Редукция - это подход, который оказался успешным в науке, но сам по себе не является синонимом «науки».
Ключевые выводы
- Редукционизм - философская позиция, согласно которой все явления можно объяснить взаимодействием между частицами - не является по своей сути частью научного метода.
- Например, большинство биологических процессов нельзя объяснить, обращаясь к кваркам.
- Те, кто изучает сложные явления, такие как физики конденсированного состояния, часто отвергают редукционизм и принимают его альтернативу, известную как эмерджентность.
По сути, наука - это путь к познанию мира. Это способ вступить в диалог с природой. Используя научные методы, можно получить ответы на определенные виды вопросов - то есть на вопросы, поставленные определенным образом. Однако наука настолько успешно справляется с этой задачей поиска ответов на вопросы, что к ней часто присоединяются другие идеи в философской игре «приколи хвост ослу». Именно в этой часто бессознательной ассоциации идеи, которые в своей основе не являются частью метода, который мы называем наукой, помечаются как «то, что говорит наука».
Редукционизм против эмерджентности
Одной из таких идей является редукционизм. Редукционизм - это философская позиция, утверждающая, что любое объяснение Вселенной должно сводиться к фундаментальным сущностям физики, таким вещам, как кварки и электроны.
Не так давно я написал статью о том, почему редукционизм - это не то, что наука «говорит» о мире. Я представил философскую альтернативу редукционизму, известную как эмерджентность, и пообещал написать больше и продолжить раскрывать противоречия между этими взглядами. Сегодня, как и было обещано, мы углубимся в этот древний и важный вопрос.
Мой пост вызвал приятные разговоры. Некоторые люди согласились с тем, что я сказал; другие, безусловно, нет. Это было довольно круто, с моей точки зрения, потому что разговоры между людьми, которые не согласны, - единственный способ, которым каждая сторона может узнать больше о своей точке зрения (и, возможно, изменить свое мнение). Основываясь на этом обсуждении, астроном Джейсон Райт написал убедительную статью о своем взгляде на редукционизм. Позже пост Райта привел к действительно прекрасной статье философов Томаса Меткалфа и Челси Харами, в которой излагались дебаты о редукционизме и эмерджентности. Эти статьи стоит прочитать.
Вот краткое изложение дискуссии: Эмерджентность утверждает, что иногда, когда объединяются фундаментальные сущности физики, они создают принципиально новые типы поведения и структуры. Эмерджентность утверждает, что природа изобретает новые вещи на более высоких уровнях структуры (отсюда мое утверждение, что вы больше, чем ваши атомы).
Философы продолжают различать слабое и сильное эмерджентность. Слабая эмерджентность предполагает, что все причины все еще восходят к атомам, в то время как сильная эмерджентность утверждает, что на более высоких уровнях возникает что-то действительно новое. Кроме того, большая часть этих дебатов происходит в рамках философской концепции, называемой «физикализм», которая утверждает, что все, что существует, является физическим.
Сознательный опыт и, в меньшей степени, жизнь часто отождествляются с Ур-примерами сильного возникновения. Сознательный опыт настолько странен, что вы можете понять, почему его легко пометить как эмерджентное явление. Но как насчет эмерджентности - сильной или слабой - в старой доброй физике?
Появление в физике конденсированного состояния
Возможно, неудивительно, что одни философы утверждают «да», а другие утверждают «нет».«Для тех, кто знаком с физикой, я настоятельно рекомендую книгу «Почему больше отличается: философские вопросы физики конденсированных сред и сложных систем», где есть несколько хороших статей на эту тему.
Один из самых интересных моментов в споре об эмерджентности и редукционизме заключается в том, кто на чьей стороне. Совершенно определенно стоит отметить, что некоторые из самых настойчивых аргументов в пользу более сильных версий эмерджентности исходят от физиков конденсированного состояния. Это область, изучающая твердые вещества (и жидкости тоже). На самом деле, вся дискуссия началась в 1972 году с статьи лауреата Нобелевской премии по физике Филипа Андерсона под названием «Больше - это другое», в которой он написал:
«Редукционистская гипотеза никоим образом не подразумевает «конструктивистскую» гипотезу: способность сводить все к простым фундаментальным законам не означает возможности исходить из этих законов и реконструировать вселенную. (…) На каждом уровне сложности появляются совершенно новые свойства, и понимание нового поведения требует исследований, которые, я думаю, столь же фундаментальны по своей природе, как и любые другие.”
Позже Роберт Лафлин, также физик конденсированного состояния, написал книгу под названием «Другая Вселенная», в которой он утверждал, что попытки применить фундаментальные уравнения квантовой механики к любой системе с более чем 100 частицами оставляют вас с чем-то, что может быть решено только с помощью компьютера Бога (т. е. на самом деле это не может быть решено). Основываясь на этом, он утверждал, что вы действительно не можете вывести более высокие уровни структуры из более низких уровней и что существуют эмерджентные принципы более высокого порядка, которые необходимы для понимания мира.
Другой лауреат Нобелевской премии по физике конденсированных сред Энтони Леггетт также высказался по этому вопросу, написав:
«Никакого значительного прогресса в теории объемной материи никогда не было достигнуто за счет вывода из микроскопических принципов. (…) Далее я с уверенностью заявляю, что такой вывод в принципе и навсегда невозможен. (…) Так называемые выводы результатов физики твердого тела из одних только микроскопических принципов почти все фиктивны, если под словом «вывод» понимать хоть что-то похожее на его обычный смысл.”
Леггетт идет дальше:
«Тогда я утверждаю, что важные достижения в макроскопической физике в основном связаны с построением моделей на промежуточном или макроскопическом уровне, и что они логически (и психологически) независимы от микроскопической физики».
Редукционизм не работает
Что мне интересно, так это то, что именно люди, которые на самом деле выполняют работу по изучению более высоких уровней структуры, зачастую наиболее убеждены в том, что редукционизм на самом деле не работает. Физики не философы, а это значит, что они не обучены видеть онтологический и эпистемологический смысл создаваемых ими теорий. Но я действительно думаю, что это говорит о том, что те, кто ближе всего к сложности, имеют глубочайшую интуицию и приверженность эмерджентности.