Хаос. Создание новой науки

Инженеры не обладали достаточными знаниями, чтобы понять описание Мандельброта, чего нельзя сказать о математиках. В сущности, он продублировал абстрактную конструкцию, названную множеством Кантора – в честь великого математика XIX века Георга Кантора. Для ее построения необходимо начать с отрезка числовой прямой от нуля до единицы, а затем удалить одну его треть из середины. Останутся два крайних отрезка, которые нужно подвергнуть той же процедуре: из каждого удалить середину (от 1/9 до 2/9 и от 7/9 До 8/9). Останутся четыре отрезка, с ними нужно сделать то же самое. Повторяя эту операцию до бесконечности, мы получим странную «пыль» точек, собранных в кластеры. Их бесконечно много, при этом они бесконечно разрежены. Мандельброт рассматривал погрешности в передаче информации как множество Кантора, записанное на оси времени.

Такое в высшей степени абстрактное описание имело большое практическое значение для ученых, пытавшихся выработать эффективную стратегию борьбы с ошибками при передаче информации[149]. В частности, сделанные Мандельбротом выводы подсказали, что увеличивать силу сигнала в целях устранения большего количества шумов бесполезно. Разумнее остановить выбор на сравнительно слаботочной связи, смириться с неизбежностью погрешностей и использовать стратегию дублирования сигналов для исправления ошибки. Благодаря Мандельброту инженеры корпорации IBM изменили свои взгляды на причину шумов: раньше внезапное появление помех списывали на то, что где-то техник орудует отверткой, но построенная ученым модель доказала, что нельзя объяснять природу помех специфичными локальными явлениями.

Затем воображение Мандельброта захватила информация, почерпнутая из гидрографии, точнее из истории Нила. Египтяне тысячелетиями наблюдали и фиксировали уровень вод в реке и делали это совсем не из праздного любопытства: он менялся чрезвычайно резко – в иные годы поднимался довольно высоко, в другие великая река мелела. Мандельброт классифицировал данные о таких изменениях. Он выделил два типа эффектов, наблюдаемых также и в экономике, и назвал их эффектами Ноя и Иосифа.

Эффект Ноя, или скачок, обозначает отсутствие последовательности, иначе говоря, разрыв: когда количественная величина изменяется, она может изменяться сколь угодно быстро[150]. Экономисты традиционно полагали, что цены меняются довольно плавно в том смысле, что проходят – быстро или медленно – через все уровни, лежащие на пути от одной точки к другой. Этот образ движения, заимствованный из физики, был ложным: цены могут совершать мгновенные скачки, сменяющие друг друга с той же быстротой, с какой новости мелькают на ленте телетайпа и тысячи брокеров меняют решения, просчитывая выгоды. Мандельброт утверждал, что если в своей торговой стратегии вы исходите из того, что акция, падающая с 6о до ю долларов, в какой-то момент обязательно будет продаваться за 50 долларов, то ваша стратегия обречена на провал.

Эффект Иосифа символизирует постоянство. Наступят семь плодородных лет на земле египетской, и придут после них семь лет голода. Периодичность, если именно о ней идет речь в библейской легенде, конечно, понимается чересчур упрощенно, однако периоды наводнений и периоды засухи действительно настают вновь и вновь. Хотя подобное кажется случайностью, чем дольше та или иная местность страдает от засухи, тем больше вероятность, что засушливые периоды повторятся. Более того, математический анализ колебаний уровня Нила выявил, что подобное постоянство наблюдалось как десятилетиями, так и веками. Два явления – скачки и постоянство – стремятся к противоположным результатам, но сводятся к одному: тенденции в природе вполне реальны, однако способны затухать так же быстро, как и проявляться.

Отсутствие последовательности, внезапные «вспышки» помех, множества Кантора – подобным явлениям не нашлось места в истории геометрии двух прошедших тысячелетий. Формами классической геометрии считаются прямые и плоскости, окружности и сферы, треугольники и конусы. Они воплощают могущественную абстракцию действительности, они вызвали к жизни непревзойденную философию гармонии Платона. Евклид построил на их основе геометрию, известную уже две тысячи лет, и по сей день большинство людей знакомы только с ней. Художники распознавали в таких формах идеалы красоты, астрономы составили из них птолемееву картину мира, но для постижения истинной сложности наука нуждается в ином типе абстракции, нежели тот, что присущ классической геометрии.