Думай как математик. Как решать любые задачи быстрее и эффективнее

Колтон сумел передать суть математики Мандельброта в эмоциональных и звучных поэтических фразах, складывающихся в образы, которые мы можем мысленно увидеть: легкий взмах крыльев бабочки, которая расправляет крылья за миллион миль от вас, — и ваша жизнь меняется.

Работы Мандельброта по созданию новой геометрии дали нам понимание того, что порой даже то, что на глаз кажется громоздким и бессистемным (например, форма облаков или рисунок береговой линии), в некоторой степени тоже подчиняется определенному порядку. Сложность, видимая глазом, строится по простым правилам — современная мультипликация тому свидетельство. Стихотворение Колтона также содержит отсылку к содержащейся в работах Мандельброта идее о том, что мелкие, незаметные перемены в некой части Вселенной в конечном итоге влияют на все мироздание.

Чем больше вы задумываетесь о словах Колтона, тем больше видите, что их можно отнести к самым разным сферам жизни, и смысл их становится тем яснее, чем больше вы понимаете работы Мандельброта.

В уравнениях, как и в поэзии, есть скрытый смысл. Если вы новичок, столкнувшийся с уравнением в физике, и вас не учили видеть смысл за символами, то строки будут казаться вам мертвыми. Лишь когда вы начнете узнавать больше и видеть скрытый подтекст — тогда смысл начнет мало-помалу проступать, а потом и проявится в полную силу.

В одной из классических работ физик Джеффри Прентис сравнивает то, как неопытный студент-физик и зрелый ученый смотрят на уравнения [6]. Новичок видит в них очередной фрагмент ни с чем не связанной информации, которую нужно запомнить наряду с остальными уравнениями. Опытные же студенты и ученые видят внутренним взором смысл, кроющийся за каждым уравнением, а также место этого уравнения в общей картине мира. Они даже умеют чувствовать отдельные части уравнения.

«Математик, который при этом не поэт, не может быть истинным математиком».

Карл Вейерштрасс, немецкий математик

Когда вы видите букву а, обозначающую ускорение (acceleration), представьте себе, что давите на педаль газа в автомобиле. Почувствуйте, как ускорение придавливает вас к спинке сиденья!

Нужно ли вспоминать эти ощущения каждый раз при виде буквы «а»? Нет, конечно, иначе немудрено сойти с ума от каждой мелкой детали, придуманной для облегчения запоминания. Однако ощущение от нажатия педали газа, сформированное в порцию информации, должно маячить в уме фоном, готовое проникнуть в рабочую память в нужный миг, когда вы пытаетесь вспомнить значение буквы «а», встреченной в уравнении.

Аналогичным образом можно поступать и с буквой m, обозначающей массу (mass). Попробуйте ощутить ленивую инертность 20-килограммового валуна — его так тяжело сдвинуть с места. При виде буквы f, обозначающей силу (force), мысленно представьте себе то, что лежит в основе понятия силы, зависящей как от массы, так и от ускорения: m × a, как в формуле f = m × a. Возможно, вы почувствуете и то, что стоит за f: в силе заключен рев ускоряющегося двигателя, противопоставленный недвижной массе валуна.

Давайте немного разовьем эту идею. Термин «работа» (work) в физике связан с энергией. Мы делаем работу (т.е. тратим энергию), когда толкаем (с силой) что-нибудь на некое расстояние (distance). В формуле w = f × d этот принцип отражен с поэтической простотой. Как только мы видим букву, обозначающую работу, можно попытаться мысленно увидеть (и даже почувствовать телом) то, что стоит за этим понятием. И мы можем наконец оценить поэзию уравнений, записанных вот так:

w

w = f × d

w = (ma) × d

Иными словами, у символов и уравнений есть скрытый уровень текста — смысл, который становится ясен только после того, как вы усвоили соответствующее понятие. Ученые редко употребляют слово «поэзия», но они часто считают уравнения формой поэзии, стенографическим способом кодирования того, что они пытаются увидеть и понять. Наблюдательные люди знают, что стихи могут иметь много возможных смыслов. Студенты, приобретая опыт, постепенно учатся мысленно видеть скрытые смыслы уравнений и даже интуитивно чувствовать разные их трактовки. Графики, таблицы и другие визуальные средства представления информации также содержат скрытый смысл, который зачастую наиболее явно виден именно мысленным взором.

Упрощайте и одушевляйте изучаемое