В XIX в. центр интересов физиков переместился с динамики на термодинамику. После того как было сформулировано второе начало термодинамики, всеобщее внимание неожиданно оказалось прикованным к понятию времени. Дело в том, что согласно второму началу термодинамики запас энергии во Вселенной иссякает, а коль скоро мировая машина сбавляет обороты, неотвратимо приближаясь к тепловой смерти, ни один момент времени не тождествен предшествующему. Ход событий во Вселенной невозможно повернуть вспять, дабы воспрепятствовать возрастанию энтропии. События в целом невоспроизводимы, а это означает, что время обладает направленностью, или, если воспользоваться выражением Эддингтона, существует стрела времени. Вселенная стареет, а коль скоро это так, время как бы представляет собой улицу с односторонним движением. Оно утрачивает обратимость и становится необратимым.

Не вдаваясь в детали, можно утверждать, что возникновение термодинамики привело естествознание к глубокому расколу в связи с проблемой времени. Более того, даже те, кто считал время необратимым, вскоре разделились на два лагеря. Если запас энергии в системе тает, рассуждали они, то способность системы поддерживать организованные структуры ослабевает, отсюда высокоорганизованные структуры распадаются на менее организованные, которые в большей мере наделены случайными элементами. Не следует забывать, однако, что именно организация наделяет систему присущим ей разнообразием. По мере того как иссякает запас энергии и возрастает энтропия, в системе нивелируются различия. Следовательно, второе начало термодинамики предсказывает все более однородное будущее (прогноз с чисто человеческой точки зрения весьма пессимистический).

Обратимся теперь к проблемам, поднятым Дарвином и его последователями. Считалось, что эволюция отнюдь не приводит к понижению уровня организации и обеднению разнообразия форм. Наоборот, эволюция развивается в противоположном направлении: от простого к сложному, от низших форм жизни к высшим, от недифференцированных структур к дифференцированным. С человеческой точки зрения, такой прогноз весьма оптимистичен. Старея, Вселенная обретает все более тонкую организацию. Со временем уровень организации Вселенной неуклонно повышается.

В указанном выше смысле взгляды приверженцев второго начала термодинамики и дарвинистов по поводу временных изменений во Вселенной уместно охарактеризовать как противоречие в противоречии.

Стремление разрешить эти старые парадоксы приводит Пригожина и Стенгерс к следующим вопросам: «какова специфическая структура динамических систем, позволяющая им «отличать прошлое от будущего»? Каков необходимый для такого различения минимальный уровень сложности»?

Ответ, к которому приходят Пригожин и Стенгерс, сводится к следующему. Стрела времени проявляет себя лишь в сочетании со случайностью. Только в том случае, когда система ведет себя достаточно случайным образом, в ее описании возникает различие между прошлым и будущим и, следовательно, необратимость.

В классической, или механистической, науке исходным рубежом событий служат начальные условия. Атомы или частицы движутся по мировым линиям, или траекториям. Задав начальные условия, мы можем выпустить из исходной мировой точки траекторию как назад по времени — в прошлое, так и вперед по времени — в будущее. С совершенно иной ситуацией мы сталкиваемся при рассмотрении некоторых химических реакций, например в случае, когда две жидкости, слитые в один сосуд, диффундируют до тех пор, пока смесь не станет однородной, или гомогенной. Обратная диффузия, которая приводила к разделению смеси на исходные компоненты, никогда не наблюдается. В любой момент времени смесь отличается от той, которая была в сосуде в предыдущий момент и будет в следующий. Весь процесс ориентирован во времени.

В классической науке (по крайней мере на ранних этапах ее развития) такие направленные во времени процессы считались аномалиями, курьезами, обязанными своим происхождением выбору весьма маловероятных начальных условий.

Пригожин и Стенгерс приводят убедительные аргументы, показывающие, что такого рода нестационарные односторонне направленные во времени процессы отнюдь не являются своего рода аберрациями, или отклонениями, от мира с обратимым временем. Гораздо ближе к истине обратное утверждение: редким явлением, или аберрацией с несравненно большим основанием, надлежит считать обратимое время, связанное с замкнутыми системами (если таковые существуют в действительности).

