волновой функции как физическое явление, считая его мистикой, "философской заплаткой". В 1926 году Шрёдингер вывел фундаментальное уравнение квантовой механики, которое описывает то, как волновая функция ψ — математический объект, содержащий всю информацию о квантовой системе, — изменяется во времени детерминированно и плавно.
В наиболее общей форме стационарное уравнение Шрёдингера (для случая, когда энергия системы не меняется со временем) записывается так:
\( \hat{H}\psi =E\psi \)
А полное (временнóе) уравнение Шрёдингера имеет вид:
\( \hat{H}\Psi(\textbf{r}, t) = i\hbar\frac{\partial\Psi(\textbf{r}, t)}{\partial t} \),
где:
- \( i \)- мнимая единица \( (i^2 = -1) \). Её присутствие в уравнении принципиально: именно она отличает квантовую волну от классической (например, звуковой или морской). Благодаря мнимой единице волновая функция ψ является комплексной величиной, что и порождает явление интерференции — ключевое свойство квантовых частиц, которое не имеет аналогов в классической теории вероятностей.
- \( \hbar \)- редуцировання постоянная Планка. Это фундаментальная физическая константа, которая задаёт масштаб квантовых эффектов. Она связывает энергию кванта с его частотой \( \hbar\approx1.0546\cdot10^{-34} \text{ Дж}\cdot\text{с} \). Именно малость этой величины по сравнению с энергиями макроскопических тел объясняет, почему мы не наблюдаем квантовые эффекты (суперпозицию, туннелирование) в обычной жизни: для кота Шрёдингера постоянная Планка исчезающе мала, а для электрона — определяюща.
- \( \Psi(\textbf{r}, t) \)- волновая функция системы. Это комплексная функция координат и времени. Физический смысл имеет квадрат её модуля: \( |\Psi|^2 \) — это плотность вероятности обнаружить частицу в данной точке пространства в данный момент времени. В отличие от классической вероятности, где вероятность всегда неотрицательна, волновая функция ψ может принимать положительные и отрицательные (и даже комплексные) значения, что и позволяет различным состояниям «складываться» и «вычитаться», создавая интерференцию.
- \( \hat{H} \)- оператор Гамильтона (полная энергия системы), или оператор полной энергии системы. Это математический объект, который «действует» на волновую функцию и извлекает из неё информацию об энергии. Конкретный вид оператора \( \hat{H} \) определяется физической системой. Для свободной частицы он описывает только кинетическую энергию, для электрона в атоме — сумму кинетической энергии и потенциальной энергии притяжения к ядру. Именно выбор оператора Гамильтона \( \hat{H} \) задаёт конкретную квантовую систему. Например, для описания колебаний атомов в молекуле или, как мы увидим далее, для моделирования доходностей финансовых активов, используется оператор так называемого квантового гармонического осциллятора (QHO). В этом случае потенциальная энергия системы имеет вид «параболической ямы» ( \( V(x) \sim x^2 \)), что приводит к появлению дискретных энергетических уровней и «толстых хвостов» в распределении вероятностей.
Это уравнение объясняет как и почему, например, электрон в атоме может находиться в суперпозиции состояний (в суперпозиции спинов «вверх» и «вниз»), проходя через обе щели одновременно. Указывая на то, что его уравнение - это линейная комбинация, Шрёдингер настаивал на том, что суперпозиция элементарных частиц вечна и следовательно "кот не может стать либо живым, либо мертвым только потому, что на него посмотрели».
Копергагенская группа физиков (Бор, Гейзенберг, Паули) придерживалась иной интерпретации уравнения Шрёдингера. Они настаивали на особой роли наблюдателя и классического прибора. В их картине мира существует непреодолимая стена между микромиром (где действуют квантовые законы) и макромиром (где живем мы с нашими приборами). Коллапс, по их мнению, происходит именно на этой границе, в момент «измерения».
Берлинская группа физиков была неправа в главном: коллапс волновой функции — это не мистика, а реальность. "Кот", на самом деле, тот макрообъект, который не может находится в суперпозиции и для этого вовсе не нужен человек-наблюдатель. Современная физика показала, что коллапс (в смысле исчезновения интерференции волн) — реальный физический процесс, который называется декогеренцией. Когда квантовая система взаимодействует с окружением, её волновая функция «запутывается» с состоянием окружения. Фазы разных компонент суперпозиции сбиваются, интерференция исчезает, и суперпозиция превращается в классическую смесь альтернатив. Коллапс - это, по существу, потеря когерентности.
Декогеренция объясняет, почему мы не видим суперпозиций стульев, кошек и планет. Но она не объясняет, почему мы видим только одну альтернативу, а не их смесь. Она лишь говорит, что после взаимодействия с окружением система перестаёт быть в когерентной суперпозиции, но остаётся в смеси состояний — мы по-прежнему не знаем, какая из альтернатив реализовалась. Это классическая неопределённость: «либо А, либо В, но неизвестно, что именно». Снятие этой неопределённости — это отдельный шаг, который называют проблемой измерения.
Именно здесь классическая эпистемология даёт сбой. Если мир онтологически неопределён, то неопределённость нельзя свести к недостатку информации. Нет никакого «скрытого знания», которое можно было бы получить. Система не знает, какой у неё спин, — и не потому, что она «скрывает» эту информацию, а потому что у неё нет спина до измерения.
Но, возможно, суперпозиция — это просто неполнота квантовой механики? Может быть, у любой системы, включая квантовую, всё-таки есть скрытые свойства, но мы просто их ещё не научились измерять? Этот вопрос стоял в центре спора уже на заре квантовой механики между Эйнштейном и Бором. Эйнштейн был убеждён: «Бог не играет в кости», что означало, что квантовая механика неполна, и должны существовать скрытые параметры, которые определяют результат измерения заранее.
Бор и Планк строили свои утверждения на том, как мы познаем мир и что мы можем о нем сказать. Для них отправной точкой была не гипотетическая «реальность сама по себе», а экспериментальный факт: действие в микромире дискретно и кратно постоянной Планка . Экспериментально установлено, что в микромире энергия передается неделимыми порциями — квантами. Следовательно, рассуждали они, классическая причинность макромира, где все процессы текут плавно и непрерывно, в микромире рушится при взаимодействии микрообъекта с прибором и это всегда неконтролируемый акт, скачок, квант действия. Нильс Бор даже сформулировал принцип дополненности, утверждая, что мы не можем отделить «объект» от «прибора». Физика изучает не саму природу, а лишь наше взаимодействие с ней. Вопрос «чем на самом деле является электрон между измерениями?» Бор считал бессмысленным, пока не указан способ наблюдения. Эпистемологически такая их позиция близка к феноменализму и операционализму (а также к неокантианству): мы познаем не «вещь в себе», а феномены, данные нам в опыте.
Убеждения Шрёдингера и Эйнштейна неявно опирались на предположение о существовании локального реализма любой физической системы, которое казалось им незыблимым. Суть этого предположения:
- Реализм: все физические объекты реальны, у них есть реальные свойства, которые имеют место независимо от наблюдения. У электрона есть масса, спин — либо «вверх», либо «вниз», мы просто можем этого не знать (как в классической вероятности).
- Локальность: то, что происходит с объектом, происходит локально в той точке пространства-времени, где он находится, и не может мгновенно влиять на удаленные события (сигнал не быстрее скорости света).
Спор между берлинской и копенгагенской группами был не просто спором о физике. Это был спор о том, что такое реальность — и может ли наука говорить о ней, не оговаривая способ наблюдения. В 1964 году британский физик Джон Белл в попытке поставить точку в этом споре совершил методологический прорыв. Он теоретически показал, что можно провести эксперимент, результаты которого подтвердят или опровергнут совместное выполнение условий локальности и реализма. Ему не нужны были ни уравнения Шрёдингера, ни постоянная Планка. Достаточно было предположить, что:
- У любой физической системы есть некий скрытый параметр (или набор параметров), который она несёт в себе (реализм).
- Результаты измерений, проводимых в системе одним наблюдателем, не влияют на результаты измерений, получаемых другим (локальность).
- Выбор настроек прибора (какой параметр измерять) случаен и независим от состояния системы (свобода выбора).
