Хаос. Создание новой науки - Джеймс Глик

Специалисты, сразу признавшие за хаосом право на существование, бились над тем, как облечь свои открытия и размышления в подходящую для публикаций форму, поскольку работа велась на стыке дисциплин. Она казалась слишком абстрактной для физики и чересчур экспериментальной для математики. Препятствия на пути распространения новых веяний и яростное сопротивление традиционных школ кое-кто воспринял как свидетельство истинно революционного характера зарождавшейся науки. Поверхностные идеи усваиваются легко, но идеи, которые требуют пересмотреть представления о мире, вызывают враждебность. Джозеф Форд, физик из Технологического института Джорджии, нашел подтверждение этого у Толстого: «Я уверен, что большинство людей, в том числе и те, что свободно чувствуют себя, разрешая чрезвычайной трудности вопросы, редко могут принять даже самую простую и очевидную истину, если она обяжет их согласиться с ложностью результатов своей работы – выводов, с восторгом представленных в свое время коллегам, с гордостью описанных слушателям, вплетенных, нить за нитью, в жизнь самих их создателей»[58].

Многим представителям основных направлений науки новая дисциплина виделась весьма смутно. Некоторые, особенно исследователи динамики жидкостей, придерживавшиеся традиционных воззрений, отзывались о ней довольно резко. На первый взгляд утверждения теории хаоса выглядели дикими и ненаучными. К тому же они базировались на математическом аппарате, который казался необычным и сложным.

Однако, по мере того как адептов хаоса становилось все больше, некоторые факультеты относились к ним неодобрительно – но были и те, что им благоволили. Некоторые научные журналы взяли за неписаное правило не публиковать работ о хаосе – но другие, напротив, печатали исключительно статьи, посвященные новой дисциплине. «Хаотистов» (их называли и так) стали выдвигать на получение престижных ежегодных стипендий и премий[59]. К середине 1980-х годов расслоение в академической среде привело к тому, что приверженцы хаоса заняли весьма значительные административные посты в высших учебных заведениях. Так были созданы центры и институты, специализирующиеся на «нелинейной динамике» или «сложных системах»[60].

Хаос сделался не только объектом изучения, но и методом; не просто сводом верований, но и средством продвижения науки вперед. Он породил новые способы использования компьютерной техники, воздавшие должное возможностям скромных терминалов, которые обеспечивают гибкую связь человека с компьютером и работают эффективнее сверхбыстродействующих моделей Cray или Cyber. Для исследователей хаоса математика стала экспериментальной наукой, компьютеры заменили собой лаборатории с рядами пробирок и микроскопами. Графические изображения приобрели первостепенную важность, что дало повод одному из хаотистов съязвить: «Математик, не опирающийся в своей работе на зрительные образы, подобен мазохисту… Как может он видеть соотношение между разными видами движения? Как он может развивать интуицию?»[61] Одни ученые занимались хаосом, но отрицали революционный характер теории[62]. Другие же, наоборот, называли происходящее сдвигом парадигмы, выражаясь терминологией Куна.

Стиль ранних публикаций о хаосе вызывал в памяти времена Франклина, когда пионеры науки формировали свои первые постулаты. Как замечает Кун, совокупность знаний, являющаяся отправной точкой для исследовательской работы, воспринимается авторитетными научными дисциплинами без доказательств. Из боязни наскучить коллегам многие ученые обычно писали свои статьи в крайне специализированном ключе. Статьи о хаосе начиная с 1970-х годов, напротив, звучали подобно Евангелию. От предисловия до заключения то были манифесты, призывающие ученых действовать, работать, изучать. В них говорилось о результатах, которые кажутся одновременно захватывающими и вызывающими[63]. О том, что теоретическая картина перехода от плавного перемещения к турбулентности только начинает вырисовываться. О том, что сущность хаоса математически постижима и никто не отрицает, что именно он сейчас предвещает будущее[64]. Но чтобы принять последнее, необходимо отречься почти от всего в прошлом.

Новые надежды, непознанные направления, а самое главное – свежее видение… Революции не происходят исподволь[65]. Одна точка зрения на природу заменяется другой. Старые проблемы предстают в новом свете, а то и вовсе признаются впервые. Происходит нечто такое, что можно сравнить с полным техническим переоснащением целой отрасли промышленности для выпуска новой продукции. Если говорить словами Томаса Куна, «научное сообщество словно оказалось вдруг на другой планете, где изученные уже предметы видятся в новом свете и появляются совсем незнакомые»[66].

Предметом своих опытов новая наука сделала маятник, символ классической механики, образец ограниченного движения, воплощение размеренной работы часового механизма. Свободно качающийся на конце стержня отвес[67]. Что может быть дальше от буйства турбулентности?

Предания прочно связали образ Архимеда с ванной, Ньютона – с яблоком, а Галилея – с лампадой, мерное качание которой взад и вперед, раз за разом, снова и снова, подсказывало подсознанию ученого новые идеи. Предсказуемость движения маятника позволила Христиану Гюйгенсу применить его в часах и поставить западную цивилизацию на путь, с которого нет возврата. В огромном зале парижского Пантеона при помощи маятника высотой с 20-этажный дом Фуко доказал факт вращения Земли. Маятники разных форм и размеров – важная деталь всех, в том числе и наручных, часов, за исключением разве что кварцевых. (Хотя, если на то пошло, колебания кварцевого механизма не сильно отличаются.) В пространстве, где нет трения, периодические движения совершаются перемещающимися по орбитам небесными телами. Но на планете Земля упорядоченное колебание присуще маятникам или сходным с ними устройствам. Работа простейших электронных схем описывается уравнениями, абсолютно аналогичными тем, что описывают качание отвеса, – электронные колебания происходят в миллионы раз чаще, однако природа их та же. Тем не менее к XX веку классическая механика стала не более чем учебным предметом и составляющей рядовых инженерных проектов, а маятники украсили научные музеи и сувенирные магазинчики аэропортов, приняв обличье вращающихся «космических шаров» из пластика. Ни один серьезный физик ими больше не интересовался.