Применительно к повседневной жизни детерминизм описывает устройство мира, при котором наши личные качества, проявленные в данной конкретной ситуации или окружении, прямо и недвусмысленно ведут к точно определенным последствиям. Иными словами, мир является упорядоченным, в нем все можно предвидеть, просчитать, предсказать. Однако для того, чтобы сбылась мечта Лапласа, необходимо соблюдение нескольких условий. Во-первых, законы природы должны диктовать определенное будущее, и мы должны знать эти законы. Во-вторых, нам необходим доступ ко всем данным, в полном объеме описывающим интересующую нас систему и не подверженным непредвиденным влияниям. И, наконец, нам необходим достаточно обширный ум или достаточные вычислительные мощности, чтобы понять, какое будущее, согласно этим законам, ждет нас при указанных параметрах настоящего. В этой книге мы рассмотрели множество концепций, помогающих нам понять случайные явления, а также разобрали целый ряд конкретных жизненных ситуаций. Тем не менее остается неразрешенным серьезный вопрос: насколько все-таки случайность оказывает влияние на наше теперешнее положение и насколько точно мы можем предсказать дальнейшее развитие событий.
Начиная с позднего Возрождения и заканчивая Викторианской эпохой, многие ученые, изучавшие дела человеческие, придерживались детерминизма, подобно Лапласу. Некоторые разделяли точку зрения Гальтона, полагая, что наш жизненный путь однозначно определяется нашими личными качествами; другие, вслед за Кетле, считали, что будущее общества можно предсказать. Зачастую такие ученые, вдохновленные успехами ньютоновской физики, высказывали теории о том, что человеческое поведение можно предсказать с той же долей достоверности, что и любое другое природное явление. Им казалось логичным, что предстоящие события должны быть определены настоящим положением дел, точно так же, как Движение планет определяется их орбитами.
В 1960-х гг. американский метеоролог Эдвард Лоренц попытался задействовать новейшую для своих дней технологию (простейший компьютер), чтобы проверить на практике теорию Лапласа в одной отдельно взятой области — предсказании погоды. Иными словами, если бы Лоренц загрузил в свою шумную машину данные об атмосферных условиях, имевшихся на его идеализированной Земле в определенный момент времени, то машина, применив известные законы метеорологии, произвела бы расчеты и выдала ряды цифр, описывающих погоду в будущем.
В один прекрасный день Лоренц придумал расширить границы своей модели во времени и заглянуть дальше в будущее. Вместо того чтобы повторять весь цикл расчетов, он решил ускорить процесс и начать подсчеты с середины. Для этого он взял данные об изначальных условиях, которые выдала ему машина при описании предыдущей модели. Лоренц рассчитывал, что компьютер восполнит недостающие данные, взяв их из предыдущей модели, а потом произведет дальнейшие расчеты. Но что-то пошло не так: получившийся в результате прогноз погоды разительно отличался от предшествующих. Вместо того чтобы точно воспроизвести конечные расчеты из предыдущей модели, машина выдала совершенно новые данные. Вскоре ученый догадался, почему так произошло: в памяти компьютера данные хранились с точностью до шестого знака после запятой, а на печать они выводились с точностью лишь до третьего знака. В результате новые вводные данные несколько отличались от изначальных. В частности, число 0,293416 превратилось в 0,293.
Ученые привыкли считать, что небольшое изменение исходных параметров ведет к небольшому изменению в развитии описываемой системы. В конце концов, спутники, которые собирают данные о погоде, способны производить измерения с точностью лишь до второго или третьего знака после запятой — с их помощью невозможно отследить тончайшую разницу между 0,293416 и 0,293. Однако Лоренц обнаружил, что даже при таких малейших расхождениях результаты будут коренным образом отличаться{238}. Это явление получило название «эффект бабочки». Эффект основан на допущении, что даже малейшие изменения в атмосфере, вызванные, скажем, взмахами крыльев бабочки, в будущем могут оказать колоссальное влияние на синоптическую ситуацию во всем мире. Подобное утверждение может показаться абсурдным, примерно, как если бы вам сказали, что одна чашечка кофе, выпитая вами с утра, в корне изменит всю вашу дальнейшую жизнь. Но такое и в самом деле случается: вот вы немного задержались и случайно столкнулись на автобусной остановке со своей будущей женой или не попали под колеса промчавшейся на красный свет машины. На самом деле, даже эта история, произошедшая с Лоренцем, показывает эффект бабочки в действии: не прими он, казалось бы, незначительное решение сократить расчеты, не открыл бы эффект бабочки, давший начало целому направлению в математике. Если вы подробно проанализируете поворотные моменты своей жизни, то зачастую обнаружите такие якобы незначительные события, которые привели к большим переменам.