Более того, необратимые процессы являются источником порядка (отсюда и название книги Пригожина и Стенгерс — «Порядок из хаоса»). Тесно связанные с открытостью системы и случайностью, необратимые процессы порождают высокие уровни организации, например диссипативные структуры.

Именно поэтому одним из лейтмотивов предлагаемой вниманию читателя книги служит новая, весьма необычная интерпретация второго начала термодинамики, предложенная авторами. По мнению Пригожина и Стенгерс, энтропия — не просто безостановочное соскальзывание системы к состоянию, лишенному какой бы то ни было организации. При определенных условиях энтропия становится прародительницей порядка.

Суть предлагаемого авторами подхода к проблеме времени можно охарактеризовать как грандиозный синтез, охватывающий наряду с обратимым и необратимое время и показывающий взаимосвязь того и другого времени не только на уровне макроскопических, но и на уровне микроскопических и субмикроскопических явлений.

Перед нами дерзновенная попытка собрать воедино то, что было разъято на составные части. Аргументация авторов сложна и не всегда доступна пониманию неподготовленного читателя. Но она изобилует свежими идеями, счастливыми догадками и позволяет установить взаимосвязь, казалось бы, разрозненных (и противоречивых) философских понятий.

Дойдя до соответствующего места в книге, мы начинаем осознавать во всем великолепии глубокий синтез, изложенный на ее страницах. Подчеркивая, что необратимое время не аберрация, а характерная особенность большей части Вселенной, Пригожин и Стенгерс подрывают самые основы классической динамики. Для авторов «Порядка из хаоса» выбор между обратимостью и необратимостью не является выбором одной из двух равноправных альтернатив. Обратимость (по крайней мере если речь идет о достаточно больших промежутках времени) присуща замкнутым системам, необратимость — всей остальной части Вселенной.

Показывая, что при неравновесных условиях энтропия может производить не деградацию, а порядок, организацию и в конечном счете жизнь, Пригожин и Стенгерс подрывают и традиционные представления классической термодинамики.

В свою очередь представление об энтропии как об источнике организации означает, что энтропия утрачивает характер жесткой альтернативы, возникающей перед системами в процессе эволюции: в то время как одни системы вырождаются, другие развиваются по восходящей линии и достигают более высокого уровня организации. Такой объединяющий, а не взаимоисключающий подход позволяет биологии и физике сосуществовать, вместо того чтобы находиться в отношении контрадикторной противоположности.

Наконец, нельзя не упомянуть еще об одном синтезе, достигнутом в работе Пригожина и Стенгерс, — установлении ими нового отношения между случайностью и необходимостью.

Роль случайного в окружающем нас мире обсуждается с незапамятных времен — с тех пор, как первобытный охотник споткнулся о подвернувшийся под ноги камень. В Ветхом завете миром безраздельно правит божественная воля. Божественному провидению послушны не только небесные светила, движущиеся по предначертанным орбитам, но и воля всех и каждого из людей. Создатель всего сущего, бог, воплощает в себе первопричину всех явлений. Все происходящее в этом мире заранее предустановлено. О том, как надлежит трактовать божественное предопределение и свободу воли, со времен Блаженного Августина и «Каролингского возрождения» велись ожесточенные споры. В растянувшейся на много веков дискуссии приняли участие Уиклиф[7], Гус, Лютер, Кальвин.

Не счесть интерпретаторов, пытавшихся примирить детерминизм со свободой воли. Одно из предложенных ими хитроумных решений проблемы состояло в признании детерминированности всего происходящего в мире божественным предопределением с оговоркой относительно свободы воли индивида. Бог не входит в каждое действие индивида, предоставляя тому некую свободу выбора, в пределах которой тот волен принимать решения по своему усмотрению. Таким образом, свобода воли в нижнем этаже мироздания существует лишь в пределах того «меню», которое обитатель верхнего этажа выбирает на свой вкус.