Хакен - тайны природы

что даже после продолжительнеиших размышлений мы все же оказываемся не в состоянии решить проблему однозначно и выйти из конфликта. К этому следует добавить, что в жизни мы бываем порой чересчур ограничены во времени, и потому просто не успеваем найти решение. Из всего этого можно сделать только один вывод: прежде всего, следует научиться распознавать проблемы, которые принципиально могут иметь два (или более) равноценных решения. Насколько эти решения равноценны в действительности, мы тоже часто не способны определить. Размышляя и взвешивая различные подходы к проблеме, мы спустя некоторое время должны убедиться в том, что перед нами настоящий конфликт и оба найденных нами решения действительно равноценны. И если все это так, будет абсолютно безразлично, что именно выбрать. Важно еще одно: ни в коем случае не следует раскаиваться в своем решении. Мы постоянно должны помнить о том, что в результате долгих размышлений было выбрано одно из двух совершенно равноценных решений, каждое из которых, естественно, имело свои преимущества — и то, что было отвергнуто, заметьте, тоже.

Перенос конфликтов в социальной сфере

Именно в социальной сфере существуют конфликты, имеющие два равноценных решения — или, вернее говоря, выхода, — однако выводят нас из таких ситуаций совместные действия людей. Правда, в результате конфликты оказываются не разрешенными, а лишь перенесенными. Начнем опять-таки с относительно простых примеров, на основании которых можно выстроить аналогии для рассмотрения более сложных и чрезвычайно актуальных вопросов. Скажем, каждый ребенок, родившись, обязательно должен получить фамилию. У многих народов принято (и даже закреплено законодательно) давать ребенку фамилию отца. Однако с тем же успехом это могла бы оказаться фамилия матери. Если процесс получения ребенком фамилии не регламентирован законом, то каждая семейная пара стоит перед выбором: какую из двух фамилий будет носить их ребенок? Нет ни малейшего сомнения в том, что в каждом отдельном случае эта ситуация могла бы стать конфликтом, который в отсутствие регулирующих процесс законов родителям пришлось бы решать самим.

Абсолютно то же самое относится и к фамилиям, принимаемым при заключении брака. Должны ли супруги взять общую фамилию? и которую из двух? Некоторые пары выбирают в таких случаях двойную фамилию —

допустим, Мюллер-Майер. Нетрудно подсчитать, что через десять поколений такая составная фамилия будет содержать в себе уже более тысячи элементов. Бессмыслица, сводящая компромисс к абсурду.

Следовательно, остаются две возможности: взять супругам фамилию мужа или жены и дать ребенку фамилию отца или матери. Очевидно, что существовавшие до нас общества разрешили эту проблему, разрушив симметрию с помощью норм общественного поведения. Нарушение симметрии может произойти также под воздействием традиции или закона. Закон в таком случае играет роль параметра порядка, которому подчинены супруги, дающие фамилию своему ребенку. С другой стороны, сами законы — по крайней мере, в демократическом обществе — устанавливаются представителями общества, т. е. и параметр порядка подчинен определяющим его действиям индивидуумов. Налицо уже знакомые нам синергетические взаимоотношения между параметром порядка и отдельными элементами системы. Существует и другая возможность, вызываемая отсутствием параметра порядка. Для нашего примера это будет означать, что закон оставляет вопрос о фамилии открытым, что и приводит отдельные семьи к конфликтам. Отсюда неизбежно следует, что большая личная свобода одновременно означает и большую вероятность личностных и межличностных конфликтов.

Следующий пример подобного рода конфликтов предоставляет нам семейное право. Кого из родителей — отца или мать — предпочитает суд в качестве воспитателя детей? Особенно отчетливо эти предпочтения проявляют себя во время бракоразводных процессов, когда судья, как правило, оставляет маленьких детей с матерью. Таким образом, симметрия оказывается нарушена — в принципе, дети могли бы оставаться и с отцом, — но судья должен нарушить присущую ситуации симметрию в силу сложившихся в обществе представлений. Необходимые для разрешения подобных конфликтов законы отсутствуют, и суд оказывается инстанцией,произвольно нарушающей симметрию. Проблематику может расширить еще один пример, касающийся той же области права. Речь идет о том, предпочитают ли партнеры жить совместно в браке или же без оформления брака. При решении этого вопроса вновь происходит сопоставление и взвешивание множества преимуществ и недостатков обоих способов совместного существования двух людей. Среди многообразия противопоставляемых пар «за» и «против» могут быть названы, к примеру, следующие: связанность супругов браком дает им, однако, уверенность в том, что ни один из них не останется без попечения; внебрачная связь дарует партнерам свободу, что одновременно означает отсутствие у этих людей каких-либо обязательств

друг перед другом. Совершенно ясно, что преимуществами обоих положений одновременно воспользоваться невозможно. Когда расходится пара, не состоявшая в браке, могут порой происходить значительные экономические столкновения: например, если партнерами была приобретена общая квартира. Регулирование подобных конфликтов опять-таки находится в ведении государства, т. е. снова налицо попытка перенести конфликт в общественную сферу. Общество, представленное все тем же государством, зачастую вовсе не готово к регулированию подобных конфликтов, так как все предусмотренные им конфликтные ситуации разрешаются исключительно в рамках, ограниченных браком.

