В естественных науках наиболее фундаментальны законы, выражающие причинные связи. Есть, конечно, и другие законы, но они менее важны.
До зарождения современной науки (создания ньютоновой механики) понятиям причины и следствия придавали очень широкий смысл. Выдвигали самые разные источники движущей силы, но наиболее глубокой универсальной причиной движения считали божество. При такой точке зрения причина и следствие одинаково важны, а их последовательность во времени несущественна. Ее, конечно, рассматривали, но не так, как в ньютоновой механике. Короче, считали, что существует одна, очень общая фундаментальная причина движения.
С созданием ньютоновой механики причину и следствие стали определять временной последовательностью, и их взаимоотношение сильно прояснилось. Если, например, на рис. 4 по оси абсцисс отложить положение материальной точки, а по оси орднат — время, то точка будет двигаться снизу вверх.
Уравнения движения в ньютоновой механике заданы, но с усложнением механической системы, ростом числа степеней свободы система этих зацепляющихся уравнений становится крайне сложной, а ведь, кроме них, нужно еще задать начальные условия, т. е. начальные положения и скорости. Состояние механической системы в некоторый момент времени определяется положениями и скоростями всех материальных точек, а ее будущие состояния однозначно определены дифференциальными уравнениями.
В такой ясной форме причинность ньютоновой механики впервые представил Лаплас. Он же придумал демона (о котором вы, может быть, слыхали), имеющего две ужасные сверхчеловеческие способности — собирать предельно полную, исчерпывающую информацию и мгновенно производить любые вычисления. Лапласов демон знает все о состоянии в любой момент. Как он собирает информацию — из газет или телевидения, бюллетеней о деятельности правительства и промышленных фирм — неважно, во всяком случае, он способен собрать и полностью усвоить совершенно всю информацию. Так вот, в какой-то момент он знает положение и скорость любой частицы. Подставляя их в уравнения движения и решая, он узнает полностью все будущее. И не только будущее, но и прошлое: ведь уравнения Ньютона обратимы. Для этого достаточно изменить направление оси времени, и все прошлое станет полностью известно. Итак, демон знает все о нашем мире, и, кроме того, по своим вычислительным способностям он значительно превосходит сотни тысяч самых высокопроизводительных ЭВМ.
Если бы такой демон существовал, то он знал бы все, все наши поступки и вызванные ими изменения. Скажем, я заболтался, вы вздремнули (смех в зале) — даже это, принципиально, входит во всеобъемлющее знание и, разумеется, будет предсказываться и получаться. Конечно, Лаплас не собирался определять, сколько будет спать какой-нибудь соня, но ведь если толковать проблему расширенно, то демон должен знать, в частности, и то, когда и где на следующее утро наш соня проснется. Причем результат не должен зависеть от воли этого сони. Но ведь соня может не пожелать подняться сразу, вдруг ему захочется еще поваляться? (Смех.)