Хаос. Создание новой науки

Случайно обнаружив препринт статьи о химическом хаосе в сложном лабораторном эксперименте, Шаффер почувствовал, что ее авторы столкнулись с тем же явлением, что и он сам. Выявить и описать десятки продуктов реакции в пробирке оказалось так же невозможно, как и учесть десятки видов в горах Аризоны. Но все же химикам удалось достичь успеха там, где эколог потерпел крах. Шаффер принялся читать о реконструкции фазового пространства, познакомился наконец с работами Лоренца, Йорка и других исследователей. Университет Аризоны выделил средства на серию лекций «Порядок внутри хаоса». Читать их пригласили Гарри Суинни, а он мог многое рассказать о практических опытах. Когда Суинни объяснил, что вызывает хаос в химии, продемонстрировал странный аттрактор и заявил, что «это реальные данные», Шаффер покрылся холодным потом.

«Внезапно я понял, что это судьба», – вспоминал позже Шаффер, которому предстоял год академического отпуска. Он отозвал свою заявку из Национального научного фонда, куда обращался с просьбой о финансировании, и подал документы на стипендию Гуггенхайма. Высоко в горах Аризоны популяция муравьев росла и уменьшалась, пчелы с жужжанием кружились в воздухе, облака медленно плыли по небу, а Шаффер постигал новую науку. Он больше не мог работать так, как прежде.

Послесловие

Даже сегодня словосочетание «теория хаоса» звучит несколько внутренне противоречиво. В 1980-х же невозможно было представить, чтобы слова «теория» и «хаос» принадлежали одному пространству, не говоря уже о том, чтобы они оказались в одном предложении. Когда мои друзья узнали, что я собираю материал для книги о хаосе и это будет иметь отношение к науке, я заметил и насмешливые взгляды, и недоуменно поднятые брови. Сильно позже одна приятельница сказала мне, что сперва она подумала, будто я собираюсь написать о «газе». Как говорится в подзаголовке книги, хаос был новой наукой – странной и чуждо звучащей, волнующей и трудно принимаемой.

Прошедшие двадцать лет внесли коррективы. Идеи хаоса были восприняты и усвоены не только в основном русле науки, но и в культуре в целом. Однако и сейчас многие ученые считают, что наука о хаосе странная и чуждо звучащая, волнующая и трудно принимаемая.

Сегодня все мы по крайней мере что-нибудь слышали о хаосе. «Я все еще не до конца понимаю, что такое хаос», – признается персонаж Лоры Дерн в фильме 1993 года «Парк юрского периода», в ответ на что персонаж Джеффа Голдблюма, который преподносит себя как «хаосиста», объясняет кокетливо: «Хаос имеет дело с непредсказуемостью в сложных системах… Бабочка может взмахнуть крыльями в Пекине, и в Центральном парке, где только что светило солнце, польет дождь». К тому времени эффект бабочки стал уже почти клише из области поп-культуры: он послужил источником вдохновения по меньшей мере двух фильмов, вошел в сборник «Цитаты Барлетта», стал темой музыкального клипа и тысячи сайтов и блогов в интернете. (Меняются лишь названия мест: бабочка может взмахнуть крыльями в Бразилии, Перу, Китае, Калифорнии, Таити и Южной Америке, а дождь/ураган/торнадо/шторм случится в Техасе, Флориде, Нью-Йорке, Небраске, Канзасе и Центральном парке.) После масштабных ураганов 2006 года журнал PhysicsTodayопубликовал статью под названием «Сражаясь с эффектом бабочки», в которой бабочки причудливым образом объединялись в батальоны: «На ум сразу приходят снимки из тренировочных лагерей для террористов „Чешуекрылые“».

Некоторые аспекты хаоса – как правило, разные – были позаимствованы, с одной стороны, современными теоретиками менеджмента, а с другой – теоретиками литературы постмодерна. Оба лагеря нашли применения для фраз вроде «упорядоченный беспорядок», особенно часто встречающихся в названиях диссертаций. Яркие литературные персонажи, такие как Клеопатра у Шекспира, были рассмотрены как «странные аттракторы». То же самое проделывается с графическими моделями поведения финансовых рынков. Тем временем художники, равно как и скульпторы, нашли вдохновение в словах и образах фрактальной геометрии. По моему мнению, самым мощным художественным воплощением этих идей стала пьеса Тома Стоппарда «Аркадия», премьера которой состоялась в Лондоне за несколько месяцев до выхода фильма «Парк юрского периода». В ней также есть персонаж – математик, обнаруживающий хаос вокруг себя. «Странные штуки, – говорит он, – оказываются математикой реального мира». Но Стоппард идет дальше представления об упорядоченном беспорядке и говорит о напряженных взаимоотношениях между формальным английским садом и дикой природой, между классическим и романтическим. В своей книге он управляет голосами, и процитировать его тут – значит поддаться художественному воздействию, но я не могу удержаться. Стоппард передает радостное волнение столь многих молодых ученых на пороге открытия хаоса. Он видит эту открытую дверь и перспективу за ней.