Парк юрского периода

— Хорошо, — сказал Малкольм, — начнем с самого начала. — Он помолчал, глядя в потолок. — Физика достигла большого успеха, описав определенные виды поведения: движение планет по орбите, полет космического корабля на Луну, маятники, пружины, катящиеся шарики и тому подобное. Обычное движение предметов. Все это выражается так называемыми линейными уравнениями, и математики без труда могут их решить. Мы решали их сотни лет.

— Хорошо, — сказал Дженнаро.

— Но существует и другой вид поведения, который с трудом поддается физике. Ну, например, все, что связано с турбулентностью. Вода, льющаяся из сосуда. Движение воздуха над крылом самолета. Погода. Кровь, проходящая через сердце. Турбулентные явления выражаются нелинейными уравнениями. Решить их трудно и даже почти невозможно. Поэтому вся эта область всегда была непонятна физикам. Но около десяти лет назад появилась новая теория, которая освещает все эти явления. Она называется теорией хаоса.

Первоначально эта теория выросла из попыток в шестидесятые годы создать электронную модель погоды.

Погода — это большая сложная система, а более конкретно — это земная атмосфера в ее взаимодействии с землей и солнцем. Поведение этой большой и сложной системы никогда не поддавалось пониманию. Поэтому мы не могли предсказывать погоду. Но первые исследователи благодаря компьютерным моделям поняли одно: даже если это можно понять, предсказать это невозможно. Предсказать погоду абсолютно невозможно. А причина в том, что поведение системы чутко реагирует на начальные условия.

— Я запутался, — сказал Дженнаро.

— Если я буду стрелять из пушки снарядом определенного веса, с определенной скоростью и под определенным углом и если после этого я выстрелю вторым снарядом почти того же веса, почти с той же скоростью и почти под тем же углом — что произойдет?

— Оба снаряда приземлятся почти в одном и том же месте.

— Правильно, — сказал Малкольм. — Это — линейная динамика.

— Хорошо.

— Но если у меня есть одна система погоды, которую я привожу в действие при определенной температуре, определенной скорости ветра и определенной влажности и если я повторю все это при почти таких же температуре, ветре и влажности, то вторая система не поведет себя почти так же, как первая. Она отклонится и очень быстро превратится в нечто совершенно другое. Гроза вместо ясного солнца. Это и есть нелинейная динамика. Она чувствительна к начальным условиям: мельчайшие различия растут и превращаются в доминирующие.

— Кажется, я понимаю, — сказал Дженнаро.

— В двух словах это «эффект бабочки». Бабочка машет крыльями в Пекине, а погода меняется в Нью-Йорке, — Значит, хаос — это все случайное и непредсказуемое? — спросил Дженнаро. — Я правильно понял?

— Нет, — ответил Малкольм. — На самом деле мы находим скрытые закономерности внутри комплексного многообразия поведения системы. Вот почему столь широки возможности теории хаоса: с ее помощью можно изучать что угодно: уровни цен на бирже, поведение разбушевавшейся толпы, электрическую активность мозга при эпилепсии. Любой вид комплексной системы, где имеют место беспорядок и непредсказуемость. Мы можем найти порядок, лежащий в ее основе. Понятно?

— Да, — ответил Дженнаро. — Но что это за порядок?

— В основном он характеризуется движением системы внутри фазового пространства, — ответил Малкольм.

— Господи, — вырвалось у Дженнаро, — единственное, что я хочу знать, это почему вы считаете остров Хэммонда неперспективным.

— Понимаю, — сказал Малкольм. — Дойду и до этого. Теория хаоса утверждает два положения. Первое: в основе комплексных систем, подобных погоде, лежит порядок. Второе, противоположное первому, — поведение простых систем может носить сложный характер. Возьмем, например, шары при игре в пул[6]. Вы ударяете по шару, и он начинает отскакивать от краев стола. Теоретически это очень простая система, почти ньютоновская. Если вам известны сила, приложенная к шару, его масса и вы можете вычислить, под какими углами шар будет ударяться о стенки, то вы можете предсказать и все дальнейшее поведение шара. Теоретически вы могли бы предсказать все его поведение, пока он не остановится. Вы могли бы определить, где он остановится через три часа.

Ясно, — кивнул Дженнаро.

— Но на самом деле оказывается, что предсказать больше, чем на несколько секунд, вы не можете. Потому что почти сразу вступают в действие мельчайшие детали: неровности на поверхности шара, крошечные царапины на деревянной поверхности стола — и поведение шара меняется.

Нескольких секунд достаточно для того, чтобы перечеркнуть все ваши кропотливые расчеты. Таким образом, выходит, что поведение простой системы, каковой является шар для пула, непредсказуемо.

— Понятно.

— А проект Хэммонда, — продолжал Малкольм, — тоже простая система — животные в среде зоопарка, — которая в конечном счете поведет себя непредсказуемо.

— Вы так считаете из-за...

— Теории, — сказал Малкольм.

— Но, может быть, стоит сначала осмотреть остров, увидеть, что там сделано?