Белл показал, что для любой системы, устроенной на принципах локального реализма, простая алгебраическая комбинация результатов таких измерений, усреднённая по многим испытаниям, обязана лежать в границах от –2 до +2 (неравенство Белла). Если же это неравенство не выполняется, то совместное предположение о локальности и реализме неверно. Квантовая механика предсказывала, что для квантово-запутанных объектов этот предел будет превышен.
Впервые физически провести эксперимент, который теоретически описал Белл, удалось французскому физику Алену Аспе в 1982 году. Он использовал источник перепутанных фотонов, направляя их в противоположные стороны к поляризаторам, переключая настройки последних, пока фотоны уже летели, чтобы окончательно исключить влияние одного детектора на другой (принцип локальности). Результаты показали, что корреляции между измерениями фотонов сильнее, чем это возможно в любой локально-реалистической модели, нарушая неравенства Белла. Из этого можно сделать вывод: на фундаментальном уровне (уровне элементарных частиц) микромир не является локально-детерминированным. Нельзя предполагать, что у частицы «заранее заготовлено» определённое значение свойства, которое мы просто не знаем.
В последующих экспериментах (включая работы 2015 года с электронами и нобелевские эксперименты 2022 года) были закрыты и «лазейка обнаружения», и остававшиеся сомнения, что окончательно подтвердило нарушение неравенств Белла.
Таким образом, квантовая механика не просто усложнила нашу картину мира. Она разрушила фундамент классической эпистемологии:
- Неопределённость перестала быть эпистемической (связанной с незнанием) и стала онтологической (свойством мира).
- Вероятность перестала быть мерой нашей неуверенности и стала мерой объективной возможности, заложенной в самой структуре реальности.
- Наблюдатель перестал быть пассивным регистратором и стал со-участником события - акт измерения не раскрывает реально существующее свойство, а конституирует его.
Именно осознание того, что мир не обязан соответствовать нашему языку, а язык не обязан описывать мир и стало главным итогом квантового прорыва. Развивая метафору Платона: не в оковах дело и не в том, что мы не можем повернуть голову. Дело в том, что мы готовимся увидеть предметы и тени, тогда как мир за нашими спинами устроен так, что его нельзя ни увидеть, ни описать языком предметов. Он не ждёт, пока мы его измерим, а существует в суперпозиции возможностей, которые актуализируются только в момент нашего соприкосновения с ним.
3. Углубление специализации: неопределённость как результат множественности проекций
Квантовая механика показала, что мир не обязан соответствовать нашим представлениям о нём. Но она же поставила вопрос, который оказался не менее сложным: а можем ли мы вообще иметь единую картину мира? Или мы обречены собирать его по кусочкам, каждый из которых — всего лишь проекция нашего способа познания?
Ещё в XIX веке наука была достаточно компактной. Физик мог быть одновременно математиком, астрономом и философом. Университетская кафедра естественных наук охватывала физику, химию, биологию и геологию. Но XX век привнёс в науку не только новые онтологии, но и углубление её специализации. Знание стало дробиться, как кристалл, образуя всё новые грани. Если раньше учёный мог охватить своим вниманием значительную часть известного, то сегодня он вынужден концентрироваться на узком предмете, за пределами которого для него начинается terra incognita.
Мы познаём окружающий мир с помощью собственных органов чувств, сознания и инструментов, которые сами же создаём сообразно собственным смыслам и идеям. Микроскоп даёт нам одну реальность. Телескоп — другую. Математическая модель — третью. Нейронная сеть — четвёртую. Но главное — эти инструменты закрепляются в специализированных дисциплинах, каждая из которых имеет свой предмет, свой язык, свои методы, свои критерии истины.
Это отчетливо видно и в физике, где мир описывается то в виде материальных точки (объектов) и непрерывных полей, динамика которых абсолютно детерминирована (классическая физика), то через волновые функции квантов энергии (квантовая механика), то через геометрию пространства-времени (теория относительности), то состоящим из крошечных вибрирующих нитей энергии - струн и др. И классическая физика (механика Ньютона), и квантовая механика, и теория относительности, и теория струн и другие теории возникали из необходимости объяснения конкретных отдельных фактов, для решения конкретных задач, а не для создания единой картины мира. Квантовая механика описывает поведение вещества на атомарном уровне. Она не отвечает на вопросы о гравитации. Общая теория относительности описывает движение планет и галактик, но «не знает», что такое электрон. Статистическая физика объясняет, почему работает двигатель, но не предскажет поведение одной молекулы.
То же самое мы видим и в экономической науке. В XX-м веке она распалась на множество специализированных дисциплин, каждая из которых исследует свой предмет, использует свой язык и свои методы. Макроэкономика объясняет, например, инфляцию, безработицу, экономический рост; микроэкономика занимается поведением экономических агентов - потребителей, фирм, рынков; финансовая экономика объясняет ценообразование активов, занимается управлением финансовыми потоками и рисками; поведенческая экономика исследует влияние психологических факторов на принятие социально-экономических решений; институциональная экономика объясняет роль норм, правил и организаций. Каждая из этих дисциплин даёт свою картину «экономики как она есть», но они не складываются в единое целое. Макроэкономика - это экономика рынков и отраслей. Микроэкономика - это экономика фирм и потребителей. И каждая из двух функционирует по своим правилам (законам). Правила рационального поведения на микроуровне не просто перестают действовать на макроуровне, а превращаются в свою противоположность. Как и везде в природе, в обществе у сущностей на макроуровне возникают эмерджентный свойства, которых нет и не может быть на микроуровне.
Микроэкономика — это наука об ограниченных ресурсах и их распределении. Бюджет одной фирмы или семьи строго ограничен: если вы потратили рубль на рекламу, вы не можете потратить его на оборудование. Это игра с нулевой суммой. Макроэкономика (особенно в кейнсианской традиции) работает по принципу «расходы одного человека — это доходы другого». На макроуровне траты не уменьшают общую массу денег, а запускают их кругооборот. Государство может стимулировать экономический рост через дефицит бюджета и эмиссию. То, что для микросубъекта является гарантированным банкротством (жить в долг и тратить больше, чем зарабатываешь), для макроэкономики в определенные периоды является единственным способом спасения от депрессии.
Микро- и макроэкономика долгое время пытались оперировать моделью Homo Economicus — роботоподобного человека с идеальной логикой. С возникновением новых экономических дисциплин, целостная картина экономической науки тоже рассыпается. Поведенческая экономика доказывает, что на микроуровне люди принимают решения под влиянием эмоций, когнитивных искажений и стадного чувства. Институциональная экономика показывает, что рынки работают не по законам чистой математики, а по правилам «традиций, законов и кумовства». Когда макроэкономисты пытаются построить прогноз, они берут формулы из микроэкономики, но не могут заложить туда реальную психологию масс или неформальные институты (например, уровень коррупции или доверия к судам). В итоге макромодели «сбоят», сталкиваясь с реальным поведением людей на микроуровне.
Неопределенность, с которой мы сталкиваемся в современном мире нельзя назвать результатом недостатка знаний. Скорее, наоборот, это результат их избытка, при котором возникает принципиальная несводимость одной проекции рассматриваемой сущности к другой. Микроэкономика и макроэкономика, экономика и психология, экономика и социология — это не просто «разные дисциплины», а разные способы структурирования реальности. Каждая из них имеет свою онтологию, свой язык, свои критерии истины. И на стыках этих проекций возникает неопределённость — не потому, что мы чего-то не знаем, а потому что знание, которое мы уже имеем, не может быть переведено с одного языка на другой без потери смысла.
Специализация науки — это закономерный и объективный процесс, обеспечивающий ускорение приращения знаний. Но одновременно это процесс, который порождает множество различных проекций одних и тех же сущностей, на стыке которых возникает основная масса неопределённости. Поиск единой концептуальной рамки, которая позволила бы стыковать эти проекции, остаётся открытым вопросом — и, возможно, ответ на него лежит не в создании ещё одной специализированной дисциплины, а в смене самой онтологической установки.
И вот здесь возникает главный парадокс. Мы неплохо чувствуем себя внутри каждой отдельной проекции, решая свои локальные задачи. Но как только мы сталкиваемся с ситуацией, которая пересекает границы проекций, — когда задача требует одновременно языка физики и языка экономики, когда решение в одной области меняет реальность в другой, — мы оказываемся в растерянности. Неопределённость рождается не в одной из проекций, а на их стыках.
При попытке перехода от одной проекции реальности к другой возникает онтологическая неопределённость. До проникновения в микромир в начале XX века доминантной онтологией макромира была онтология сущностей, вещная онтология, восходящая ещё к Аристотелю. Мир рассматривался состоящим из независимых от контекста, но взаимодействующих между собой субстанций (вещей, объектов), которые обладают некими имманентными свойствами, такими как масса, размер, цвет и т.п., и по которым они, собственно, и определяются. Развитие естественных наук в XX веке (космология, астрофизика, теория относительности, квантовая механика, биофизика, микробиология, генетика) показало, что такие «имманентные» свойства не являются фиксированными. Масса зависит от скорости движения, пространственные размеры и само время «прогибаются» в зависимости от гравитационного контекста. Тогда наряду с сущностной онтологией появилась реляционная онтология — онтология процессов и отношений А.Н. Уайтхеда, в которой базовым элементом мироздания стало не сущность, не объект, не вещь с её свойствами, а отношение, процесс, событие, в котором эти сущности возникают. Свойства возникающих сущностей оказались вторичны по отношению к системе связей. Мир рассматривается как динамическая сеть полей и взаимодействий, а сущности различаются не тем, что они есть внутри себя (у них нет «внутри» до вступления в отношения), а тем, как именно они собирают в узел окружающий их мир и какую качественную форму они выбирают для этого акта сборки.
Кроме того, на рубеже XIX–XX веков стало отчётливо проявляться различие абстрактных и конкретных наук. Эдмунд Гуссерль предложил различать формальную и региональную онтологии. Формальная онтология рассматривает мир как совокупность абстрактных, «пустых» категорий: «предметов вообще», целого и части, множества и совокупности, вектора и скаляра, популяции и особи, свойства и отношения. Таким абстрактным наукам, как математика, статистика, логика, философия, кибернетика, всё равно, о каких сущностях идёт речь: об атомах, людях или муравьях, о муравейнике, обществе или организме. Региональная онтология стимулировалась взрывным ростом и автономизацией конкретных наук (биологии, психологии, социологии). Эдмунд Гуссерль исходил из того, что каждая сфера бытия (природа, человеческая психика, культура и др.), которые он назвал регионами, имеет свои фундаментальные правила и сущностные границы. Физика не может диктовать свои правила истории или душе. У каждого региона — своя онтология мироздания.
Существуют и другие онтологические плоскости, и самое главное — их становится всё больше. Поэтому всё больше становится стыков, на которых возникает онтологическая неопределённость.
Эпистемологическая неопределённость возникает на стыке способов познания реальности, количество и разнообразие которых неуклонно растёт. Если до XX века мир познавался исключительно через органы чувств, усиливаемые приборами (микроскоп, телескоп), а объекты исследования воспринимались комплексно, целостно, то XX век принёс новые онтологии, представляющие одни и те же реальные сущности предметами разных областей исследования, разных наук, а также новые способы познания, методологии и технологии исследований. Если до XX века считалось, что при достаточной точности инструментов можно получить объективную картину реальности, а неопределённость понималась как временный недостаток информации, который будет устранён по мере совершенствования методов, то теперь она проявилась как несходимость результатов разных предметных исследований даже на одних и тех же объектах.
Например, один и тот же объект — предприятие — может быть исследован как:
- экономический объект (финансовая дисциплина, прибыль, издержки),
- социальный объект (система мотивации персонала, корпоративная культура),
- организационный объект (структура управления, механизм устойчивого развития),
- технологический объект (производственные процессы, инновации),
- экологический объект (воздействие на окружающую среду).
Каждое из этих исследований даёт свою картину предприятия, использует свои методы, свои языки, свои критерии успешности. И все эти картины верны — в своей области, для своих задач. Но они не складываются в единую картину «предприятия как оно есть». Мы не знаем, как совместить экономическую эффективность с социальным благополучием, технологическое развитие с экологической безопасностью. Это не просто «мы чего-то не знаем» — это «мы не знаем, как собрать воедино то, что мы уже знаем о разных предметах одного объекта». Мы не можем собрать их в единую картину — не потому, что они несовместимы, а потому что у нас нет «точки сборки», которая была бы выше их всех. Возможно, такой точки вообще не существует.
4. Умножение смыслов: неопределённость как результат конфликта интерпретаций
В современной науке одна и та же сущность оказывается объектом исследования в разных дисциплинах, каждая из которых даёт свою картину одной и той же реальности. В каждой проекции нам видится своё. Но того, что мы видим, ещё недостаточно, чтобы объяснить неопределённость, с которой мы сталкиваемся. Потому что проекция - это всего лишь способ увидеть реальность через определённый инструмент (научную дисциплину). Важен смысл увиденного, т.е. то, как мы интерпретируем то, что увидели. Одна и та же проекция может быть осмыслена по-разному, и именно эта множественность смыслов порождает новый слой неопределённости.
В XV веке смыслов было мало. Мир был понятен: Бог, природа, человек, его место в иерархии. Сегодня смыслов — бесконечное множество. Всё имеет смысл: каждый поступок, каждое слово, каждый жест, каждый товар, каждый бренд, каждый пост в социальных сетях. И эти смыслы не просто сосуществуют — они вступают в конфликт.
Смыслы — это, по сути, системы значений, которые организуют наше восприятие, задают рамки для интерпретации и определяют, что для нас значимо, а что — нет. Поэтому, когда одна и та же ситуация может быть осмыслена в разных системах значений, мы теряем определённость, затрудняясь выбрать правильную из всех интерпретаций, потому что каждая из них имеет свою внутреннюю логику, которая не позволяет их совместить.
В экономике смыслы умножаются особенно быстро и поэтому конфликты интерпретаций, которые становятся источником неопределённости, здесь встречаются наиболее часто. Важно заметить, что конфликт интерпретаций возникает не просто потому, что одно и то же событие, одно и то же явление, например, рост цен, интерпретируется разными агентами влияния по-разному. Он возникает именно тогда, когда эти интерпретации начинают вызывают у разных агентов влияния противоположные действия.
Такое явление, как рост цен на отдельный вид товара разными специалистами может быть интерпретирован, например, как результат инфляции, спекуляций на рынках, образования дефицита в связи с положением в системе производства и/или логистики, стремления оптовых и розничных продавцов получить сверхприбыль. Борьба с инфляцией требует ужесточения денежно-кредитной политики, повышения ключевой ставки. Борьба со спекуляцией требует более жёсткого регулирования рынка, принятия мер по ограничению роста цен. Борьба с дефицитом требует принятия мер стимулирования роста производства. Борьба с жадностью продавцов требует внедрения системы как экономических, так и внеэкономических мер повышения социальной ответственности бизнеса.
Каждая из указанных интерпретаций имеет свою логику, свои модели, свои доказательства. Но они несовместимы в своих практических выводах. Повышение ставок и регулирование рынков — это противоположные меры. Субсидирование производства и моральное осуждение — это разные языки управления. Правительство не может сделать всё одновременно. Оно как правило выбирает одну основную интерпретацию и действовать в соответствии с ней.
Именно в этом выборе и возникает семиотическая неопределённость: мы не знаем, какая интерпретация «правильная», потому что каждая из них описывает часть реальности, но ни одна не описывает её целиком. И пока мы выбираем, реальность уже меняется — цены растут дальше, рынки реагируют, ожидания сдвигаются. Выбор интерпретации становится актом конституирования реальности: то, как мы осмысляем событие, определяет, что мы сделаем, а то, что мы сделаем, меняет само событие.
В этом смысле конфликт интерпретаций — это не просто «спор о том, что произошло». Это борьба за то, что будет. И именно эта борьба порождает ту неопределённость, которую мы ощущаем в природе, в экономике, в политике, в повседневной жизни.
