Хаос. Создание новой науки

Тем временем исследователи, научившись распознавать странные аттракторы в развевающихся флагах и дребезжащих спидометрах, сочли необходимым найти признаки детерминистского хаоса во всей свежей публикуемой литературе по физике. Необъяснимые шумы, удивительные колебания, регулярность, смешанная с неупорядоченностью, встречались в статьях экспериментаторов, работавших буквально со всем, начиная от ускорителей частиц и заканчивая лазерами и джозефсоновскими контактами. Специалисты по хаосу присваивали эти проблемы себе, объявляя непосвященным: «Ваши проблемы на самом деле наши». «В нескольких опытах с осцилляторами с джозефсоновскими контактами обнаружились удивительные, порождающие шум явления, – так начиналась одна статья, – которые не могут быть объяснены в терминах тепловых колебаний».

Когда коллектив прекратил свое существование, некоторые из сотрудников факультета также обратились к изучению хаоса. Тем не менее другие физики, оглядываясь в прошлое, чувствовали, что Санта-Круз упустил шанс стать своего рода национальным центром по изучению нелинейной динамики, какие вскоре начали появляться в других университетах. В начале 1980-х годов участники группы динамических систем завершили учебу и разъехались. Шоу защитил диссертацию в 1980 году, Фармер – в 1981-м, Паккард – в 1982-м. Труд Крачфилда – переложение одиннадцати статей, уже напечатанных в журналах по физике и математике, – появился в 1983 году. Он продолжил работу в Калифорнийском университете в Беркли. Фармер присоединился к теоретическому отделу лаборатории Лос-Аламоса, а Паккард и Шоу уехали в Институт перспективных исследований в Принстоне. Крачфилд изучал эффекты обратной связи в видео, Фармер работал над «толстыми фракталами» и моделировал сложную динамику иммунной системы человека, Паккард исследовал пространственный хаос и образование снежинок, и только Шоу, казалось, не испытывал ни малейшего желания влиться в магистральное течение. Его сколько-нибудь заметный вклад в науку ограничивается лишь парой статей. Одна подарила ему путешествие в Париж, другая (работа о подтекающем кране) подвела итог всем его исследованиям в Санта-Крузе. Несколько раз Шоу был близок к тому, чтобы вообще уйти из науки. Как заметил один из его друзей, он колебался.

Глава 10

Внутренние ритмы

Науки не пытаются объяснять, вряд ли они даже стараются интерпретировать – они в основном создают модели. Под моделью понимается математическая конструкция, которая при добавлении некоторых словесных объяснений описывает изучаемый феномен. Оправданием для такой математической конструкции служит единственное обстоятельство: ожидается, что она сработает.

Джон фон Нейман

Непонимание относительно моделей. Сложное тело. Сердце в динамике. Переустановка биологических часов. Смертельная аритмия. Зародыши цыплят и неправильные ритмы. Хаос как состояние здоровья.

Бернардо Губерман обвел взглядом многоликую аудиторию: биологов (теоретиков и экспериментаторов), математиков, врачей, в том числе психиатров, – и понял, что у него проблемы с коммуникацией[360]. Только что он закончил свой незаурядный доклад на весьма необычном собрании – первой конференции, посвященной хаосу в биологии и медицине и проходившей в 1986 году под патронажем Нью-Йоркской академии наук, Национального института психического здоровья и Управления научных исследований Военно-морских сил США. В полукруглой аудитории имени Мазура Национальных институтов здравоохранения, недалеко от Вашингтона, Губерман заметил много знакомых лиц – тех, кто давно занимался проблемами хаоса, но также и тех, кого он видел впервые. Опытный докладчик вполне мог ожидать определенного нетерпения со стороны слушателей – шел последний день конференции, к тому же опасно близилось время ланча.

Губерман, энергичный черноволосый житель Калифорнии, переселившийся туда из Аргентины, интересовался хаосом еще со времен своего сотрудничества с группой из Санта-Круза. Он был научным сотрудником исследовательского центра корпорации Xeroxв Пало-Альто, но порой интереса ради занимался и теми проблемами, которые официально не имели отношения к его работе. На конференции биологов и медиков он только что затронул одну из таких проблем – моделирование беспорядочного движения глаз, наблюдаемого у больных шизофренией.