Пропенсивная вероятность Карла Поппера и исследования будущего американским разведывательным сообществом. Часть заключительная.

На днях в серьезных специальных американских журналах появилось несколько статей о проекте, который осуществляет вот уже более пяти лет американское разведывательное сообщество с опорой на ряд ведущих университетов. Цель проекта – разработать достаточно достоверный инструмент для предсказания гражданских волнений, элитных переворотов в любых странах мира. Осенью я подробно расскажу об этом исследовании. Пока же отмечу, что американские исследователи в качестве методологического аппарата использовали, в том числе незаслуженно забытую теорию пропенсивной вероятности К.Поппера. Эта вероятность отличается от традиционной вероятности,  которые многие читатели блога изучали в рамках теории вероятности в рамках высших учебных заведений.

В этой связи соавтор блога Аttiks1972 подготовил перевод главы из никогда не публиковавшейся на русском языке последней книги К.Поппера Unended Quest: An Intellectual Autobiography. Глава посвящена теории пропенсивной вероятности, разработанной К.Поппером, и в настоящее время активно используемой в интеллектуальном и прогностическом анализе американским и британским разведывательным сообществами.

Моя дочь Александра немного поработала над литературной редакцией.

Часть 1, Часть 2

Давайте бросим быстрый взгляд на процесс развития химии. Особенно на эволюцию биохимии.  Общеизвестно, что сложное соединение создает возможности для образования нового сложного соединения, т.е. возможности, которых ранее не было.  Пространство возможностей (пространство с ненулевой вероятностью) расширяется. Между прочим, все пространства представляют собой пространства возможностей.

За расширением пространства возсожностей, похоже, спрятан некий естественный закон. Его можно сформулировать следующим образом: все ненулевые возможности,  даже те, которые имеют минимальную, но не нулевую предрасположенность, будут реализовываться самостоятельно, по прошествии времени, при условии, что у них на это есть время, и при условии, что, окружающие обстоятельства повторяют себя достаточно часто, или остаются неизменными в течение достаточно долгого отрезка времени.

Так же как и в случае с вновь синтезированным сложным веществом, создание которого, в свою очередь, создает новые возможности для синтеза новых сложных веществ, новые предрасположенности всегда создают новые возможности. В свою очередь все новые возможности стремятся в конечном счете быть реализованными. В итоге графически это можно выразить, как постоянно расширяющийся ветвящийся веер траекторий.

Эти тенденции и  предрасположенности привели к возникновению жизни. Они лежат в основе развития жизни и ее эволюции. Эволюция жизни привела к улучшению условий жизни на земле и, соответственно, к новым возможностям и предрасположенностям, к новым формам жизни, которые существенно отличаются от предыдущих форм и друг от друга.

Все это означает, что возможности, которые еще не были реализованы – являются частью реальности. Числовые предрасположенности, которые могут быть соотнесены с возможностями, могут быть интерпретированы как измерение состояния еще не реализованной реальности, реальности в процессе ее возникновения или становления – по Аристотелю.

Так как эти возможности могут быть и частично будут реализованы в будущем, открытое будущее, в каком-то смысле, уже существует вместе со всеми возможностями, которые конкурируют друг с другом, в качестве обещаний, искушений, соблазнов. Таким образом, будущее уже активно присутствует в каждом моменте настоящего.

Старая картина мироздания видится  как  механизм, работающий в результате прилагаемых к нему усилий, или иных, и в результате еще более абстрактных факторов. Все они находятся в прошлом. Соответственно кажется, что прошлое пинает нас и ведет нас пинками в будущее. В нашей теории нет детерминистких предрасположенностей. Ррошлое уже ушло, его нет. Причинная зависимость, обусловленность, является лишь частным случаем предрасположенности. Это предрасположенность, близкая к единице или сила, обуславливающая большую вероятность немедленной реализации чего-либо. То, что нас движет вперед, это не пинок в спину из прошлого, а скорее притяжение, заинтересованность в будущем, со всеми его конкурирующими возможностями, которые так привлекают и манят нас. Это то, что составляет основу жизни и позволяет миру проявляться (Помните, что силы Ньютона также являются силами притяжения).