В науке смыслы умножаются через интерпретации. Одна и та же квантовая система может быть осмыслена как «волна» в одной интерпретации и как «частица» в другой. Для копенгагенской школы — это «не спрашивай, что было до измерения», для многомировой — «все возможности реализуются», для бомовской — «скрытые параметры существуют». Каждая из этих интерпретаций работает в своей системе смыслов, и мы не знаем, какая из них «истинная», потому что каждая из них вписывается в разную систему значений.
В культуре смыслы умножаются через ценности. Одно и то же произведение искусства может быть осмыслено как «шедевр» и как «безвкусица», как «вызов» и как «оскорбление», как «традиция» и как «новаторство». Эти осмысления не просто сосуществуют — они борются за право определять, что есть культура.
Когда смыслов становится слишком много, и они начинают конфликтовать, возникает феномен, который можно назвать смысловыми галлюцинациями. Мы перестаём понимать, что на самом деле означает то или иное событие, потому что вокруг него существует слишком много интерпретаций, и каждая из них претендует на истинность.
Мы видим это в новостях, где одно и то же событие описывается диаметрально противоположными способами. Мы видим это в социальных сетях, где каждый пост может быть прочитан десятками способов. Мы видим это в политике, где каждый шаг интерпретируется как «победа» или «поражение», как «прогресс» или «деградация».
Смысловые галлюцинации — это не просто «недопонимание». Это систематическая потеря определённости, вызванная тем, что мы не знаем, какая из конкурирующих систем значений является «правильной». И чем больше смыслов, тем больше неопределённости. А смыслы умножаются потому, что:
- Множится опыт. Каждый новый опыт требует нового осмысления.
- Множится знание. Каждое новое знание создаёт новые интерпретации.
- Множится коммуникация. Каждый новый канал связи создаёт новые способы передачи смыслов.
- Множится рефлексия. Мы всё чаще осмысляем собственные осмысления, создавая бесконечные циклы интерпретаций.
Этот процесс кажется необратимым. Мы не можем «вернуться» к простым смыслам, потому что мы уже знаем слишком много. И именно это знание — избыточное, фрагментированное, конфликтующее — порождает тот слой неопределённости, который мы пытаемся здесь описать.
Умножение смыслов неизбежно сталкивается с пределами нашего языка. Язык — это инструмент, с помощью которого мы фиксируем и передаём смыслы. Но язык не успевает за умножением смыслов. Слова, которые мы используем, несут в себе старые смыслы, а мы пытаемся вложить в них новые.
Например, слово «революция» до XX века означало смену власти или политического строя. Сегодня мы говорим о «цифровой революции», «зелёной революции», «революции в образовании», «революции в медицине». Слово осталось тем же, но смысл радикально изменился. Когда мы говорим «революция», мы уже не знаем точно, что имеем в виду — политический переворот, технологический прорыв или смену культурной парадигмы. Язык не успел создать новые слова для этих новых явлений, и мы вынуждены использовать старые, растягивая их до предела.
Или слово «свобода». В XVIII веке оно означало освобождение от крепостной зависимости или политического гнёта. Сегодня мы говорим о «свободе информации», «финансовой свободе», «свободе выбора», «свободе от страха». Слово стало настолько перегруженным смыслами, что его значение зависит от контекста — и часто мы не знаем, что именно имеем в виду, когда его произносим. Мы продолжаем использовать старое слово, пытаясь вложить в него новый смысл, и этот разрыв порождает неопределённость.
Возникает разрыв между тем, что мы хотим сказать, и тем, что мы можем сказать. Этот разрыв — следующая стена нашего лабиринта. Именно это подводит нас к следующему слою неопределённости: когнитивно-лингвистическому диссонансу — когда язык не поспевает за мыслью, а мысль не может найти себе адекватного выражения.
5. Когнитивно-лингвистический диссонанс: неопределенность на границ языка и смысла
Умножение смыслов создаёт конфликт интерпретаций, но этот конфликт не мог бы быть столь острым, если бы язык успевал за этим умножением. Язык - это не просто инструмент передачи смыслов. Это среда, в которой мы мыслим. И когда эта среда перестаёт вмещать наши смыслы, возникает особый тип неопределённости - когнитивно-лингвистический диссонанс.
Когнитивно-лингвистический диссонанс - это состояние, в котором мы оказываемся, когда не можем выразить то, что понимаем. Это не «мы чего-то не знаем» и не «мы не знаем, как это назвать». Это более глубокое состояние: мы знаем, мы понимаем, мы чувствуем, но язык, который у нас есть, не даёт нам возможности передать это понимание. Мы оказываемся в ловушке: смысл есть, а слова для его выражения нет; мы имеем дело с новым явлением, для которого ещё не придумали слово, которое требует нового способа мышления, новой категоризации, новой онтологии.
В классической эпистемологии язык считался нейтральным инструментом. Мы думаем, а затем выражаем свои мысли словами. Но в XX веке философия языка показала, что это не так. Язык — это не просто средство выражения, а условие возможности мышления. Мы можем мыслить только в рамках тех категорий, которые нам предоставляет язык. И поэтому, когда мы сталкиваемся с явлением, которое не вписывается в эти категории, мы оказываемся в тупике. Мы не можем его понять, потому что у нас нет слов для его описания. Мы не можем его описать, потому что у нас нет понятий для его осмысления.
Квантовая физика — самый яркий пример этого диссонанса. Математика квантовой механики работает безупречно. Она предсказывает результаты экспериментов с точностью до десятого знака. Но когда физики пытаются перевести математику на естественный язык, они сталкиваются с непреодолимыми трудностями. «Волна» (wave) и «частица» (particle) — это слова из классической физики, которые не подходят для описания квантовых объектов. «Коллапс волновой функции» (wave function collapse) — это метафора, которая создаёт больше вопросов, чем ответов. «Наблюдатель» (observer) — это слово, которое в квантовой механике означает нечто совсем иное, чем в повседневной жизни. Здесь это не тот, кто со стороны смотрит на течение процессов, а тот, с кем на квантовом уровне возникает запутанность реальности. Физики оказываются в ситуации, когда они знают, как работает реальность (математически), но не могут сказать, как она устроена (словесно). И этот разрыв между знанием и выражением порождает неопределённость: мы не знаем, что означает то, что мы знаем.
В биологии сталкиваются с той же проблемой. Слово «вид» было введено Линнеем в XVIII веке для классификации организмов по их морфологическим признакам. Сегодня мы знаем, что биологические виды - это не жёсткие категории, а динамические популяции с непрерывным потоком генов. Горизонтальный перенос генов, гибридизация, клональное размножение - всё это размывает границы между видами. Биологи продолжают использовать слово «вид», но оно уже не описывает ту реальность, которую они изучают. Сегодня понятно, что слово «вид» - это теперь условность, но у нас нет другого слова, чтобы заменить его, потому что сама идея «жёсткой категории» не работает в новой онтологии.
В экономике слово «капитал» начало использоваться ещё в XII–XIII века. В Венецианской республике слово capitale стало означать основную сумму денежного займа (в противовес набежавшим процентам), а также фонд или запас товаров конкретной торговой фирмы. В Англии и Франции, начиная с XVII-го века «капиталом» называли богатство, приносящее доход. Причем меркантилисты подразумевали исключительно денежное богатство (золото и серебро), а французские физиократы (например, Франсуа Кенэ) - только затраты на земледелие. Первым, кто сформулировал классическое определение понятия «капитал» как то часть запасов (чего угодно), от которой человек ожидает получить доход, был Адам Смит (1776 год). Уже в этом определении имело место неопределенность. В XIX веке это понятие означало уже всё, что угодно - и деньги, и недвижимость, и оборудование, и заводы, и рабочую силу. Сегодня мы говорим о «человеческом капитале», «социальном капитале», «интеллектуальном капитале», «символическом капитале». Слово осталось тем же, но его смысловые границы радикально расширились. Когда экономист говорит о «капитале», он уже не знает точно, что имеет в виду — деньги, знания, связи или репутацию. Но дело не в том, что язык «бедный»; в английском языке есть разные слова, которые могли бы дифференцировать эти смыслы. Проблема в том, что сама категория «капитала» - как некой субстанции, которая может быть измерена и накоплена, - не работает для описания социальных связей или интеллектуального потенциала. Мы пытаемся втиснуть новые онтологии в старую категориальную сетку, и это создаёт разрыв.