Как явствует из приведенных примеров — а количество их можно увеличить в десятки раз, — в государстве происходит постоянный перенос конфликтов из личной сферы в общественную и из общественной в личную. Из подобных взаимоотношений между личностью и обществом вытекает, что решения в возможных конфликтах, касающихся отдельной личности, берет на себя общество или государство. Но верно также и обратное: большая свобода отдельной личности при принятии решений означает и большую вероятность возникновения конфликтных ситуаций.

Обсуждаемые эффекты не следует относить только к браку. Они могут касаться иных групп людей или даже целых городов и при этом не иметь ничего общего с правовым регулированием.

Тем, кому довелось пожить в разных городах, хорошо известно, что существует некий местный климат, создаваемый самими жителями: есть города, в которых люди дружелюбны и общительны, а есть и такие, где, кажется, собрались одни брюзги и невежи. Перед нами — очередное воплощение «общественного», коллективного эффекта, сопровождающего нарушение симметрии, т. е. выбор между личными установками на «дружелюбие» и «недружелюбие». Стоит лишь возникнуть в городе какому-то общему, коллективному настроению, и человек, приехавший в этот город, уже ничего не сможет поделать с этим «климатом» — с течением времени его поведение будет все меньше и меньше отличаться от поведения местных старожилов. Попавший в город ворчунов жизнерадостный весельчак фрустрирует и, вполне вероятно, сам станет ворчуном. Ну а брюзга, пожив некоторое время среди открытых, дружелюбно настроенных людей, скорее всего, будет заражен всеобщим дружелюбием. Тот же эффект — и порой еще более ярко выраженный — можно наблюдать не только в городах, но и в различных заведениях и учреждениях. Здесь тоже существует некий «местный климат», изменить который удается далеко не каждому новичку.

ГЛАВА 12

ХАОС, СЛУЧАЙНОСТЬ И МЕХАНИСТИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

Предопределено — или случайно?

Едва ли найдется философ — об ученых-естествоиспытателях мы даже и не говорим, — который взялся бы поспорить с тем, что знания, добытые физикой и другими естественными науками, являются неотъемлемой частью создаваемой человечеством картины мира. На наш теперешний образ мышления глубокое влияние оказали научные революции, потрясшие самые основы физики. Наша убежденность в том, что все процессы в природе протекают в соответствии со строгими, «железными» законами, возникла и укрепилась только благодаря законам физики, получившим тысячекратное доказательство.

Немалый вклад в это был внесен механикой, расцвет которой пришелся на девятнадцатый век. Механика занимается изучением движения отдельных тел и действующих между этими телами сил. Фундаментальное открытие, сделанное Ньютоном, касалось того, что падение яблока с дерева и движение Земли и других планет по их орбитам вокруг Солнца суть проявление одного и того же закона. Законы, открытые Ньютоном, легли в основу ракетостроения и стали, таким образом, основой для покорения человечеством космического пространства. Прямо на экранах телевизоров мы можем наблюдать, как ракеты устремляются к Луне по точно рассчитанным траекториям. Соблюдение такой траектории, заранее рассчитанной и потому предсказуемой, заключает в себе, однако, и нечто для человека гнетущее и даже жуткое. Если некая последовательность различных событий жестко предопределена, мы оказываемся всего лишь лишенной собственной воли частичкой колоссального механизма. Даже случайности здесь не

остается места — ведь предопределено абсолютно все. Далеко идущие философские (а также религиозные) последствия такого видения мира обсуждались уже не единожды, и представить их себе не сложно. В двадцатые годы благодаря появлению квантовой теории в мировоззрении произошел головокружительный переворот, и возрожденная случайность вернулась в наш мир. Вернемся ненадолго к процессам, протекающим в лампе и лазере: возбуждая отдельный электрон в атоме, мы наделяем его большей энергией, чем он обладает в своем обычном, невозбужденном, состоянии, и электрон, стремясь избавиться от этой дополнительной энергии, излучает ее в виде световой волны. При этом абсолютно невозможно — в рамках квантовой теории — предсказать, в какой именно момент времени электрон испустит световой импульс. Это очень похоже на игру в кости: никогда нельзя предсказать точно, какое именно число будет выброшено.

Судя по всему, что мы сегодня знаем о событиях, происходящих в микромире — невидимом нам мире атомов, — тамошние процессы подвластны исключительно случайности. Все попытки пустить здесь в ход представления, связанные с механистической картиной мира, провалились, так как вступали в явное противоречие с экспериментальными данными. Случайность же — как полная и абсолютная непредсказуемость — резко противоречит представлению о раз и навсегда заданном ходе вещей.

