Чтобы быть в хаосе, надо, чтобы хаос был в тебе.
«Порядок необходим глупцам, гений же властвует над хаосом» — именно этой цитатой Эйнштейна я, будучи подростком, оправдывала срач в своей комнате.
На самом деле в этом было зерно истины: я точно знала, что и где у меня валяется, но не знала, что это кончится ровно тогда, когда я съеду от родителей. Если мне нужна была резинка для волос, я точно знала, что она валяется справа под кроватью. А нужная мне футболка находится вооооот в этой куче вещей — четвёртая сверху. Конечно, в 14 лет я ничего не знала о теории хаоса. Как и о том, что всё описанное выше хаосом, строго говоря, не является.
Перенесёмся в 2017 год. Нет, не для того чтобы впервые послушать «Дико, например» Фараона, а по делу. Во время каникул после первого курса я случайно наткнулась в интернете на отрывок лекции Роберта Сапольски (я уже упоминала о нём в тексте об исследовании экзистенциального вопросика). А потом и весь его стэнфордский курс «Биология поведения человека» посмотрела. Всё ещё считаю, что это лучшее, что может посмотреть не-биолог (и биолог тоже) для общего развития и понимания людского в целом. Ну и ещё он жесть крутой и остроумный чел, так что, если вдруг решите поглядеть — скучно не будет.
Так вот. В начале цикла Сапольски давал список дополнительной литературы. В числе прочего он назвал книгу «Хаос» Джеймса Глейка, сказав о ней следующее:
«Я скажу вам, что это первая книга после “Baby Beluga”, которую я прочитал до конца и сразу же начал читать снова с первой страницы. Потому что, как и “Baby Beluga”, эта книга оказала наибольшее влияние на мою жизнь».
Интригует, не правда ли? Но поскольку это было в самой первой лекции, к моменту окончания курса я благополучно забыла об этой книге. Пока пару лет назад не решила пересмотреть весь цикл. Помимо того, что и сами лекции заиграли для меня новыми красками, на этот раз я внесла в заметки, что точно нужно книгу-то прочитать. И вот я, снедаемая любопытством, пришлёпала в «Читай-город».
Сегодня я хочу немного рассказать об этой книге, потому что сейчас, спустя два года, я понимаю, насколько сильно она изменила мой взгляд на мир. А ещё из-за этой книги я как-то раз испортила свидание, хехе.
«Хаос. Создание новой науки» — книга американского писателя и журналиста Джеймса Глейка (на обложке книги он — Глик, но как будто бы правильнее — Глейк), впервые издана в 1987 году. Она относится к научно-популярной литературе и, на первый взгляд, больше будет актуальна математикам или физикам (спойлер: нет). Книга рассказывает о зарождении и развитии теории хаоса — новой области науки, которая начала формироваться во второй половине XX века и изменила подход к изучению сложных систем, нелинейных процессов и их динамики.
«Хаос — это наука о неожиданном. Она обращается к формам, лежащим за пределами регулярности».
Если кратко — теория хаоса показала, что даже простые системы с точными законами могут вести себя непредсказуемо из-за чувствительности к начальным условиям. А ещё она открыла науке глаза на то, что в кажущемся беспорядке может скрываться глубокий, сложный порядок, и дала инструменты для описания сложных явлений в природе — от погоды до биоритмов.
Начинается книга с истории Эдварда Лоренца, метеоролога из MIT, который случайно открыл чувствительность к начальным условиям — то, что позже назовут эффектом бабочки (это понятие вы, наверняка, уже слышали). Он пытался моделировать погоду на компьютере и однажды заметил, что даже крошечное изменение в начальных данных — такое как округление дробных чисел до тысячных — приводит к совершенно другому итоговому результату.
«В погоде, например, это превращается в то, что лишь наполовину в шутку называют эффектом бабочки — представление о том, что бабочка, взмахнувшая крыльями сегодня в Пекине, может изменить погодные системы в следующем месяце в Нью-Йорке».
Далее мы знакомимся с Бенуа Мандельбротом и его фрактальной геометрией. Мандельброт изучал природные формы (облака, кроны деревьев), которые невозможно описать традиционной евклидовой геометрией. Тогда он предложил концепцию фракталов — фигур с самоподобием, структура которых повторяется на различных масштабах.