В этом смысле когнитивно-лингвистический диссонанс — это не то, что «мы просто не можем найти нужное слово». Это сбой в самом механизме познания. Мы не можем осмыслить реальность, потому что у нас нет для этого языка. Мы не можем передать свой опыт, потому что язык, которым мы владеем, создан для описания мира объектов и свойств, а мы столкнулись с миром процессов, отношений и интерпретаций.
Именно это запаздывание языка — не в смысле «недостатка слов», а в смысле несоответствия категориальных структур — порождает новый слой неопределённости. Мы живём в мире, который требует новой онтологии, но вынуждены использовать язык, созданный для старой. Мы пытаемся описать новую реальность старыми категориями, и это создаёт разрыв между тем, что мы понимаем, и тем, что мы можем сказать.
Этот разрыв — не просто «недостаток слов». Это принципиальная граница, которую язык ставит перед познанием. Мы не можем познать то, что не можем назвать. Мы не можем осмыслить то, для чего у нас нет категорий. И в этом смысле язык — это не просто инструмент, а граница нашего мира.
6. Пространство возможного: почему вероятность не спасает от неопределённости
Классическая эпистемология, от Лапласа до Колмогорова, строилась на отождествлении неопределённости и случайности. Считалось, что если мы не знаем, что может или должно произойти, то это произойдёт по воле случая, а случайность можно измерить вероятностью. Это отождествление казалось самоочевидным, если неопределённость рассматривать как продукт недостатка знаний. Тогда случайность оказывается просто проявлением этого недостатка в мире, вероятность - способом его измерения. Ведь очевидно, если наше знание относительно природы происходящего абсолютно, то мы можем точно предсказать то, что может произойти, а значит, в наших рассуждениях не будет места случайности, а значит и пространство вероятных событий будет сводиться к одному конкретному, а значит и вероятность происходящего будет равна 1. По мере роста неуверенности в абсолютности нашего знания, будет расти и пространство вероятных событий, между которыми суммарная вероятность, равная 1, будет распределяться в соответствии со степенью нашей уверенности в том или ином исходе.
Квантовая механика убеждает, что сам наш мир онтологически неопределён на фундаментальном уровне. Значит отождествление неопределенности и случайности ошибочно. Однако, здесь чрезвычайно важно заметить, что он неопределен именно с нашей точки зрения, с точки зрения нашей традиционной парадигмы его познания. А эта парадигма со времен Ньютона-Декарта строится на том основании что всё, что ни происходит в нашем мире, происходит с кем-то или с чем-то в физическом пространстве и времени. Она рассматривает пространство как «сцену», а объекты — как «актеров». Но физика планковского масштаба показывает, что на фундаментальном уровне нет ни сцены, ни актеров, а есть лишь чистые квантовые отношения (запутанность) и попытки исследовать этот уровень в терминах «протяженности» или «локализации» ни к чему до сих не приводили и не могут привести. На этом уровне пространство и время исчезают, по крайней мере в том понимании, которым оперируем мы в нашем макромире. Неопределенность порождена не тем, что мы чего-то не знаем о мире на фундаментальном уровне, а тем, что мы даже не догадываемся о том, что бы мы хотели о нём узнать. То же самое можно сказать об отношении нашего сознания к устройству мира на уровне Вселенной, устройству мегамира.
Физическая реальность неоднородна и сегодня в ней выделяется четыре уровня, каждый из которых управляется своими законами, имеет свои масштабы и специфические свойства пространства и времени: 1) мегамир; 2) макромир; 3) микромир, состоящий из объектов субатомных размеров; 4) фундаментальный мир Планковского масштаба. Самым понятным для нашего сознания является масштаб макромира. Наши органы чувств и мозг адаптированы исключительно под него и «заперты» в нём. Поэтому всё, что находится за его пределами, мы принципиально не способны воспринять напрямую. Мы не можем «увидеть» расширение Вселенной, а видим лишь пиксели на цифровых снимках телескопов или графики изменения частоты света (красное смещение). Мы не можем «потрогать» электрон микромира. Мы видим лишь вспышку на экране детектора или компьютерную реконструкцию трека частицы. Любой физический прибор — это транслятор, который берет сигналы с чуждых нам уровней реальности и переводит их на язык нашего макромира: в стрелки весов, цифры на мониторе или щелчки счетчика Гейгера.
Уровень реальности планковского масштаба - это вообще уровень чистой абстракции. Чтобы «взглянуть» на то, что происходит на этом уровне, требуется такое количество энергии, которого у человечества нет и при сегодняшних представлениях о способах её получения вообще быть не может. Чтобы разогнать хотя бы одну элементарную частицу так, чтобы открылся планковский уровень реальности потребуется 1.22×1019 ГэВ энергии, а для получения её при сегодняшнем уровне технологий потребовался бы ускоритель, размер которого сопоставим с масштабами галактики. Но парадокс состоит даже не в том, что такую энергию невозможно сегодня получить, а в том, что даже если такую энергию получить и сконцентрировать в области планковских расстояний (в пределах планковской длины), то гравитация мгновенно перекроет все остальные силы фундаментального взаимодействия, произойдет гравитационный коллапс, и частица превратится в микроскопическую черную дыру, из которой информация о содержании планковского мира никогда не выйдет. И чем больше "вливать" в эту частицу энергии, тем больше будет становиться эта черная дыра. Классический научный метод требует разделения на «наблюдателя» (снаружи) и «систему» (внутри пространства). Но на планковском масштабе само пространство исчезает, а значит, наблюдателя невозможно вынести «за пределы» системы пространственно. Наблюдение разрушает саму геометрию того, что наблюдается. Это требует новой, не-дуальной парадигмы исследования (близкой к квантовому реляционизму Карло Ровелли). Вывод очевиден: есть пределы познания глубины реальности.
В то же время, на видимых границах нашей Вселенной мы сталкиваемся с пределами познания широты реальности. Таким образом, наши возможности познание физической реальности в рамках традиционной парадигмы Ньютона-Декарта оказываются «зажаты» между квантовым хаосом планковского масштаба и пространственно-временным горизонтом мегамира. Поэтому вся реальность, включая наш собственный, казалось бы до боли знакомый, макромир, обречена оставаться неопределённой и всё что мы о ней знаем, а не только то, что выходит за границы глубины и широты доступного для наблюдения мира, есть чистейше воды абстракция, в той или иной степени математически красивая и непротиворечивая.
Но неопределённость порождается не только тем, что мы в принципе не способны проверить всё то, что находится вне онтологических пределов нашего познания. Она возникает и на стыках научных специализаций, и в конфликтах интерпретаций, и из ограниченности нашего языка. Неопределённым мы называем всё, что выходит за рамки нашего понимания, опыта, смысла, языка или имеющихся данных. Характеристику же случайный всему тому, что мы понимаем по сути как явление, но не понимаем его причинности.
Случайность и неопределенность — это разные эпистемические характеристики, которые мы присваиваем состоянию реальности, которую пытаемся осознать. Неопределенность - это характеристика, которую мы даём той реальности, что находится вне нашей когнитивной системы. Она тотальна. У нас для нее еще нет опыта, нет языка, нет памяти, нет смысла, нет концептуальных рамок. Это, по сути, столкновение с чистым Хаосом, который мы даже не можем толком назвать или структурировать. Случайность - это характеристика реальности, которая уже включена в нашу когнитивную систему. Здесь суть явления нам абсолютно понятна, оно занимает определенное место в нашей культуре и языке (мы, например, понимаем, что такое «выигрыш в лотерею», «падение кирпича» или «мутация гена»). Но внутри этого понятного явления мы натыкаемся на тупик: мы не можем проследить индивидуальную его причинно-следственную связь с контекстом. Поэтому с помощью вероятности оцениваем относительные шансы его возникновения в конкретном контексте. Правда для этого нам необходимо знать все допустимые состояния реальности в данном контексте, поскольку вероятность всегда определяется на фиксированном пространстве состояний. Это вероятностное пространство состояний не является онтологическим свойством мира, а лишь проекция нашего текущего знания о нем.
