Сводится ли биология к физике?

Генеральная линия научных объяснений—сведение сложного к простому. Теоремы доказываются через аксиомы. Свойства веществ объясняются свойствами их молекул, а те, в свою очередь—универсальным уравнением атомной физики, уравнением Шредингера, у которого всего три свободных параметра, как подчеркивает дорогой друг и коллега Алексей Цвелик: постоянная тонкой структуры и два отношения масс. Таким образом можно объяснить, почему, скажем, сталь прочна, а вот лед хрупок, весной превращается в воду и течет. Все эти метаморфозы и разнообразия веществ и материалов удивительным образом зашиты в одном-единственном изумительно простом линейном уравнении, выведенным из соображений математической красоты отвлекшимся ненадолго на физику не слишком известным философом Эрвином Шредингером. Физика, к слову, есть наука о первопринципах, аксиомах материального мира; уравнение Шредингера и сводит химию к физике. Согласно физике, материя подчинена законам, законам природы, и случаю, границы которого определены опять же законом. Случай физика не без борьбы пропустила в мир в начале прошлого века, до этого ему там быть не дозволялось, он казался лишь удобным человеческим представлением, но не подлинной реальностью. Хорошо, а как насчет биологии? Сводится ли она к химии, а тем самым и к физике, аксиомам материи и случаю? А вот тут, дорогой читатель, уже доказательств нет, одни убеждения. Последовательные редукционисты, империалисты физики, как, например, Стивен Хокинг, верят что да, сводится. Думаю, что их верой, в конечном счете, движет сильнейшее очарование красотой фундаментальных законов и восхищение великой иерархией редукционизма. Математическая эстетика—главное из вдохновляющих начал этой веры. Люди более эмпирического склада, склонные к большему доверию обычным глазам, а не умственным, и вдобавок скорее тайне, чем разуму, чувствуют некую пропасть между химией и жизнью и не очень-то верят в сводимость второй к первой. Не желая, однако, попасть в страшный список креационистов, уклончиво говорят об "эмерджентности", таинственном возникновении жизни на базе химии, но с добавлением чего-то принципиально нового, невесть откуда и как вошедшего в этот мир.

У меня есть пара соображений в поддержку несводимости биологии к физике, против дорогих моему сердцу романтиков математики, редукционистов—каковыми соображениями и собираюсь здесь поделиться. 

Соображение номер один связано с той дефиницией жизни, которую подсказывает Трисферион Пенроуза, которой я уже имел удовольствие делиться на страницах этого блога, в заметке "Треугольник Пенроуза и его братья". Жизнь, согласно этой дефиниции, есть мост, связь, переход, интерфейс между физическим и ментальным мирами. Мне кажется, именно такова фундаментальная сущность жизни, ее самое универсальное определение. Понятное дело, эта дефиниция подразумевает несводимость мысли к физике, тоже запечатленную в прекрасном Трисферионе. Об этой последней несводимости, доказываемой Пенроузом, до него замечательно писал английский историк, философ и сказочник середины прошлого века Клайв С. Льюис (C.S. Lewis) в книге «Miracles», "Чудеса". Идеи Льюиса, развивающие, в свою очередь, соображения Декарта и Канта, я и пытался донести до посетителей моих блогов в разных заметках, в том числе в "Ненаучности Мышления", предложив для того термин "Парадокс Эпименида".  Итак, мысль несводима к физике, а жизнь есть удивительная связь между ними. Именно благодаря жизни движение мысли превращается в движение материи: соображения, возникающие во время написания сего текста, должным образом направляют руки автора на клавиатуру, и вуаля—оказываются доступны кому угодно. Да чего там текст! Мысли превращаются в небоскребы, города, цивилизации, тончайше рассчитанные космические зонды, супермикроскопы для наблюдения первокирпичиков материи, супертелескопы для наблюдения ранней вселенной, или читалки воскрешаемых палимпсестов, проливающих свет на загадки древней истории. Так вот, коли мысль не сводима к физике, к закону и случаю, то и ее интерфейс с материей, жизнь, тоже не может быть вполне сводим. Иначе им не удалось бы войти в необходимый контакт, договориться. 

Соображение номер два против редукции жизни к физике связано с отношением жизни и времени. Законы физики делятся на два класса. В первый из них попадают все, кроме одного; эти законы фиксируют сохранение чего–нибудь: энергии, импульса, момента вращения, заряда, лептонного числа и так далее. Вторая группа физических законов состоит лишь из одного из них: сурового Второго Начала Термодинамики, провозглашающего неизбежное разрушение всего упорядоченного, всесветную деградацию, нарастание хаоса, неумолимый рост энтропии, тотальную смерть. Чего у физики нет, так это законов, противоположных Второму Началу, законов, возвещающих не смерть, но рождение нового—не разрушение, но созидание. Разлившаяся вода не запрыгнет сама собой назад в стакан. Протон, электрон и нейтрино, на которые распался свободный нейтрон, не соберутся обратно в одной точке с правильными импульсами, чтобы снова образовать нейтрон. Могли бы, в принципе, собраться, но процесс этот весьма маловероятен, хоть и не до такой степени, как самопроизвольное запрыгивание разлившейся воды в исходный стакан.  Физика, таким образом, повествует о неизбежном разрушении мира—и этот вывод не есть причуда мрачных характеров ее отцов-основателей. О, им бы хотелось, как и всем нам, получить какой-то луч надежды, но увы—такового не просматривается. Всё умрёт, жизни когда-то не будет совсем—таков непреклонный приговор суровой нашей науки. Откуда взялась во вселенной жизнь, наука сказать не может, появление жизни выглядит в ее свете какой-то несусветной невозможностью—но вот, несмотря на сию заминку с возникновением жизни, смерть всему физика возвещает с неколебимой уверенностью, хоть и колеблясь в деталях. Дело-то, однако, не только в том, что жизнь каким-то странным способом в мир вошла. Мало что вошла, так стала еще и развиваться, усложняться, становиться все умнее. Не деградировать согласно императиву Второго Начала, а наоборот—совершенствоваться шаг за шагом, снова и снова. Если бы мы мысленно прокрутили воображаемый фильм, заснявший эволюцию жизни, то увидели бы строго антифизическую картину, картину нарастания сложности. Увидели бы не рассыпающиеся в беспорядке атомы, но напротив, атомы, собирающиеся во все более хитрые, изощренные структуры: клетки, водоросли, морские звезды, рыбы, лягушки, цветы, птицы, звери. Наконец, увидели бы своих предков, первых людей. Время биологической истории, таким образом, течет строго противоположно времени физики: если последнее разрушительно, то первое созидательно. На определенном этапе биологической истории жизнь становится обителью растущего разума: биологическая история, эволюция, подхватывается историей мысли, которая до сих пор, пусть и с откатами, в целом идет вверх, как шла и биология, в сторону развития, и против убийственного времени физики. В то время как фильмы физики демонстрируют рост хаоса, фильмы биологии и истории показывают нарастающую умность и сложность. Так что, получается, что жизнь ближе к мысли, чем к мертвому физическому миру. Таков мой второй аргумент против редукции жизни к физике.