ОТВЕТ НЭНСИ КАРТРАЙТ

Меня очень обрадовало (и одновременно мне польстило) известие о том, что книга «Тени разума» серьезно обсуждалась на семинарах LSE и Кингз Колледжа, о чем упомянула Нэнси. Она скептически относится к попыткам объяснить сознание скорее физическими, чем биологическими факторами, и поэтому я начну ответ с заявления, что лично я всегда высоко оценивал роль биологии в указанных исследованиях. Более того, я тоже считаю, что ответ на интересующие нас вопросы мы получим, вероятнее всего, не из физики, а из биологии, однако полагаю, что для этого потребуются какие-то революционные открытия именно в физике. Впрочем, кто может знать, что ждет нас впереди!

Однако мне кажется, что Нэнси Картрайт хотелось бы получить от меня гораздо большую «уступку», т.е. что-то похожее на декларацию о признании «фундаментальной роли» биологии в научном описании процесса познания и т. п. В действительности моя точка зрения сводится к тому, что сущность сознания может вообще не относиться к биологии (по крайней мере, к биологии в ее современных рамках), однако я совершенно не могу себе представить, чтобы сознание не было связано с каким-то определенным типом физических процессов.

Я говорю об этом, не имея четкого представления о том, как Картрайт относится к условной границе, разделяющей биологию и физику. Мне кажется, что она будет в этом вопросе прагматиком и отнесет изучение процесса сознания к проблемам физики, если это будет полезным для дела. Она спрашивает, могу ли я сформулировать достаточно ясную и подробную исследовательскую программу, благодаря которой именно физики (а не биологи) смогут получить новые, принципиально важные результаты. Я же считаю, что мои предложения уже подразумевают проведение весьма целенаправленной программы, связанной с поиском структур мозга, обладающих некоторыми весьма специфическими физическими свойствами. Программа состоит в том, что мы должны искать особые структуры, способные сохранять и надежно «экранировать» крупные объемные квантовые состояния достаточно долго (по крайней мере, в течение долей секунды), с тем чтобы связанные с этими состояниями квантовые «запутанности» могли распространяться по большим участкам мозга (возможно, охватывая одновременно десятки тысяч нейронов). Длительное сохранение указанных квантовых состояний требует наличия каких-то специализированных биологических структур, которые должны иметь весьма строгое внутреннее строение (возможно, оно будет близко к кристаллическому) и обладать способностью значительно изменять силу синапсов. Обычная передача сигнала по нервным волокнам представляется мне совершенно недостаточным механизмом в этих условиях хотя бы в силу явно недостаточной изоляции нервных волокон. Возможно, роль требуемых структур могли бы играть так называемые пресинаптические везикулярные решетки (типа предложенных Беком и Эклзом), но мне лично кажется, что наиболее подходящими свойствами обладают цитоскелетные микротрубки. Возможно также, что в живых организмах существует много других аналогичных структур того же масштаба (например, типа клатринов) с требуемыми характеристиками. Картрайт считает, что предложенная мною картина носит слишком общий характер, а мне кажется, что она значительно более детализирована, чем другие программы. Более того, предлагаемая схема может быть развита во многих направлениях и создает богатые возможности для экспериментальной проверки. Я согласен с тем, что мы еще очень далеки от «полного» понимания изучаемых процессов, но мне кажется, что нам следует осторожно двигаться вперед, не ожидая получить быстрые и исчерпывающие ответы на все вопросы. Нам предстоит большая и очень сложная работа.

Замечания Картрайт о роли физики в общей научной картине мира носят более серьезный характер, поскольку она считает, что физике придается излишне важное значение. Впрочем, возможно, дело обстоит именно так, и в будущем роль физики в научном описании мира будет существенно пересмотрена. Это может произойти, например, когда описание мира будет близко к завершению или хотя бы станет более точным!