Предопределено — и случайно!

В семидесятых-восьмидесятых годах многие ученые были буквально ошеломлены сообщениями о том, что в природе возможны события, обладающие в некотором роде двойственным характером. С одной стороны, эти события (например динамические процессы) подчиняются законам, не менее «железным», чем законы механики, или даже самим законам механики. С другой же стороны, такие события не чужды случайности и непредсказуемости. Для обозначения совершенно новой группы явлений было выбрано слово «хаос».

Слово это хорошо знакомо нам из повседневной жизни. Достаточно вспомнить хотя бы о всем известном хаосе дорожного движении, о безнадежной неразберихе, царящей на магистралях, забитых вереницами машин. Эта картина — воплощение самой сути слова «хаос» в том смысле, в котором оно используется сегодня учеными. Каждая из машин, участвующих в этой сутолоке, оказывается на своем месте в полном соответствии со строги-

136 ГЛАВА 12

ми законами механики, и все же наблюдателю это зрелище представляется совершеннейшей путаницей, хаосом, в котором положение отдельных машин выглядит следствием случайного распределения: огромный грузовик рядом с синим легковым автомобильчиком, наперерез им вылетает красная машина, за ними мотоцикл и т. д.

Возможно, еще более драматический взгляд на хаос и порядок выражен знаменитым художником М. Эшером в картине, которая так и называется — «Хаос и порядок» (см. рис. 2.3). В центр картины помещен кристалл абсолютно правильной формы, а пространство вокруг этого кристалла заполнено каким-то мусором вроде черепков, осколков, пустых консервных банок и прочего в этом роде. Кристалл со всей очевидностью воплощает собой порядок, мусор же вокруг символизирует хаос. В данном случае хаос статичен — в противоположность определяемым нами как хаос явлениям природы, пребывающей в вечном движении. Вообще, слово «хаос» рекомендуется употреблять со всей осмотрительностью: даже в науке хаос хаосу рознь. Во-первых, здесь существует уже давно известный «микроскопический хаос». С этим понятием читатель уже неоднократно сталкивался — например при описании нами света обычной лампы или неупорядоченного движения отдельных молекул газа. Новым может оказаться понятие о «детерминированном хаосе», называемом также коротко просто «хаос», в связи с чем может возникать — и часто возникает — множество недоразумений.

Детермированный хаос, который поначалу рассматривался всего лишь как случайно проявляющаяся странность, сегодня предстает перед нами как стереотип поведения многих систем, исследуемых синергетикой. Вспомним несколько уже упоминавшихся примеров.

При движении нагреваемой снизу жидкости — в зависимости от температуры горизонтального слоя — возникают совершенно различные конфигурации. По прошествии нескольких этапов, на которых образуются упорядоченные структуры, в жидкости начинается совершенно беспорядочное движение: она, как говорят специалисты, становится турбулентной. Сегодня мы с полным правом можем предположить, что вихри, возникающие при этом в жидкости, подчиняются законам хаотической динамики.

Аналогичную картину можно наблюдать, следя за кольцами табачного дыма. В воздухе они деформируются, и в конце концов наступает момент, когда дым движется уже совершенно хаотично — движение становится турбулентным. При определенных химических реакциях возникают пространственные или временные макроскопические структуры — например периодические переходы от синего цвета к красному и т. д.

Почему эти пустоты не заполнены льдом? Ответ математиков, занимающихся движением небесных тел, гласит: под воздействием лун Сатурна глыбы льда были вынуждены перейти на хаотические орбиты, а потому покинуть эти участки пространства. Насколько это утверждение соответствует истине, пока не ясно. Кроме того, снимки, сделанные американскими исследовательскими зондами с близкого расстояния, показывают, что мы имеем дело с еще более тонкими структурами, чем предполагалось. Как выясняется, кольца Сатурна напоминают изрезанную бороздками грампластинку, а считавшиеся прежде полыми участки пространства оказываются пронизаны чем-то вроде спиц. Словом, многое здесь продолжает оставаться загадкой.

Строго говоря, ответ на вопрос о том, каким образом происходит переход к хаотическому движению, возможен только в рамках математики — но даже и он становится всего лишь началом пути, ведущего к постижению природы хаоса.

Тем не менее, мы можем очень легко продемонстрировать, как именно удается случайности прокрасться в строго предопределенное движение.

Игровые автоматы: запланированный хаос

Представим себе установленное вертикально бритвенное лезвие, на которое сверху падает стальной шарик (рис. 12.2). Справа или слева от лезвия

то же происходит при игре в кости. Кубик, конечно, обязательно упадет на стол — но то, которой из граней он коснется поверхности, с точно такой же