Чем больше состояний реальности мы фиксируем в одном и том же контексте, тем больше они выглядят как случайные. Но когда мы сталкиваемся с новыми фактами, то прежде всего оказываемся перед необходимостью определения степени соответствия их контекста контексту в старых моделях феномена. Если такое соответствие обнаруживается, то мы фиксируем новое проявление уже знакомого нам феномена и всего лишь соответственно меняем пространство вероятности его существования.
Но если новые феномен не будет гарантированной соответствовать известному контексту, то мы оказывается в состоянии непонимания его сути и его принадлежность к уже известной нам модели реальности оказывается неопределимой. В состоянии неопределённости обнаруженный новый феномен может может быть отнесен нами к любой из известных нам сущностей реальности, но с различной степенью уверенности. Теоретически это может означать, что наиболее вероятным окажется его принадлежность к ещё неизвестной нам сущности. Однако, нахождение в состоянии неопределенности противоречит самой природе человеческого сознания и поэтому первое, что делает человек уже на подсознательном уровне - это пытается свести неопределенность к случайности, применяя различные когнитивные фильтры, которые конструируют смысл вокруг явления, сокращая его контекст до уже знакомого варианта. Само человеческое сознание на подсознательном уровне «срезает» избыточный контекст нового феномена, чтобы насильно затолкнуть его в рамки понятной случайности. Неопределённость «сворачивается» в относительно понятную случайность, а широкое открытое пространство возможностей сводится к узкому закрытому пространству вероятностей.
В современной экономике этот процесс происходит постоянно. Когда на рынке возникает феномен из зоны чистой неопределенности, аналитики, инвесторы и регуляторы испытывают сильнейший стресс. Но, вместо того, чтобы разобраться в природе нового феномена, ощущение контроля ситуации достигается посредством игнорирования уникального контекста новизны и упаковывания её в старые, понятные формулы теории вероятностей и рисков (посредством сведения к моделям оценки случайности). Так, например, к 2008 году массовое распространение нового финансового инструмента - обеспеченных долговых обязательств (Collateralized Debt Obligation или CDO) - привело к тому, что банки перестали быть конечными держателем финансового риска. Они выдавали кредит, тут же упаковывали его в пул из тысяч других кредитов и продавали дальше инвестиционным фондам. Инвестиционные фонды и банки совершили классическую когнитивную ошибку: они срезали весь уникальный контекст CDO и отнеслись к нему как к обычному, давно знакомому финансовому риску, вероятность возникновения которого якобы может быть сведена к минимум путём диверсификации кредитного портфеля. Считалось, что локальные рынки недвижимости никак не связаны между собой и поэтому объединение тысяч ненадежных кредитов по всей стране в один гигантский пул никогда не сможет дефолтнуть одновременно. Цепочка между тем, кто берет деньги, и тем, кто в итоге несет риск потери, растянулась на тысячи километров и десятки посредников. Контекст личной ответственности банка перед инвестором исчез. Соответственно, исчезла настоятельная необходимость проверки надёжности заёмщика. Иными словами, банки могли безбоязненно выдавать высокорисковые субстандартные кредиты, что они и стали делать. Однако, как только ставки по ипотеке поползли вверх, дома начали дешеветь одновременно по всем США, что потянуло за собой массовые банкротства сначала конечных заёмщиков, а затем и всех остальных держателей их кредитов по цепочке. Что и привело в конечном счёте к мировому финансовому кризису. Новая экономическая реальность оказалась гораздо богаче стандартного воображения экономистов, а то, что казалось невероятным (в данном примере, одновременный дефолт заёмщиков в национальном масштабе) оказалось возможным.
Мы подошли к ключевому вопросу: если вероятность - это инструмент, созданный для работы со случайностью, а неопределённость оказалась многомерной (онтологической, эпистемологической, семантической, семиотической), то какой инструмент нам нужен для работы с ней?
Неопределенность предъявляет к нему как минимум четыре требования:
- Он не должен требовать фиксированного пространства состояний реальности. Мы видели, что такое пространство - это проекция нашего текущего знания, а не свойство мира. Новый инструмент должен работать в открытом пространстве, где состояния не заданы заранее.
- Он должен уметь работать с уникальными событиями, у которых нет прошлого. Экономические кризисы, политические революции, технологические прорывы - всё это случается один раз. Новый инструмент не должен требовать повторяемости событий, чтобы их предсказывать.
- Он должен схватывать конфликт интерпретаций. Когда одна и та же ситуация осмысляется по-разному, новый инструмент должен позволять нам работать с этой множественностью, а не игнорировать её.
- Он должен признавать онтологическую неопределённость. В квантовом мире у системы нет свойства до измерения — и новый инструмент должен это учитывать, а не пытаться «втиснуть» неопределённость в вероятностную схему.
Таким инструментом является пространство возможного. В отличие от пространства вероятного, которое требует фиксированного набора состояний, пространство возможного включает всё, что не противоречит законам природы, - даже то, с чем мы ещё никогда не сталкивались. Оно не требует частоты, не требует повторяемости, не требует заранее заданных границ. Оно позволяет нам работать с онтологической неопределённостью, с конфликтом интерпретаций, с уникальными событиями.
Вероятность говорит: «В прошлом это происходило с такой-то частотой, значит, и в будущем будет происходить примерно так же». Возможность говорит: «Может ли это произойти в принципе?» И если да, то это уже достаточное основание для того, чтобы учитывать это в своих решениях.
Наиболее ярко это различие проявилось в период мирового финансового кризиса 2008 года. Тогда как большинство экономистов придерживалось теории о стабильности рынка и оценивало вероятность краха как ничтожно малую, некоторые специалисты мыслили иначе. Они не спрашивали «какова вероятность краха?», а задавались вопросом «возможен ли крах в принципе при текущей архитектуре финансовой системы?»
В 2006 году американский экономист, профессор Нью-Йоркского университета Нуриэль Рубини, выступая перед МВФ, детально описал, как лопнет пузырь на рынке недвижимости, что приведет к масштабному системному краху, охватившему банки и ипотечные агентства. В 2005 году на симпозиуме в Джексон-Хоуле Рагурам Раджан, бывший главный экономист МВФ, предупреждал, что дерегулирование финансовой системы и новые деривативы создают скрытые риски. Роберт Шиллер (впоследствии лауреат Нобелевской премии) в 2005 году выпустил обновленную версию книги «Иррациональный оптимизм», где указывал на переоценку недвижимости.
Среди практиков выделялся Майкл Бьюрри, который, проанализировав структуру ипотечных облигаций, понял неизбежность их краха и заранее открыл короткие позиции.
Все они не имели «вероятностной модели» краха. У них была оценка возможности - понимание того, что текущая конфигурация рынка допускает катастрофу. Они подготовились к ней не потому, что «вычислили шансы», а потому что осознали принципиальную возможность. Они оказались правы. Те же, кто ждал «достоверных вероятностных сигналов», были застигнуты врасплох.
Этот фундаментальный разрыв между вероятностью и возможностью был описан ещё в 1921 году Фрэнком Найтом в его классической работе «Риск, неопределенность и прибыль». Найт показал, что риск — это ситуация, где вероятности известны или могут быть вычислены, а неопределённость — это ситуация, где вероятности неизвестны и не могут быть вычислены. Почти через сто лет после Найта мы продолжаем игнорировать его различие — и платим за это цену, когда сталкиваемся с кризисами, которые не укладываются в вероятностные модели.
Но если мы принимаем пространство возможного, то возникает вопрос: чем мы можем измерить неопределённость? Вероятность является инструментом измерения случайности — оценки шансов наступления конкретного события в конкретном контексте на основании имеющихся в распоряжении исторических данных. Для измерения неопределённости необходим инструмент, способный отражать степень совместимости ещё неизвестной реальности с нашими когнитивными оценками.
