Резюмуючи, можна сказати, що в двох перших частинах нашої книги ми розглядаємо два протилежних погляди на фізичний світ: статистичний підхід класичної динаміки і еволюційний погляд, заснований на використанні поняття ентропії. Конфронтації між такими протилежними підходами не уникнути. Її довго стримував традиційний погляд на зворотність як на ілюзію зближення. Час в залишений без часу Всесвіт ввела людина. Для нас неприйнятне таке вирішення проблеми зворотності, при якому незворотність наближається до ілюзії або являється наслідком тих чи інших наближень, оскільки, як ми тепер знаємо, незворотність може бути джерелом порядку, когерентності, організації.
Конфронтація часткового підходу класичної механіки і еволюційного підходу стала неминучою. Гострому зіткненню цих двох протилежних підходів до опису світу присвячена третя частина нашої книги. В ній ми детально розглядаємо традиційні спроби вирішення проблем незворотності, застосовані спочатку в класичній, а потім і квантовій механіці. Особливу роль при цьому відіграли піонерські роботи Больцмана і Гіббса. Проте ми можемо з повною підставою стверджувати, що проблема необоротності з багатьох точок зору залишилася невирішеною. < ... >
Нині ми можемо з більшою точністю судити про витоки поняття часу в природі, і ця обставина приводить до далеко йдущих наслідків. Незворотність вводиться в макроскопічний світ другим началом термодикаміки — законом неубування ентропії. Тепер ми розуміємо другий початок термодикаміки і на мікроскопічному рівні. Як буде показано надалі, другий початок термодинаміки виконує функцію правила відбору — обмеження початкових умов, які розповсюджуються в наступні моменти часу по законам динаміки. Тим самим другий початок вводить в наш опис природи новий, який не зводиться до чого-небудь, елемент. Другий початок термодинаміки не протирічить динаміці, але не може бути виведений з неї.
Вже Больцман розумів, що між вірогідністю і незворотністю повинен існувати тісний зв'язок. Відмінність між минулим і майбутнім і, отже, незворотність можуть входити в опис системи тільки в тому випадку, якщо система поводиться достатньо випадковим чином. Наш аналіз підтверджує цю точку зору. Дійсно, що таке „стріла” часу в детермінічному описі природи? В чому її значення? Якщо майбутнє якимось чином міститься у сьогоденні, в якому укладене і минуле, то що, власне, означає „стріла” часу? „Стріла” часу є проявом того факту, що майбутнє не задане, тобто того, що, за словами французького поета Поля Валері „час є конструкція”.
Наш повсякденний життєвий досвід показує, що між часом і простором існує докорінна відмінність. Ми можемо пересуватися з однієї точки простору в іншу, але не в силах повернути час назад. Ми не можемо переставити минуле і майбутнє. Як ми побачимо надалі, це відчуття неможливості повернути час набуває тепер точного наукового значення. Припустимі стани відокремлені від станів, за другим законом термодинаміки, нескінченно широким ентропійним (бар'єром). У фізиці є багато інших бар'єрів. Одим з них є швидкість світла (світу). За сучасними уявленнями, сигнали не можуть поширюватися швидше за швидкість світла. Існування цього бар'єру вельми важливо: не будь його, причинність розсипалася б у порох. Аналогічним чином ентропійний бар'єр являєтся передумовою, що дозволяє дати точний фізичний сенс (зміст) зв'язку. Уявіть собі, що б трапилося, якби наше майбутнє стало б минулим якихось інших людей! <...>
Але, можливо, найважливіший прогрес полягає в тому, що проблема будови, порядку виникає тепер перед нами в іншій перспективі. „Інформація” в тому вигляді, а якому вона піддається визначенню в термінах динаміки, залишається постійною за часом. Це звучить парадоксально. Якщо ми змішаємо дві рідини, то ніякої „еволюції” при цьому не відбудеться, хоча розділить їх, не вдаючись до допомоги якого-небудь зовнішнього пристрою, не представляється можливим. Навпаки, закон неубування ентропії описує перемішування двох рідин як еволюція до „хаосу”, або «безладдя» - до найбільш вірогідного стану. Тепер ми маємо усе необхідне для того, щоб довести взаємну несуперечність, обох описів: кажучи про інформацію або