Справедливо отмечая, что современная физическая теория напоминает «лоскутное одеяло» (я и сам так считаю), Картрайт полагает, что такое состояние будет сохраняться вечно (в чем я сомневаюсь). Возможно, что конечная цель физики (полное и целостное описание мира) действительно является несбыточной мечтой, и Картрайт считает саму постановку такой задачи метафизической. Мне трудно определить свое отношение к этой проблеме, однако я не уверен, что нам вообще стоит задумываться о столь далекой перспективе. Объединение знаний и научных дисциплин является ведущей тенденцией современной физики, и можно ожидать ее сохранения в будущем (предполагать обратное может только закоренелый скептик). На мой взгляд, «швы» на лоскутном одеяле современной физики (я подразумеваю и классическую, и квантовую теории) соединены плохо. Конечно, можно смириться с создавшимся положением и продолжать жить с двумя принципиально разными теориями для различных уровней описания (мне кажется, что именно такой точки зрения в какой-то мере придерживался Нильс Бор), однако в последние годы наблюдался существенный рост точности экспериментальных наблюдений, что позволяет нам более четко провести границу между различными уровнями описания и изучать реальные процессы, происходящие в природе на этих уровнях. Возникает даже подозрение, что функционирование некоторых биологических систем существенно связано с границей раздела микро– и макромира. На мой взгляд, основной вопрос сейчас заключается в том, можем ли мы надеяться на появление красивой математической теории, которая изящно и строго объяснит существующий «беспорядок» в квантовой теории, или, наоборот, этот ужасный «беспорядок» и является реальной физической картиной процессов, происходящих на этом уровне. Разумеется, я верю в возможность описания мира! В конце концов, не может быть, чтобы меня обманывали собственные инстинкты!

От ответа Нэнси создается впечатление, что она готова смириться с неприятным беспорядком в физических законах, по крайней мере, на данном этапе^[22]. Возможно, подход Картрайт объясняется просто тем, что она считает законы биологии несводимыми к физике. Разумеется, в биологических системах имеется очень много сложных и непонятных параметров, играющих важную роль в их описании. Даже если бы были известны все основополагающие принципы физики, то для эффективного научного описания биологических процессов на их основе потребовалось бы провести огромную работу (проверка гипотез, нахождение приближенных оценок, развитие статистических методов и, возможно, совершенно новых математических идей). Сложность поведения биологических систем также создает малоприятный «беспорядок», однако с точки зрения физики он связан не с беспорядком в фундаментальных физических законах, и если бы нам удалось свести воедино физические законы, то «биологические свойства вытекали бы из физических».

Однако я сознаю, что физические законы еще далеки от завершенности. Более того, я утверждаю, что они плохо подходят для описания собственно биологических процессов. Например, в обычной формулировке квантовой механики существует операция, которая кажется относящейся к биологии (я имею в виду R -процесс, редукцию волновой функции). Считается, что R -процесс порождает «истинную» случайность, но совершенно непонятно, каким образом можно ввести некий «биологический» принцип, не нарушая «истинного» характера вносимой этой операцией случайности, т.е. не изменяя физической теории. Мне представляется, что реальная ситуация выглядит еще хуже, поскольку в принятой теории R -процесс несовместим с унитарной эволюцией U. Попросту говоря, процесс U -эволюции в стандартной трактовке квантовой механики нельзя совместить с фактом наблюдения. Обычно все стараются обойти это препятствие, используя хитроумные приборы и весьма правдоподобные рассуждения, однако уйти от этого «грубого» факта невозможно. Я не сомневаюсь, что указанная проблема относится к физике независимо от того, как она отражается в биологии. Конечно, можно предположить, что законы природы имеют столь причудливый, «лоскутный» характер, однако мне лично это представляется весьма маловероятным.

Помимо этого я иногда совершенно не могу вообразить, чем может быть биология (как, впрочем, и химия), если она не будет естественным образом вытекать из физики (надеюсь, что никто не воспримет это утверждение как проявление неуважения к упомянутым наукам). Забавно, но примерно в такой же форме некоторые люди высказывали свое недоумение по поводу моих...