Таким инструментом может стать теория возможностей, предложенная Лотфи Аскер Заде в 1978 году как развитие его же теории нечётких множеств . В отличие от теории вероятностей, где пространство оцениваемых состояний фиксировано, теория возможностей оперирует сущностями, чья принадлежность к некоторому возможному состоянию реальности определяется нечётко, размыто, функцией \(\pi(x) \in [0, 1]\), представляющей из себя некоторое распределение вероятностей, отражающее изменение степени нашего доверия (или знания) о том, что сущность относится к некоторому диапазону возможностей, не требуя, чтобы их сумма вероятностей равнялась единице. Это позволяет ей работать непосредственно с неопределённостью, которая не сводится к случайности.Функция принадлежности может иметь разную форму — гауссов колокол, сигмоид, треугольник, трапеция и другие. Но это разнообразие свидетельствует не о нечёткости самой реальности, а о разнообразии нашей субъективной позиции по отношению к возможному проявлению реальной сущности.
Например, если мы оцениваем возможную цену нефти через 3 месяца, мы можем использовать гауссову функцию принадлежности, которая говорит: «наиболее возможна цена около 95 долларов, и степень возможности плавно убывает по мере удаления от этого значения». Математически это выглядит так:
\(\mu(x) = exp(-\frac{(x-c)^2}{2\sigma^2})\)
где c — центр нашего ожидания (например, 95 долларов), а \(\sigma \) — параметр, отражающий нашу уверенность в этом центре. Чем больше σ, тем более «размытой» и неопределённой является наша оценка.
Или мы можем использовать сигмоидальную функцию, которая подходит для оценки возможности наступления порогового события, например, «цена превысит 100 долларов». Она выглядит так:
\(\mu(x) = \frac{1}{1+\exp(-k(x-x_{0}))}\)
где \(x_{0}\) — пороговое значение, а k — крутизна перехода.
Эта функция показывает, как степень нашей уверенности в возможности события плавно нарастает по мере приближения цены к порогу.
Вместо точечной вероятностной оценки шанса совпадения реальности с нашими конкретными ожиданиями (например, с вероятностью 0,58 мировая цена нефти на дату закрытия фьючерса через 3 месяца будет равна 98 долларам за баррель) мы применяем функцию принадлежности, которая оценивает, насколько совместима цена 98 долларов с текущим состоянием рынка, с нашей информацией и с нашими ожиданиями.
Это принципиальное отличие: мы перестаём спрашивать «какова вероятность того, что цена будет ровно 98?» и начинаем спрашивать «насколько возможно, что цена окажется в диапазоне вокруг 98, и как этот диапазон зависит от нашего понимания рынка?». Первое требует фиксированного пространства исходов и исторической частоты. Второе допускает размытость, неопределённость и субъективность оценки — и именно поэтому оно более адекватно для реальных, уникальных, сложных ситуаций.
Если представление о сущности происходящего строится на основе пространства вероятностей фиксированных исходов, то формула энтропии, предложенная Клодом Шенноном в 1948 году, позволяет сделать количественную оценку степени случайности наступления ожидаемого исхода из числа вероятных:
\\(H = - \sum_{i=1}^{n} p_i \log_2 p_i\)
где \(p_{i}\) — вероятность появления исхода i, n — число исходов, учитываемых в пространстве вероятности.
Но на пространстве возможностей формула энтропии должна быть интегральной мера размытости (степени нечеткости) возможных состояний оцениваемой сущности. На роль такой меры могут претендовать формулы нечеткой энтропии Де Луки и Термини (1972 г.) и Коши (1994-1997 г.г.):
1. Формула нечеткой энтропии Де Луки и Термини для дискретного нечеткого множества \(A\), заданного на дискретном пространстве \(X = \{x_1, x_2, \dots, x_n\}\) имеет следующий вид:
H(A) = -\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} \left[ \mu _{A}(x_{i}) \log_2 \mu _{A}(x_{i}) + (1 - \mu _{A}(x_{i})) \log_2 (1 - \mu _{A}(x_{i})) \right]\)
Если нечеткое множество задано непрерывной функцией принадлежности \(\mu_A(x)\) на интервале \([a, b]\), формула Де Луки и Термини переходит в интегральную форму:
\(H(A)=-\int _{X}\Big[\mu _{A}(x)\ln \mu _{A}(x)+\big(1-\mu _{A}(x)\big)\ln \big(1-\mu _{A}(x)\big)\Big]dx\)
2. Формула нечеткой энтропии Коши для дискретного нечеткого множества \(A\), заданного на дискретном пространстве \(X = \{x_1, x_2, \dots, x_n\}\), имеет следующий вид:
\(H_{C}(A)=\frac{1}{n}\sum _{i=1}^{n}\frac{4\cdot \mu _{A}(x_{i})\cdot \big(1-\mu _{A}(x_{i})\big)}{1+4\cdot \big[\mu _{A}(x_{i})-0.5\big]^{2}}\)
Если нечеткое множество задано непрерывной функцией принадлежности \(\mu_A(x)\) на интервале \([a, b]\), формула Коши переходит в интегральную форму:
\(H_{C}(A)=\frac{1}{b-a}\int _{a}^{b}\frac{4\cdot \mu _{A}(x)\cdot \big(1-\mu _{A}(x)\big)}{1+4\cdot \big[\mu _{A}(x)-0.5\big]^{2}}\,dx\)
Здесь коэффициент \(\frac{1}{b-a}\) выступает в роли нормирующего множителя, чтобы значение энтропии всегда находилось в пределах жесткого интервала \([0, 1]\).
Нечёткая энтропия будет тем выше, чем больше возможностей мы способны представить и чем меньше мы можем их упорядочить. Но её главное отличие от вероятностной энтропии К.Шеннона в том, что она не требует фиксированного пространства исходов. Она растёт вместе с нашим знанием, а не уменьшается. И это радикальное изменение установки. В пространстве вероятностей мы стремимся уменьшить энтропию - узнать больше, чтобы лучше предсказывать. В пространстве возможностей мы стремимся увеличить нашу способность видеть возможности - расширить горизонт того, что мы можем представить. И этот рост энтропии - не недостаток, а условие адаптации. Но если мы принимаем пространство возможного и признаём, что энтропия растёт с расширением горизонта, то перед нами встаёт следующий вопрос: как нам структурировать это расширяющееся пространство, чтобы не утонуть в хаосе возможностей? Ответ лежит в поиске «теории всего» — не как формулы, а как онтологической рамки, которая позволяет нам видеть, как разные проекции реальности соотносятся друг с другом.
В физике такая теория должна в рамках единой математической модели объединить все четыре известные фундаментальные взаимодействия - гравитационное, электромагнитное, сильное (удерживающее кварки в протонах) и слабое (ответственное за радиоактивный распад). И тогда, может быть, общая теория относительности Альберта Эйнштейна, рассматривающая гравитацию как искривление пространства и времени, и квантовая механика, описывающая мир, состоящим из дискретных порций (квантов) энергии, перестанут противоречить друг другу при описании черные дыр или Большого взрыва. Основными кандидатами на роль «теории всего» у физиков на сегодняшний день рассматриваются теория струн и теория петлевой квантовой гравитации.
«Теория всего» нужна и современной экономической науке. Здесь такая теория должна в рамках единой математической модели объединить фундаментальные силы взаимодействия, формирующие экономические сущности, которых тоже четыре:
- Силу стимулов и полезности (аналог электромагнитного взаимодействия в физике), которая определяет притяжение и отталкивание экономических агентов (человека, фирмы, государства) на рынке в их стремлении максимизировать свою выгоду (полезность, прибыль, геополитическое влияние) и минимизировать возникающие при этом издержки.
- Силу институциональных ограничений и сопротивления (аналог гравитационного взаимодействия в физике), которая определяет структуру пространства экономических отношений, направляя движение капитала и стимулируя уровень предпринимательской инициативы.
- Силу когнитивных искажений и ментальных моделей (аналог слабого взаимодействия в физике), которая через человеческую психику превращает индивидуальные эмоции, страх, ограниченные аналитические способности мозга, шаблоны индивидуального опыта и прочее на микроуровне в нерациональные действия экономических агентов, которые на макроуровне приводят к катастрофическому сжатию общественного потребления или, наоборот, к надуванию пузырей на финансовых рынках, полностью ломая классические макропрогнозы.
- Силу сетевой координации и эмерджентности (аналог сильного взаимодействия в физике), которая связывает отдельных разрозненных агентов в сложные структуры, такие как рынки, отрасли, бизнес-системы, государства, международные объединения и т.п..