«Во внутреннем взоре фрактал — это способ увидеть бесконечность».
Очень сильно мне снесла крышу глава про Митчелла Фейгенбаума — физика, который показал, что бифуркации (двоение периодов в нелинейных системах) происходят по универсальному закону, независимо от конкретной системы: от химических реакций до экономических моделей. Ещё бифуркации существуют в биологии — так называют ветвление сосудов, бронхов, нервов и т. д., и т. п. И в данном случае ветвление подчиняется тем же законам, представляете? Ваще чума!
Также Глейк объясняет концепцию странных аттракторов — геометрических объектов, к которым притягиваются траектории системы, но которые при этом имеют фрактальную структуру. Самым известным является аттрактор Лоренца, изображающий сложную «бабочкообразную» структуру.
В книге также описывается, как теория хаоса долгое время оставалась на периферии науки. Учёные-новаторы — такие как Лоренц, Фейгенбаум, Гроссман и другие — работали на границах признанных дисциплин. Их труд сталкивался с непониманием и сопротивлением, поскольку нарушал стандарты строгости и предсказуемости. И это я нахожу одним из самых важных моментов в книге — для меня как для учёного.
Мне нравится, что автор фокусируется на личностях учёных и на том, как они приходили в своих рассуждениях к тому или иному открытию (иногда с ними происходила «Эврика!», а такое я очень сильно люблю). С какими сложностями исследователи сталкивались в процессе работы, как их публикации сначала считались вздором, а спустя годы находили признание. Очень сильно вдохновляющая штука, стоит заметить.
Книга довольно непростая, но жутко интересная. Даже для меня, двадцатичетырёхлетней, было сложновато, поэтому я сделала перерыв в середине книги, так как поняла, что мозг отказывается вообще что-либо понимать. Но когда я наконец закончила читать, книгу закрыла уже не та Арина, которая пришла за ней в книжный. Потому что спустя некоторое время я начала замечать странные вещи.
«Вы не видите что-то, пока не найдёте подходящую метафору, чтобы это воспринять».
Обычно, когда я заболеваю, моим верным спутником становится чай с лимоном, мёдом и имбирём. И вот сижу я, значит, температурю, хлебаю чай и замечаю, что кусочки протёртого имбиря движутся хаотично, но при этом по определённой траектории, напоминающей странный аттрактор. Я наблюдала такое сотни раз, но только в тот момент осознала, что именно происходит. Я увидела хаос.
В следующий раз хаос настиг меня в лабе. Мне нужно было найти один образец в маленькой розовой пробирочке — одной из ста восьми, находящихся в зиплок-пакете. Я вытряхнула их все на стол, но, перебрав три раза, не нашла нужную. Тогда я взглянула на пакет — и увидела, что в нём случайно осталась одна. И это была именно та пробирка, которую я искала! Вероятность такого совпадения — 1 из 108, или 0,926%. Это был тот самый беспорядок, который неподвластен никому.
«И Случай, бог изобретатель», — как завещал нам Наше Всё.
С тех пор я стала видеть хаос повсюду: в нуклеотидных последовательностях, кружащихся по земле листьях, струйках сигаретного дыма и крупных хлопьях снега. Все окружающие меня предметы и явления словно открылись для меня заново. Это было крышесносно! С другой стороны, новообретённые знания очень сильно меня успокоили. Я вдруг осознала, что некоторые явления не рациональны, а хаотичны. Что какие-то штуки просто происходят, и их невозможно предсказать или даже объяснить — ведь мы не можем учесть абсолютно каждую мелочь, которая могла повлиять на итоговое событие (тот самый эффект бабочки).
Мир, тем не менее, не изменился. Изменился мой взгляд на него. Такое вот прекрасное послевкусие подарил мне этот запретный плод (на самом деле, никто мне его не запрещал — просто метафора прикольная).
И, пожалуй, самое ценное осознание, которое подарила мне эта книга: чем больше мы знаем о мире вокруг, тем интереснее и увлекательнее в нём жить.