Вот и все – в игре лишь одно правило. Теперь вы знаете все, что нужно игроку. Вся физика мира игры «Жизнь» сводится к этому единственному и непреложному закону.
Хотя это – фундаментальный «физический» закон мира «Жизни», вначале проще понять эту любопытную физику как биологию: пусть ВКЛЮЧЕННЫЕ клетки означают рождения, ВЫКЛЮЧЕННЫЕ – смерти, а следующие друг за другом скачки представляют собой поколения. Как перенаселение (наличие более трех ВКЛЮЧЕННЫХ соседок), так и изоляция (когда таких соседок меньше двух) ведет к гибели. Рассмотрим несколько простых примеров.
Ил. 15
На ил. 13 три ВКЛЮЧЕННЫХ соседки есть лишь у клеток d
и f, так что в следующем поколении лишь в этих клетках произойдут рождения. У клеток b и h лишь по одной ВКЛЮЧЕННОЙ соседке, так что в следующем поколении они умрут. У клетки e – две ВКЛЮЧЕННЫХ соседки, и она останется без изменений. Значит, при следующем «скачке» появится конфигурация с ил. 14.Очевидно, что при следующем скачке мы вернемся к изображению с ил. 13, и картинки будут сменять одна другую бесконечно, если только на рисунке каким-то образом не возникнет новая ВКЛЮЧЕННАЯ клетка. Это – маячок
или светофор. А что станется с конфигурацией на ил. 15?Ничего. У каждой ВКЛЮЧЕННОЙ клетки три ВКЛЮЧЕННЫЕ соседки, а потому рисунок будет воссоздаваться скачок за скачком. Назовем это натюрмортом
. Последовательно применяя один-единственный закон, можно совершенно точно предсказать, какая конфигурация будет получена при следующем скачке, и при том, что будет за ним, и так далее. Иными словами, мир игры «Жизнь» – является моделью, идеально воплощающей прославленный Лапласом детерминизм: если мы, наблюдатели, располагаем описанием текущего состояния мира, то, просто применяя физические законы, можно с абсолютной точностью предсказать, каким он станет в будущем. Или, как я писал ранее222, подходя к существующей в мире «Жизни» конфигурации с физических позиций223, мы способны на совершенно точные предсказания: без помех, неопределенности и с вероятностью равной единице. Более того, поскольку пространство «Жизни» двумерно, ничто не может укрыться от нашего взгляда. Нет ни закулисья, ни скрытых переменных; в мире «Жизни» развитие физических объектов можно наблюдать непосредственно и во всей полноте.
Ил. 16
Если вам скучно следовать простому правилу, то существуют компьютерные симуляции мира «Жизни», в которых можно задать на экране конфигурации и предоставить машине проигрывать алгоритм, раз за разом изменяя эти конфигурации в соответствии с единственным правилом. В лучших из симуляций можно менять пространственный и временной масштаб, наблюдая за процессом то вблизи, то с высоты птичьего полета. У некоторых цветных версий симуляции есть любопытная возможность: ВКЛЮЧЕННЫЕ клетки (часто называемые просто пикселями
) меняют цвета в зависимости от возраста; рождаются они, скажем, синими, а затем с каждым новым скачком меняют цвет, становясь сначала зелеными, затем желтыми, оранжевыми, красными, коричневыми и, наконец, черными (и оставаясь черными уже до самой смерти). Это позволяет сразу видеть, насколько стары те или иные элементы узора, какие клетки принадлежат к одному поколению, где рождаются новые и т. д.224
Ил. 17
Скоро становится ясно, что одни простые конфигурации интереснее других. Возьмем отрезок диагонали (ил. 16). Это не
маячок; в каждом следующем поколении в изоляции гибнут две крайние ВКЛЮЧЕННЫЕ клетки, а новых клеток не появляется, и вскоре весь отрезок исчезает. Помимо неизменных конфигураций (натюрмортов) и конфигураций, со временем полностью исчезающих (например, только что описанная диагональ), существуют конфигурации, приводящие к появлению разнообразных циклов. Как мы видели, полный цикл маячка занимает два поколения и продолжается ad infinitum, если в пространство не вторгнется иная конфигурация. Такие вторжения и делают «Жизнь» интересной: помимо цикличных конфигураций, существуют и те, что, подобно амебам, плывут по поверхности. Наиболее простая из них – планер: на ил. 17 показано, как эта состоящая из 5 пикселей конфигурация продвигается на один шаг к юго-востоку.Мир игры «Жизнь» населяют также пожиратели
, паровозики, космические ракеты и множество иных удачно названных «существ», возникающих на новом уровне. (Этот уровень аналогичен тому, что в предыдущих работах я называл физической позицией.) У этого уровня свой собственный язык, краткая и упрощенная версия утомительных описаний, которые можно создавать на физическом уровне. Например: