Броуновское движение — не так уж и случайно вследствие обратной связи и инерции
Движение броуновских частиц является классическим стохастическим, случайным процессом. Оно имеет внешне схожие черты с тепловым движением отдельных молекул (атомов) — оба они
Молекулы кислорода в воздухе двигаются прямолинейно со скоростью 500 м/с, сталкиваясь с соседними молекулами (не только кислорода) более миллиарда раз в секунду. После каждого столкновения молекулы меняют направление своего движения. В результате их динамика выглядит как случайная изломанная линия, похожая на движение броуновских частиц. Внешнее сходство их перемещений, а также единство главного фактора влияния на ускорение-замедление их движений — тепла, и позволяет применять одинаковый математический аппарат для изучения движения молекул и частиц.
Согласно независимым исследованиям Альберта Эйнштейна и Мариана Смолуховского[83], полные формулы движения броуновской частицы и молекулы отличаются от использованного Гарольдом Хёрстом[84] упрощенного варианта () как минимум на величину сопротивления внешней среды и ее воздействия на частицу или молекулу, в первую очередь теплового, а также соседних молекул (табл. 6.1). Если бы не эта поправка, то можно было бы ожидать, что молекулы кислорода, двигающиеся со скоростью 500 метров в секунду, за час смещались бы от исходной точки в среднем на 42 километра! На самом деле этого не происходит, иначе Земля лишилась бы воздуха.
Таблица 6.1
Формулы расчета итогового смещения броуновских частиц и молекул можно применять и в обычной жизни. Например, дезориентированный человек в темную ночь отойдет от исходной точки как раз на то расстояние, которое предсказывается приведенными выше формулами для броуновских частиц и молекул: примерно пропорционально квадратному корню из времени с учетом собственной скорости, которая зависит от сопротивления внешней среды (коэффициент диффузии) и физического состояния человека (условный аналог температуры).
Например, человек заблудился в лесу. Он пытается найти выход со средней скоростью пять километров в час. Для вычисления расстояния, на которое путник в итоге сместится от исходной точки своего движения, нам нужно дополнительно знать, какое расстояние человек способен идти по прямой, если при этом не имеет никаких ориентиров (темной ночью или с завязанными глазами; это аналог λ — средней длины пробега молекулы от одного столкновения до другого). «Эту величину с помощью студентов-добровольцев измерил доктор геолого-минералогических наук Б. С. Горобец. Он, конечно, не оставлял их в дремучем лесу или на заснеженном поле, все было проще — студента ставили в центре пустого стадиона, завязывали ему глаза и просили в полной тишине (чтобы исключить ориентирование по звукам) пройти до конца футбольного поля. Оказалось, что в среднем студент проходил по прямой всего лишь около 20 метров (отклонение от идеальной прямой не превышало 5°), а потом начинал все более отклоняться от первоначального направления. В конце концов он останавливался, далеко не дойдя до края»[85]. Однако по лесу пройти прямо 20 метров нереально, учитывая плотность расположения деревьев и неровности рельефа. Предположим, к примеру, что наш путник плутает по лесу и передвигается по прямой в среднем два метра.
Итак, за один час заблудившийся человек хотя и пройдет пять километров, но в итоге сместится от точки начала своего передвижения только на 100 метров
Из этого примера хорошо видно, почему, если человек или группа людей потерялась и не может самостоятельно найти ориентиры для выхода (т.е. обеспечить как можно более продолжительное прямолинейное движение в искомом направлении), то дается рекомендация оставаться на месте и ждать помощи.
Сразу проведем аналогию с поведением трейдера на рынке. Многие новички в течение дня открывают то длинные, то короткие позиции, играя попеременно на повышение и понижение соответственно. Потенциальные и фактические прибыли таких трейдеров незначительны. Они изменяют направление своего движения, ограничивая способность собственной торговой позиции двигаться прямо как можно дольше и на как можно большее расстояние. Результат — итоговое смещение финансового результата — легко спрогнозировать по представленной выше формуле. Он будет экспоненциально хуже, нежели у соперника, способного «двигаться» по прямой открытой позиции на значительно бóльшие расстояния в ожидании более высоких доходов.