Теперь я хотел бы поговорить о причинности (каузальности). В свете того, что было сказано о предрасположенностях, я сделаю два комментария об причинности (каузальности), которые, как мне кажется, являются новыми.

Первый затрагивает детерминистскую теорию причинности (каузальности). У Платона и Аристотеля  движение является чем-то, что требует объяснения. Оно объясняется наличием движителя. Эта идея разъясняется и развивается декартовой теорией мира, устроенного по принципу часового механизма. Мир у Декарта – это механические часы, в которых один  зубец часового колеса взаимодействует с рядом других зубцов и это взаимодействие порождает движение. Поскольку зубцы совершенны, нет потерь в движении. Первый движитель задает ход движения и запускает механизм последующей опричинности (каузальности). Ньютон продолжал мыслить в рамках этой идеи и сделал попытку, согласно его  работе «Оптика», свести силу притяжения к отталкиванию. Но, в отличие от Лесажа, он осознал, что теория Лесажа не будет работать. Таким образом, монистическая теория толкания Декарта об обусловленности легла в основу его «тянитолкайной» теории, шокировавшей поначалу даже  самого Ньютона, но в высшей степени интуитивной, для такого поэта, как Александр Поп.

Фарадей и Максвелл заложили основы для переноса картины мира, как часового механизма в сферу электричества. Толчок более не симметричен притягиванию. Дополнительную важную роль играют силы Эрстеда. Но силы Эрстеда не являются основополагающими, поэтому они разрушают интуитивный характер «тянитолкайной» системы мира. Физика становится абстрактной и силы Эрстеда делают появление полевой теории неизбежной. Новая физика получает название «Теоретической физики», как я понял в бытность мою в Берлине, в кружке Гельмгольца.  Я попытался описать абстрактные, скрытые, неизменяемые структурные особенности физического мира.  Каузальность (причина) стала положением вещей, которая в рамках принятой теории, была описана как начальное условие. Результатом явилось то, что событие или положение вещей, при наличии аксиоматически установленных начальных условий, может быть описано теорией.

Вследствие этих дедуктивных отношений, выглядит ненаучным, при наличии этой теории, что  вероятность действия при наличии причины равна единице.

P (effect, cause) = 1.

Я сказал, что это ненаучно.  Но в нашей теории предрасположенностей это ведет к следующей картине.  То, что может случиться в будущем, скажем завтра в полдень, остается, определенным образом, открытым для вариантов. Существует много возможностей, которые стараются себя реализовать, но лишь немногие из них имеют высокую предрасположенность в рамках существующих условий.  По мере приближения завтрашнего полудня, в условиях постоянно изменяющихся условий, многие из этих предрасположенностей будут равны нулю,  другие будут малы, и лишь немногие из тех которые останутся – возрастут. В полдень, те предрасположенности, которые реализуются, будут равны единице, в тех условиях, которые будут существовать на тот момент. Некоторые предрасположенности будут постоянно стремиться к единице, другие придут к единице одним скачком. Таким образом, можно по-прежнему проводить различие между каузальными случаями в первом приближении, и не каузальными случаями. И, хотя  мы можем рассматривать  окончательное положение вещей  в полдень, как условие для конечной реализации предрасположенностей, в таком мире уже ничего не остается от картезианского детерминистского подхода.

Это мой первый комментарий относительно каузальности в свете теории предрасположенностей. Но для подкрепления первого, необходим второй комментарий.

В нашей теоретической физике, то есть в нашем  немного абстрактном описании инвариантных структурных особенностей мира, существует то, что мы можем назвать естественными законами детерминистского характера и другие законы, которые являются естественными законами вероятностного характера, подобные тем, которые описали Франк и Герц.  Давайте, сначала взглянем на детерминистские законы, например законы Кеплера, поскольку они еще верны в рамках эйнштейновской теории для не слишком вытянутых планетарных орбит, или, например, для прекрасной теории периодической системы Бора (1921 г.).