порядок, необхідно всякий раз перевизначати одиниці, які ми визначаємо. Важливий новий факт полягає в тому, що тепер ми можемо встановити точні правила переходу від одиниць одного типу до одиниць іншого типу. Інакше кажучи, нам вдалося отримати мікроскопічне формулювання еволюційної парадигми, яка виражається другим початком термодинаміки. Цей висновок представляється нам важливим, адже еволюційна парадигма охоплює усю хімію, а також суттєві частини біології і соціальних наук. Істина відкрилася нам недавно. Процес перегляду основних понять, що відбувається в даний час у фізиці, ще далекий від завершення. Наша мета полягає зовсім не в тому, щоб освітити визнані досягнення науки, її стабільні та достовірно встановлені результати. Ми хочемо привернути увагу читача до нових понять, які виникли в ході наукової діяльності, її перспектив і нових проблем. Ми виразно усвідомлюємо, що знаходимося лише на самому початку нового етапу наукових досліджень. <...>
Ми вважаємо, що знаходимося на дорозі до нового синтезу, нової концепції природи. Можливо, коли-небудь нам вдасться злити воєдино західну традицію, яка подає першорядне значення експерементації та кількісним формулюванням, і таку традицію, як китайська, з її уявленнями про спонтанно змінюваний світ. На початку введення ми привели слова Жака Моно про самотність людини у Всесвіті. Висновок, до якого він приходить, свідчить:
«Древнїй союз [людини та природи] зруйнований. Людина нарешті усвідомлює свою самотність в байдужій безодні Всесвіту, з якої вона виникла по волі випадку”.
Моно, очевидно, правий. Давній союз зруйнований вщент. Але ми вбачаємо своє призначення не в тому, щоб плакати за минулим, а в тому, щоб в неймовірній різноманітності сучасних природних наук спробувати знайти провідну нитку, що веде до якоїсь єдиної картини світу. Для класичної науки такою моделлю був годинник, для ХIХ ст.— періоду промислової революції — паровий двигун. Що стане символом для нас? Наш ідеал, мабуть, якнайповніше виражає скульптора — від мистецтва стародавньої Індії або Центральної Америки до колумбової пори, до сучасного мистецтва. В деяких найдосконаліших зразках скульптури, наприклад у фігурі танцюючого Шиви, або в мініатюрних моделях храмів Герреро, виразно відчувається пошук важковловимого переходу від спокою до руху, від часу що зупинився, до часу поточного. Ми впевнені в тому, що саме ця конфронтація визначає неповторну своєрідність нашого часу. <...>
Зв'язавши ентротопію з динамічною системою, ми тим самим повертаємося до концепції Больцмана: можливість (вірогідність) досягає максимуму в стані рівноваги. Структурні одиниці, які ми використовуємо при описі тердинамічної еволюції, в стані рівноваги ведуть себе хаотично. На відміну від цього, в слабоко неврівноважених умовах виникають кореляція та корегентність.
Наразі ми підходимо до одного з нашах головних висновків: на всіх рівнях, буть то рівень макроскопічної фізики, чи рівень флуктуації, чи мікроскопічний рівень, джерелом порядку є нерівність. Нерівність, тобто те, що породжує „порядок з хаосу”.Але, як ми вже згадували, поняття порядку (або безладу) складніше, ніж можна було б думати. Лише в крайніх випадках, наприклад, у розрідженних газах, воно набуває простого змісту у відповідності до піонерських праць Больцмана. <...>
Нині наша упевненість в „раціональності” природи частково підлягає сумніву у результаті швидкого росту природознавства у наш час. Як було зазначено в „Передмові”, наше бачення природи зазнало корінних змін. Нині ми враховуємо такі зміни, як багатоманітність, залежність від часу і складність. Деякі із змін, що відбулися в наших поглядах на світ, описані в цій книзі.
Ми шукали загальні, всеохоплюючі схеми, які допускали б опис мовою вічних законів, але знайшли час, події, частки, що зазнають різноманітні перетворення. Займаючись пошуком симетрії, ми із здивуванням помітили на всіх рівнях — від елементарних частинок до біології та екології — процеси, що супроводжуються порушенням симетрії. Ми описали в нашій книзі зіткнення між динамікою з властивою їй симетрією в часі і термодинамікуою, для якої характерна одностороння направленість часу.
