Хаос. Создание новой науки - Джеймс Глик

Хотя, если посмотреть на это с другой стороны, факультет долго мирился с исследованиями, которые отнюдь не обещали вылиться во что-либо научно существенное, и даже содействовал им. Руководитель диссертационной работы Шоу продолжал выплачивать ему стипендию еще год после того, как его протеже оставил физику низких температур. Никто не запрещал проводить исследования хаоса. В худшем случае факультет был обескуражен, но сохранял благожелательность. Каждого из участников группы время от времени увещевали с глазу на глаз, что если капризы имеющих ученую степень еще можно как-то оправдать, то аспирантам никто не поможет найти работу по несуществующей специальности. На факультете им втолковывали, что они переживают лишь мимолетное увлечение, но что будет потом? Однако за пределами поросших секвойями холмов Санта-Круза хаос уже обретал ярых сторонников – и группа динамических систем должна была присоединиться к ним.

Однажды университет посетил Митчелл Фейгенбаум, заехавший туда во время своего лекционного турне, которое призвано было ознакомить ученых с прорывом в исследовании универсальности. Как всегда, его выступления являли собой малопонятные экскурсы в математику. Теория ренормализационных групп представлялась неким эзотерическим элементом физики твердого тела, которую аспиранты Санта-Круза не изучали. Кроме того, молодых физиков больше интересовали реальные системы, нежели простые одномерные модели[348]. Тем временем Дойн Фармер, прослышав, что математик Оскар Лэнфорд III занимается исследованиями хаоса в Калифорнийском университете в Беркли, отправился на встречу с ним. Лэнфорд, вежливо выслушав гостя, заявил, что обсуждать им нечего. Он пытался разобраться с теориями Фейгенбаума[349].

«Господи, где его чувство масштаба? – думал Фармер. – Он занят исключительно малыми орбитами, а мы между тем изучаем теорию информации, которая столь глубока. Разбираем хаос на части, чтобы увидеть, что движет им. Пытаемся связать метрическую энтропию и показатели Ляпунова с более привычными статистике мерами».

При встрече с Фармером Лэнфорд не подчеркивал значения универсальности, и только позже до молодого физика дошло, что собеседник просто обошел данный вопрос. «Я был наивен, – признавался Фармер. – Сама идея универсальности стала не просто огромным достижением. Сделанное Фейгенбаумом дало работу целой армии ученых, занятых разного рода критическими явлениями.

Раньше представлялось, что нелинейные системы необходимо рассматривать последовательно. Мы пытались подобрать нужный язык, чтобы описать их, охарактеризовать количественно. Большинству, однако, казалось, что нужно применять именно последовательный подход. Мы не видели способа классифицировать системы и найти решения, подходящие для целого класса объектов, как это делается в отношении систем линейных. Универсальность позволяла найти свойства, идентичные (в некотором измеримом смысле) для всех явлений данного класса, некоторые предсказуемые характеристики. Вот почему она была по-настоящему важной.

Имелся и социологический фактор, подливавший масла в огонь. Фейгенбаум выразил результаты своих исследований на языке ренормализационных групп. Он позаимствовал инструмент, которым в совершенстве владели исследователи критических явлений. Эти парни переживали нелегкие времена. Им казалось, что нет больше интересных вопросов, за которые они могли бы взяться. Они искали, куда бы приложить свои знания. И тут появляется Фейгенбаум и указывает очень важную область приложения усилий. Он открыл новую дисциплину!»[350]Впрочем, молодые ученые из Санта-Круза сами вскоре стали известными. Внутри факультета их звезда начала восходить после внезапного появления группы на конференции по физике твердого тела, проходившей в середине зимы 1978 года в Лагуна-Бич и организованной Бернардо Губерманом из исследовательского центра компании Xeroxв Пало-Альто и Стэнфордского университета. Никто их туда не приглашал, но они все же отправились в путь, в огромном «форде» 1959 года выпуска, принадлежавшем Шоу (на таких машинах, известных под названием CreamDream, ездили фермеры). На всякий случай молодые люди захватили с собой кое-какое оборудование, в том числе огромный телевизионный монитор и видеофильмы. Когда один из приглашенных докладчиков в последнюю минуту отменил свое выступление, Губерман предложил Шоу выступить вместо него. Момент был выбран как нельзя лучше: хаос уже был на слуху, но лишь немногие физики, приехавшие в Лагуна-Бич, знали, что он собой представляет. Итак, Шоу начал с объяснения того, что такое аттрактор в фазовом пространстве: сначала фиксированные точки (процесс останавливается); затем предельные циклы (процесс подвержен колебаниям); затем странные аттракторы (непредсказуемый процесс). Он продемонстрировал свою компьютерную графику на видеопленке. («Аудиовизуальные средства дали нам ощутимые преимущества, – отмечал потом Шоу. – Нам удалось буквально загипнотизировать всех вспыхивающими огоньками»[351].) В своем докладе он коснулся аттрактора Лоренца и эксперимента с подтекающим краном, объяснил геометрию – как растягиваются и складываются различные формы и что это значит на грандиозном языке теории информации. Наконец, чтобы закрепить впечатление, он сказал несколько слов об изменяющихся парадигмах. Выступление обернулось триумфом, причем в аудитории находились некоторые сотрудники физического факультета Санта-Круза, впервые увидевшие хаос глазами своих юных коллег.

В 1979 году группа в полном составе посетила второе посвященное хаосу заседание Нью-Йоркской академии наук, но теперь уже в качестве законных участников. Новая дисциплина росла со скоростью взрывной волны. Если в 1977 году встреча была посвящена Лоренцу и на нее приехали десятки специалистов, то теперь главной фигурой стал Фейгенбаум, а число участников исчислялось уже сотнями. Там, где двумя годами ранее Роберт Шоу тщетно пытался отыскать пишущую машинку, чтобы подсунуть свой печатный текст под дверь какому-нибудь специалисту, группа динамических систем штамповала статьи со скоростью печатного станка, причем в качестве авторов указывались сразу все ее участники.

Но союз четырех не мог существовать вечно. Чем ближе становились молодые исследователи к реальному научному миру, тем неизбежнее был распад сообщества. Однажды позвонил Бернардо Губерман[352]. Ему нужен был Роберт Шоу, но на месте оказался только Крачфилд. Звонивший нуждался в соавторе, чтобы написать краткую и несложную статью о хаосе. Крачфилда, самого младшего в группе, уже не устраивала отведенная ему роль «хакера». Он начинал понимать, что в одном отношении факультет абсолютно прав: рано или поздно каждого из членов группы будут оценивать по отдельности. К тому же Губерман был весьма искушенным физиком, чего так недоставало аспирантам, и, что самое важное, он знал, как разработать проблему с максимальной отдачей. Когда Губерман впервые увидел лабораторию группы, у него появились определенные сомнения: «Понимаете, все выглядело таким расплывчатым, все эти диваны, кресла-мешки, словно ты в машине времени перенесся в эпоху хиппи и вновь ощутил атмосферу шестидесятых»[353]. И все-таки ему нужен был аналоговый компьютер, а Крачфилд сумел выполнить на нем исследовательскую программу Губермана в считаные часы. В этом деле коллектив становился уже помехой. «Парни захотят поучаствовать», – заметил как-то Крачфилд, но Губерман категорически отказал: «Это не просто доверие, это еще и ответственность. Допустим, что положения статьи окажутся неверными. Готовы ли вы к тому, что вина упадет на всю группу? Я не ее часть». Для работы ему требовался лишь один партнер.