Наиболее близким прообразом «теории всего» в экономической науке сегодня выступает, по видимому, теория агентного моделирования (Agent-Based Modeling, ABM). Оно меняет саму научную парадигму - вместо того чтобы пытаться втиснуть живую экономику в элегантные, но оторванные от реальности математические уравнения, ABM предлагает воссоздать её изначальную сложность внутри цифрового мира. Существует пять фундаментальных причин, почему именно этот подход способен объединить расколотые экономические дисциплины.
Во-первых, «стыковка» эффектов на микро- и макроуровнях здесь происходит органично. Модель «населяется» необходимым множеством уникальных цифровых агентов со своими генотипами, психотипичными характеристиками, физическими и интеллектуальными способностями, возможностями, ресурсами, доходами, интересами, целями и т.п., то есть всеми теми сущностными параметрами, которые определяют индивидуальное поведение. Эти агенты начинают «жить» и в результате макроэкономические показатели (инфляция, безработица, кризисы, и др.) не рассчитываются по формулам «сверху вниз», а самостоятельно рождаются (эмерджентно возникают) «снизу вверх» как результат миллионов сделок. Это решает проблему, над которой макро- и микроэкономика бились целый век.
Аналогично, происходит естественная интеграция микро-, макро- и поведенческой экономики. Поведенческая экономика перестает быть набором изолированных психологических экспериментов. Она даёт исходную информацию для микро- и макроэкономических процессов, наглядно показывая, как индивидуальных страх или шаблонность мышления загоняет отдельные фирмы в экономический тупик и формирует условия для масштабного экономического кризиса.
Закладывая в ABM-модели институциональные правила и ограничения действий и взаимодействий экономических агентов, можно проследить влияние государственного механизма на состояние общества, на предпринимательскую инициативу, на мотивацию роста и развития.
Переход от вероятности к возможности — это не замена одного математического аппарата другим. Это смена онтологической установки:
- Вместо «мы не знаем, что произойдёт, поэтому мы оцениваем вероятности» - «мы не знаем, что возможно, поэтому мы исследуем пространство возможного».
- Вместо «мы ищем закономерности в прошлом, чтобы предсказать будущее» - «мы создаём новые возможности, чтобы формировать будущее».
- Вместо «мы ограничены тем, что вероятно» - «мы открыты тому, что возможно».
Это не отказ от рациональности. Это расширение рациональности - включение в неё воображения, интуиции, творчества. Это признание того, что мир больше любого его описания, и что мы никогда не сможем «закрыть» его вероятностной моделью.
Когда квантовая механика говорит о суперпозиции, она утверждает: до измерения все состояния возможны. Это не «вероятность» в классическом смысле — это возможность как онтологическая категория. И именно эта категория оказывается более адекватной для описания реальности, в которой мы живём.
Мы стоим перед фундаментальным выбором между двумя онтологическими установками.
Первая — это установка на закрытое пространство вероятного. В ней мы исходим из того, что пространство исходов фиксировано, что всё, что не имеет вероятности, — не существует или не заслуживает внимания. Эта установка даёт нам иллюзию предсказуемости и контроля. Но она же ограничивает нас — мы не видим того, что не вписывается в наши модели, и оказываемся беспомощными, когда сталкиваемся с тем, что выходит за их пределы.
Вторая — это установка на открытое пространство возможного. В ней мы признаём, что реальность не исчерпывается вероятным, что существует бесконечное множество состояний, которые мы не можем предсказать, но можем учитывать. Эта установка не даёт нам уверенности в том, что мы знаем всё, но она даёт нам свободу — мы не боимся неизвестности, потому что мы понимаем, что неизвестность — это не угроза, а возможность.
Выбор между этими двумя установками — это выбор между безопасностью и открытостью, между предсказуемостью и творчеством, между вероятностью и возможностью. И этот выбор — не разовый акт, а способ жизни.
Переход от вероятности к возможности — это не конец пути. Это начало нового этапа. Мы не знаем, куда приведёт нас этот путь, потому что мы не знаем, что возможно. Но мы знаем, что он открыт — и что стены, которые мы считали непреодолимыми, могут оказаться всего лишь тенями на стене пещеры.
Именно это понимание — что пространство неопределённости не имеет выхода, потому что оно не создано для выхода, а создано для движения — и есть главный вывод, к которому мы пришли. Мы не выходим из этого пространства. Мы учимся в нём жить. Мы учимся видеть его границы, чувствовать их движение, понимать, что они — часть нас, а мы — часть их. И в этом движении, в этом постоянном поиске новых возможностей, мы обретаем неопределённость, которая перестаёт быть угрозой и становится источником смысла. Мы перестаём спрашивать «какова вероятность?» и начинаем спрашивать «что возможно?» — и именно в этом вопросе рождается подлинная свобода.
Заключение
Мы начали с вопроса: является ли неопределённость лишь недостатком нашего знания, или же она укоренена в самом устройстве реальности? Проведённый анализ показывает, что ответ — второй. Неопределённость — это не временная пустота, которую наука когда-нибудь заполнит, а онтологический горизонт, который расширяется по мере нашего продвижения в познании.
Мы можем сформулировать пять ключевых выводов, которые вытекают из нашего исследования.
Первый вывод: неопределённость — это не не-до-знание, а онтологическая сущность реальности. Квантовая механика показала, что мир на фундаментальном уровне не имеет определённых свойств до момента их измерения. Это не «мы чего-то не знаем», а «мир устроен так, что знание не предшествует измерению».
Второй вывод: с проблемой неопределённости сталкиваются не только в естественных науках, но и в гуманитарных областях знания. Экономика, социология, психология, политология — все они имеют дело с неопределённостью, которая не сводится к случайности. Существование неопределённости в мире, который создаётся самим человеком, свидетельствует о том, что человек сам является носителем неопределённости. Мы не просто познаём неопределённый мир — мы вносим неопределённость в мир через свои интерпретации, смыслы и языки.
Третий вывод: рост знания увеличивает неопределённость. Это звучит парадоксально, но это так. Каждое новое знание открывает новые возможности, которые мы не могли предвидеть. Пространство возможных состояний реальности расширяется вместе с нашим знанием. Чем больше мы знаем, тем больше мы осознаём, чего мы не знаем. И это не недостаток — это условие роста.
Четвёртый вывод: чтобы не утонуть в хаосе возможностей, необходимо научиться структурировать расширяющееся пространство. Это требует поиска «теории всего» — не как единой формулы, объясняющей всё, а как онтологической рамки, которая позволяет нам видеть, как разные проекции реальности соотносятся друг с другом. Физики ищут такую рамку в теории струн и петлевой квантовой гравитации. Экономисты — в агент-ориентированных моделях. Социологи и политологи — в попытках интеграции микро- и макро-уровней анализа.
Пятый вывод: как в естественных, так и в гуманитарных науках идут интенсивные поиски такой «теории всего». Эти поиски движимы не просто научным любопытством, а практической потребностью: мы не можем ориентироваться в мире, который становится всё более сложным и взаимосвязанным, без онтологической рамки, которая позволяла бы нам видеть связи между разными проекциями реальности.
Эти выводы приводят нас к главному: переход от вероятности к возможности — это не просто замена одного математического аппарата другим. Это смена онтологической установки. Мы перестаём спрашивать «какова вероятность того, что это произойдёт?» и начинаем спрашивать «что возможно в принципе?». Мы перестаём ограничивать реальность тем, что можно измерить и вычислить, и начинаем исследовать её как открытое пространство, в котором возможно всё, что не противоречит законам природы.
В этом смысле неопределённость перестаёт быть угрозой. Она становится источником свободы. Мы не знаем, что произойдёт, но мы знаем, что есть пространство для творчества, для воображения, для новых возможностей. И именно это осознание — что мы живём в открытом мире, где возможное не исчерпывается вероятным, — и есть главный итог нашего исследования.
Мы не выходим из пространства неопределённости. Мы учимся в нём жить. Мы учимся видеть его границы, понимать, что они — часть нас, а мы — часть их. И в этом движении, в этом постоянном расширении онтологического горизонта, мы обретаем способность не бояться неизвестности, а видеть в ней источник нового смысла.