Каков же статус теории, которая описывает структурные особенности нашего мира?

Это гипотезы  в форме порой неудачных попыток разрешить определенные проблемы, такие как Кеплеровская большая проблема по решению загадки «Гармонии вселенной», или Боровская проблема по разъяснению периодической системы элементов в рамках  теории электронов, вращающихся вокруг ядра атома (по Резерфорду).  Это были прекрасные гипотезы, и я готов выразить свое большое восхищение  величайшими достижениями этих мастеров. Но это были всего лишь гипотезы, и мы знаем, что Кеплеровские законы были исправлены Ньютоном и Эйнштейном, и что теория Бора была исправлена теорией изотопов.

Будучи гипотезами, эти теории должны быть проверены.  И то, что они были построены на основе экспериментов, придало им такое большое значение.

А как же проверяются подобного рода теории? Конечно посредством экспериментов. А это значит – посредством создания, по воле экспериментатора, искусственных условий, которые полностью исключают, либо сводят к нулю, все привходящие или могущие помешать предрасположенностям условия.

Наша планетарная система, будучи хорошо изолированной от внешних механических воздействий представляет собой естественный лабораторный эксперимент.  Здесь лишь внутренние помехи влияют на точность Кеплеровских законов. Кеплер ничего не знал об этих проблемах, например о неразрешимости проблемы трех тел, но что явилось триумфом теории Ньютона, при помощи которой он разработал метод тождества для ее решения. Он сумел, до определенной степени, найти решение для предрасположенностей в расхождениях  орбит планет, влияющих друг на друга.

В большинстве наших лабораторных экспериментов, мы должны исключить множество внешних влияющих факторов, таких как изменение температуры или колебания влажности воздуха.  Или же мы должны создать искусственную среду с температурой близкой к абсолютному нулю. Здесь мы руководствуемся исключительно нашей интуицией относительно теоретического строения  мира.  Мы вынуждены учиться на наших теоретических ошибках, которые приводят нас к неудовлетворительным результатам. Результаты являются положительными только если их можно повторить по нашему желанию. А это возможно только тогда, когда мы сможем узнать, как исключить мешающие нам предрасположенности.

Но к чему мы пришли? Мы пришли к тому, что в мире за стенами лабораторий, за исключением нашей планетарной системы, строго детерминистские законы не могут быть обнаружены.  Восхитительно, в определенных случаях, таких как движение планет, мы можем объяснить явления при помощи сложения векторов сил, которые определили наши теории. Но в реальной ситуации, такой, скажем, как падение яблока с дерева,  это не срабатывает. Реальные яблоки далеки от яблок Ньютона. Обычно они падают, когда дует ветер. И все начинается из-за биохимического процесса, в результате которого слабеет черенок яблока, так что повторяющееся движение из-за ветра, плюс ньютоновский вес самого яблока – ведут к отрыву черенка. Процесс, который мы можем проанализировать, но не можем детально просчитать, в основном по причине вероятностного характера  биохимического процесса, который не позволяет нам предугадать, что случиться в уникальной ситуации. То, что мы можем просчитать – это предрасположенность особого типа, когда падение яблока может случиться, скажем, в течение следующего часа.  Это может позволить нам предположить, что если погода ухудшиться, то яблоко вероятно может упасть в течении следующей недели. Что не является детерминизмом падающих яблок Ньютона, если взглянуть на это реалистично. Еще меньше детерминизма можно найти в наших меняющихся состояниях сознания, например, в наших так называемых мотивах. Наша склонность мыслить в рамках детерминизма исходит из нашей позиции, что мы – движущая сила, двигатель вещей, из нашего картезиантсва. Но сегодня это уже не наука, а идеология.

