Форма реальности. Скрытая геометрия стратегии, информации, общества, биологии и всего остального

Да, я слышу ваше замечание: строго говоря, у Акбара четыре варианта, поскольку он может взять один камень из первой кучки, один из второй, оба камня из первой кучки или оба из второй. Но здесь мы действуем в стиле Пуанкаре и «называем разные вещи одним именем». У «Нима» идеальная симметрия – как минимум на момент начала игры; какую бы кучку Акбар ни выбрал в первый раз, вы называете ее левой. Всё последующее рассуждение осталось бы прежним, если бы мы назвали эту кучку правой, – просто слова «левый» и «правый» повсюду меняются местами. Это тот самый момент в математике, когда мы любим говорить «без потери общности», и это всего лишь причудливый способ сказать: «Сейчас я сделаю предположение, но, если оно вам не нравится, сделайте противоположное предположение, и все останется как есть, за исключением того, что слова “левый” и “правый” повсюду поменяются местами». Если это вас действительно беспокоит, переверните книгу вверх ногами.

Теперь ход Джеффа. Его выбор зависит от хода Акбара. Если Акбар взял один камень, то слева остался один камень и два справа. Поэтому у Джеффа три варианта: забрать последний камень слева, взять один камень справа или два камня справа. Если же Акбар взял два камня, то есть оставил всего одну кучку, то у Джеффа всего два варианта: взять один камень или оба.

Вы не находите, что этот абзац чуточку трудноват для чтения? Мне было немного скучно его писать. Картинка лучше!

Мы можем продолжать рисовать таким образом, пока не изучим все возможные варианты развития игры. Это не займет много времени. В конце концов, игрок обязан за ход брать хотя бы один камень; поскольку изначально их было четыре, игра закончится максимум за четыре хода. Вот она целиком – игра «Ним» (две кучки по два камня) в геометрической форме.

Такую диаграмму математики называют деревом. Возможно, чтобы ботаническая метафора сработала, вам нужно слегка приглядеться. Самая нижняя точка, место начала игры, – это корень, из которого все растет. Восходящие пути называются ветвями. Некоторые люди любят называть точку, где ветвь заканчивается и больше не разветвляется, листом[186].

Это дерево изображает нашу игру, давая полную картину всех возможных в ней состояний и всех путей между ними. Картинка рассказывает историю. Вы делаете выбор, и он направляет вас по какой-то из ветвей. После этого вы останетесь на этой ветке и ее ответвлениях до конца. Назад дороги нет. Все, что вам остается, – выбирать дальше, проходить по все более мелким ветвям и приближаться к неизбежному концу по мере того, как возможность выбора иссякает.

По сути, я говорю, что ваша жизнь – это дерево.

ЭНТУЗИАЗМ ДЕРЕВА РЕАЛЬНОСТИ

Геометрические объекты интересны широкому кругу людей, потому что они перекликаются с реальными вещами, с которыми мы периодически сталкиваемся в жизни. Если бы единственными треугольными предметами во Вселенной были металлические ударные музыкальные инструменты, то мы уделяли бы изучению треугольников гораздо меньше внимания.

С помощью дерева можно изобразить не только игру. Та же геометрия есть повсюду. Разумеется, в настоящих деревьях с корой, которые поглощают углекислый газ. В генеалогических (родословных) деревьях, где ветви определяются не выбором вариантов, а рождением детей. Корень родословного древа – это пара-основатель, конечные точки-листья – это члены семьи, у которых не было (или пока нет) детей. Обычно генеалогическое древо изображают с корнем вверху: мы называем себя потомками и находимся на нисходящей линии от предков.

Артерии в нашем теле тоже образуют дерево. Корень – это аорта, большая трубка, несущая насыщенную кислородом кровь от сердца; от нее отходят правая и левая коронарные артерии, плечеголовной ствол, левая общая сонная артерия, левая подключичная артерия, бронхиальные артерии, пищеводные артерии… Каждая из них, в свою очередь, делится на более мелкие артерии; плечеголовной ствол – на правую общую сонную артерию и правую подключичную артерию; правая общая сонная артерия разветвляется на внешнюю и внутреннюю сонные артерии примерно там, где подбородок соприкасается с шеей, и так далее, вплоть до крохотной сети артериол диаметром в один-два волоса – последней остановки крови перед тем, как она избавится от кислорода и начнет свое путешествие обратно к легким за его новой порцией.

Не у всех внутри одинаковое кровеносное дерево! Иллюстрация выглядит похожей на тест для иностранцев с несколькими ответами, хотя на самом деле на ней изображены разновидности ветвления артерий[187], питающих нашу печень.

Река – это дерево[188]. Только помните, что двигаться тут надо против течения. Корень – это залив или море, куда впадает река. Отсюда вы поднимаетесь по ней, а она тем временем разветвляется на притоки, затем на притоки притоков и так далее – вплоть до истока.