ХАОС И СЛОЖНОСТЬ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 
119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 
153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 
170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 
187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 
204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 
221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 

Представления о мире, где всем заправляет случай и все находится в состоянии непрерывного изменения, далеко не новы. У древних такого взгляда придерживался Эпикур. Отношение эпикурейцев к жизни и нравственности основывалось на допущении, что мир не отражает некую постоянную соразмерность или целесообразность (как утверждали стоики), а управляется случаем.

Мы уже говорили о непредсказуемости в поведении отдельных ядерных частиц (или даже об их неизмеримости), хотя достаточно большое число таких частиц позволяет рассчитать статистическую вероятность.

Обращаясь же к теории хаоса, мы наблюдаем в некотором роде совершенно иную картину. Если традиционно для получения вероятностного результата мы изучаем поведение больших совокупностей и делаем статистические выводы, то для теории хаоса характерен противоположный подход: исследуется влияние накапливаемых микроскопических изменений на систему в целом.

Теория хаоса рассматривает то, как самые малые изменения приводят к совершенно неожиданным последствиям, делая невозможными прогнозы. Доступным языком это изложено в 60-х годах в работах Эдварда Лоренца7 (р. 1917), изучавшего воздействие турбулентности в динамических системах. Он описывает хаос как чувствительность к начальным условиям8, дав наиболее известный его образ: взмах крыла бабочки в Китае, приводящий к урагану в Нью-Йорке. Хаос возникает из системы с постоянной обратной связью, усиливающей по нарастающей начальное изменение.

Бытовым примером зависимости от начальных условий может послужить игра в кегли. Несмотря на ваше умение направлять шар, всегда присутствует незначительная вероятность изменения угла, под которым вы бросаете свой шар, и оно увеличивается по мере продвижения шара вдоль линии броска. При ударе первая кегля опрокидывается вправо либо влево, и направление шара чуть отклоняется. С этого момента за какую-то долю секунды кегли начинают падать в разные стороны, иногда задевая те, что стоят рядом.

Картину падения кеглей каждый раз предсказать трудно из-за небольших колебаний угла, под которым шар отделяется от руки бросающего. Даже те, кому удается постоянно сбивать кегли, на самом деле каждый бросок совершают по-новому и кегли никогда не падают одинаково.

В по-настоящему чувствительной (неустойчивой) системе количество возможных изменений выходит далеко за пределы примитивного примера с кеглями. Каждое малейшее изменение усиливается лавинообразно, вызывая совершенно непредсказуемый результат. Даже при математически просто описываемых процессах прогноз оказывается невозможным. Вот и получается хаос.

Однако небольшие изменения порой могут проявиться совершенно особым образом (в виде странных аттракторов, фракционных структур и самоорганизации). Теория сложности тесно связана с именем Ильи Пригожина9 (р. 1917) (Познание сложного. Введение (совместно с Г. Николисом). М.: Мир, 1990). Ее положения способствуют нашему пониманию многих областей знания, например эволюции.

Теория сложности занимается изучением структуры, порядка и устойчивости. Мир действительно заполнен сложными структурами, которые состоят из меньших, далеко не всегда предсказуемых частей (например, элементарные частицы). Чем это вызвано?

Согласно теории сложности, большое число отдельных небольших изменений, постепенно накапливаясь, вызывает появление некой упорядоченной структуры. Можно, например, посредством компьютерного моделирования показать, как сложные живые организмы собирают сами себя простым перебором возможных соотношений. Это позволило бы объяснить, почему природа может иметь вид некоего замысла, даже, как представляется, в отсутствие создателя. Сложные модели, которые мы считаем чьим-то творением, оказываются результатом большого числа простейших действий.