Все это на настоящий момент подкрепляется результатами математической теории динамического (детерминистского) хаоса. Эта новая теория продемонстрировала, что даже на уровне предположений классической (детерминистской) механики, мы можем получить при простых начальных условиях хаотическое движение, в том смысле, что такое движение становится непредсказуемым. Как следствие, мы сейчас можем легко объяснить такие факты посредством  классической детерминистской физики,  как молекулярный хаос любого газа. При это нам не требуется делать каких-либо допущений, равно как и прибегать к квантовой физике для их получения.

Этот аргумент кажется мне стоящим. Но интерпретация, с которым его иногда связывают, мне кажется неверной.  Согласно этой интерпретации мы можем, или даже должны считать, что наш мир по своей природе детерминистский даже тогда, когда он является не детерминистским или хаотичным. Что за не детерминистским фасадом скрывается детерминистская реальность.  Я считаю такую интерпретацию ошибочной.  То, что было установлено, это то, что классическая физика только кажется детерминистской (или является таковой только при первом приближении), что ее детерминизм касается только определенных проблем, таких как ньтоновская проблема двух тел. Но она становится не детерминистской, если мы обратиться к более широкому кругу проблем.   Я впервые поднимал эту проблему, по крайней мере, начиная с 1950 года, что можно увидеть из сравнения моей работы «Неопределенность в квантовой физике и физике классической» (1950г) и моей книги «Открытая вселенная» (1982г.) с разъяснениями многих важных результатов, данных  Хадамардом.

Суммируя вышесказанное, ни наш физический мир, ни наши физические теории не являются детерминистскими, несмотря на то, что многие возможности исключены законами природы  и вероятности,  а соответственно существует много нулевых предрасположенностей.  Даже ненулевые предрасположенности, которых очень мало,  не смогут самореализоваться, если ситуация вокруг них изменится, прежде, чем они получат шанс на такую реализацию.  То, что условия никогда не являются постоянными, может объяснить, почему определенные маловероятные предрасположенности никогда не реализуются.  Встряхивание стаканчика с костями (кубиками)  направлено на то, чтобы каждый бросок отличался от предыдущего. Но это может привести и к большему. Это может изменить постоянство физических условий, которые являются математическим условием  для реализации каждой предрасположенности с небольшой вероятностью. Это может помочь объяснить результаты некоторых экспериментов, в ходе которых выяснилось, что заведомо практически невозможные серии бросков происходят гораздо чаще, чем это предсказывается теорией вероятности. Мы не можем поручиться, что все вероятностно значимые условия действительно являются постоянными.

Будущее открыто. Это особенно очевидно в случае с эволюцией жизни – будущее было всегда открытым. Очевидно, что в случае с эволюцией жизни всегда были неограниченные возможности. Но это были исключительные возможности. Таким образом, многие шаги представляли собой исключительный выбор, разрушающий веера возможностей. Как следствие, относительно немногие предрасположенности смогли в итоге  реализоваться. И все же, разнообразие тех, которые смогли реализоваться, – впечатляет. Я думаю, что это был процесс,  в котором смешались случайность и предпочтения, предпочтения организмами определенных возможностей, где организмы находились  в поиске лучшей среды обитания. Здесь предпочтительные возможности явились точкой притяжения.

Вспоминая мою долгую жизнь, я нахожу, что основной притягательной силой, которая вела меня по жизни, начиная с 17 лет – были теоретические проблемы. Среди этих проблем – проблемы науки и теории вероятностей являются наиболее значимыми. Это были предпочтения. Решения были получены случайно.

Короткое заключение к введению в мою книгу может послужить для образования молодых ученых.

Я полагаю что есть только один путь в науку или в философию, а именно – обнаружить проблему, увидеть ее красоту, влюбиться в нее, жениться на ней и жить с ней счастливо, пока смерть не разлучит вас, или пока вы не встретитесь с еще более интересной проблемой, или пока вы не найдете ее решение. Но даже если вы и найдете решение, то затем вы можете к вашему удовольствию обнаружить, целую семью очаровательных, но трудноразрешимых проблем – вытекающих из решенной вами проблемы, над решением которых вы можете целенаправленно работать до конца ваших дней.