Тайна земных катастроф

Движение молекул в газе или жидкости часто сравнивают с игрой в бильярд. Хороший бильярдист сильным и точным ударом может заставить шар через два-три отскока от стенки и от других шаров попасть точно в лузу. Прежний, лапласовский детерминизм подразумевал, что при хорошем математическом расчете и идеальном глазомере (и отсутствии трения) можно также попадать в лузу и через двадцать, и через тридцать, и через тысячу отскоков. Но основатели квантовой механики прикинули: не получается! Неопределенность остается и здесь! И дело тут не в несовершенстве измерений и "глазомера", а в принципиальной недостижимости полной, стопроцентной точности в определении угла и отскока скоростей.

"Лучшие измерения, — писал Макс Борн, — дают сегодня 6 или 7 десятичных знаков. Сначала кажется, что это не слишком вредит. Ведь демон (Лапласа. — А. Г.) — это лишь отдаленный идеал, и если каждое поколение будет повышать точность измерений, то к этому идеалу можно приблизиться. Так думали всегда. Однако это неверно... Абсолютно точное измерение было бы демонической, но не человеческой работой". Иначе говоря, строгий механический детерминизм оборачивается мистикой! Короче, чем дальше от нас прогнозируемый момент, тем больше прогноз должен становиться вероятностным, статистическим, неопределенным.

Явное родство с принципом неопределенности квантовой механики обнаруживает и такая наука, как генетика, причем в своем главном аспекте — теории наследственности. По сей день некоторые биологи ломают головы: как в такой точной системе, какой является генетический механизм наследственности, могут появляться ошибки? Иногда даже говорят, что это специально запланировано так, чтобы поставлять материал — мутации — для естественного отбора. Конечно, если бы не было ошибок, не было бы эволюции. Недаром говорят, что у самых древних позвоночных на Земле — двоякодышащих рыб невероятно длинная ДНК. С таким запасом дублирующей информации, что никакая ошибка не в состоянии сбить их с круга тупого самовоспроизводства без прогресса. И это только подтверждает тот факт, что ошибки в считывании кода наследственности в этом преимущественно физико-химическом процессе — неизбежная дань всеобщему закону неопределенности. Природа может нейтрализовать действие этого закона, лишь до бесконечности удлиняя нити ДНК или стабилизируя все ошибки посредством естественного отбора нормы, а все остальное уничтожая. Значит, принципу неопределенности мы обязаны как своим высоким положением на лестнице эволюции, так и плохо излечимым пока болезням из-за генетических ошибок.

Надо сказать, баталии, еще не отгремевшие окончательно и в мире новой физики, только начинаются в прикладной физике, задача которой — практический прогноз. Мне не раз доводилось быть свидетелем, а потом и участником яростных споров.

— Что вы мне все проценты, вероятности! — кричит один. Зачем они мне? Вы мне точный, детерминированный прогноз дайте!

— Но ведь невозможно, данные не позволяют...

— А кто виноват? Вон вас здесь сколько! Собрались бы, перепроверили бы все эпицентры лет за десять (это, между прочим, тысяч пятнадцать землетрясений! — А. Г.). Как вы можете работать с таким материалом?

— Ну улучшим на пять процентов, что изменится?

— И хорошо. Нужно, чтобы каждому параметру можно было верить...

— Но ведь все равно нельзя полностью верить... Есть закономерные отскоки, дисперсия. Все равно статистика нужна.

— Статистике не верю! Вы мне факты дайте!

И повторяется все сначала.

Как-то пришлось мне читать статью о долгосрочном месячном метеорологическом прогнозе на февраль 1974 года. Метеорологи, как говорится, оскандалились. Февраль на огромных пространствах выдался намного теплее и нормы, и предсказанного подекадного хода температуры.

Как делается перспективный гидрометеорологический прогноз? Взять и высчитать поведение всех параметров в развитии? Никаких ЭВМ, никакой сети станций, включая спутниковую информацию, не хватит, чтобы учесть все возможные флуктуации.

Метеорологи прибегают к старому испытанному способу. Разыскивают среди прошлых годов такой, что по последовательности "погод" наилучшим образом соответствовал бы времени, предваряющему прогнозируемый месяц. Не вдаваясь в детали, почему да как движется тот или иной циклон, они просто как бы прикладывают уже проверенную жизнью последовательность к действительности и ожидают (опять же с какой-то долей вероятности), что она сбудется. И вот осечка! Да какая! Эффект неопределенности часто мстит тем, кто пытается его обойти...

Другая такая осечка произошла в 1972 году. Знаменитая летняя засуха, привлекшая к проблеме перспективного прогноза внимание общественности, В обоих случаях не был предвиден мощный антициклон, неожиданно заполнивший огромные пространства и приостановивший великий западный перенося влаги из северных широт Атлантики. Включилась более редкая меридиональная схема циркуляции с теплыми южными ветрами.