ЛитМир - Электронная Библиотека
A
A

Пролог

Затерянный мир - i_002.png

Жизнь на грани хаоса

Институт Санта-Фе размещается в нескольких строениях вдоль проспекта Каньон, которые прежде принадлежали монастырю. А институтские конференции проводятся в бывшей молельне. Сейчас, стоя на подиуме, в водопаде солнечного света, Ян Малкольм на мгновение театрально умолк, прежде чем продолжать лекцию.

Ему исполнилось сорок лет, и был он притчей во языцех во всем институте. Малкольм одним из первых начал разрабатывать теорию хаоса[6], но его многообещающую карьеру нарушило ранение во время путешествия по Коста-Рике. Ранение было весьма опасным, так что многие газеты поспешили объявить Малкольма погибшим. «Прошу прощения, что прерываю празднования в математических факультетах по всей стране, – позже съязвил он, – но оказалось, что я был мертв лишь слегка. Хирурги сотворили чудо и первыми же готовы распространяться об этом. Так что я снова здесь – так сказать, вторая производная».

Весь в черном, опирающийся на трость, Малкольм казался воплощением строгости. В институте его знали как нешаблонного аналитика и неисправимого пессимиста. Лекция, которую он прочел в этом августе, под названием «Жизнь на грани хаоса» являла его типичный образ мысли. В ней Малкольм представлял свои выкладки по теории хаоса применительно к эволюции.

Он и мечтать не мог о более компетентной аудитории. Институт Санта-Фе был основан в середине восьмидесятых годов нашего столетия группой ученых, которые решили досконально разработать теорию хаоса. Сюда съехались представители всех направлений науки – физики, экономисты, биологи, программисты. Объединяла эту разношерстную братию вера в то, что сложная структура мира скрывает от науки глобальный закон, который возможно вывести лишь с помощью теории хаоса, получившей теперь новое название – теория сложности[7]. Одним словом, теория сложности была объявлена «наукой двадцать первого века».

Институт исследовал огромное число сложных систем – ярмарки, нейроны в мозгу человека, движение ферментов в одной-единственной клетке, поведение перелетных птиц в стаях – и систем настолько запутанных, что изучение их было бы невозможно без компьютерной обработки. Ученые приступили к исследованиям недавно, но успели к этому времени получить ошеломляющие результаты.

Уже на первом этапе они обнаружили, что в сложных системах проявляются определенные общие модели поведения. И пришли к выводу, что эти модели характерны для всех сложных систем. Исследователи поняли, что эти модели нельзя объяснить, анализируя каждый отдельно взятый компонент системы. Проверенный временем научный подход редукционизма[8] (чтобы понять работу часов, нужно разобрать их по винтикам) не сработает в случае со сложными системами, поскольку интересующие науку модели поведения, похоже, возникают именно из-за взаимодействия различных компонентов этих систем. Поведение систем нельзя назвать ни запланированным, ни направленным, оно просто существует – и все. Поэтому эти модели поведения получили названия «самопроизвольные».

– Что касается самопроизвольных моделей поведения, – продолжил Ян Малкольм, – то для изучения эволюции показательны две из них. Первая – это адаптация. Мы наблюдаем эту модель повсеместно. Группы людей приспосабливаются к условиям ярмарки, клетки мозга приспосабливаются к сигнальной системе, иммунная система приспосабливается к инфекции, животные приспосабливаются к среде обитания. Мы пришли к выводу, что способность к адаптации характерна для сложных систем. Возможно, именно благодаря ей эволюция продвигается к созданию все более сложных организмов.

Оратор переступил с ноги на ногу и перенес вес на трость.

– Но более важно понять, каким способом сложные системы балансируют между необходимостью упорядоченности и императивом к переменам. Сложные системы стремятся к местоположению, которое мы называем «грань хаоса». Представим себе точку, достаточно нестабильную, чтобы поддерживать перемены живой системы, и достаточно стабильную, чтобы не дать ей скатиться в хаос анархии. Это зона конфликта, где новое и старое находятся в состоянии постоянной войны. Отыскать эту грань очень сложно. Если живая система подойдет слишком близко к краю, она рискует смешаться и распасться, а если отодвинется слишком далеко, то замрет, застынет и закоснеет. Оба состояния ведут к вымиранию. Слишком много или слишком мало перемен ведут к гибели. Сложная система может процветать только на грани хаоса. – Он помолчал. – Можно сделать вывод, что вымирание – это неизбежный результат той или иной стратегии: слишком мало или слишком много изменений.

В зале закивали. Большинство исследователей придерживались именно этой точки зрения. Вообще-то концепция грани хаоса считалась в институте едва ли не догмой.

– К сожалению, – продолжал Малкольм, – между этой теоретической схемой и фактом вымирания лежит пропасть. У нас нет возможности проверить правильность этих выводов. Окаменелые останки животных свидетельствуют о том, что они вымирали в определенные периоды истории, но не объясняют почему. Компьютерные версии эволюции не слишком достоверны. На живых организмах мы тоже не можем поставить эксперимент. Потому мы вынуждены признать, что вымирание нельзя объяснить ни теорией, ни практикой, а значит, оно не может быть предметом научных исследований. Возможно, именно поэтому между учеными и священниками разгорались такие споры по этому поводу. Вспомните, до сих пор еще никогда не возникало религиозных дебатов из-за числа «пи», или постоянной Планка[9], или функционирования поджелудочной железы. А вот по вопросу вымирания уже двести лет идет постоянная война. Не знаю, как решить проблему, если… Да? В чем дело?

В дальнем ряду взметнулась нетерпеливая рука. Малкольм досадливо нахмурился. Институтская традиция гласила, что все вопросы задают после доклада, перебивать лектора считалось верхом неприличия.

– У вас есть вопрос? – спросил Малкольм.

В конце зала поднялся молодой человек тридцати лет с небольшим.

– Собственно, скорее замечание, – заявил он.

Он был смуглым и худым, одетым в рубашку и шорты цвета хаки. Его движения были точны и сдержанны. Малкольм вспомнил его – Левайн, палеонтолог из Беркли, приехал в институт на лето. Ян ни разу не разговаривал с ним, но знал о репутации Левайна: он считался лучшим палеонтологом своего поколения, а возможно, и лучшим во всем мире. Но в институте его недолюбливали за напыщенность и надменность.

– Я согласен, – сказал Левайн, – что окаменелости не помогут установить причину вымирания. Отчасти потому, – объясняют нам ваши тезисы, – что причиной вымирания было поведение… по костям не узнаешь, как вело себя животное. Но я не согласен, что эти поведенческие тезисы невозможно проверить. На самом деле выводы напрашиваются сами собой. Хотя, возможно, вы пока об этом не думали.

Зал затаил дыхание. Малкольм сдвинул брови. Признанный математик не привык, чтобы его обвиняли в изложении непродуманных идей.

– Объяснитесь, – попросил он.

Левайн, казалось, остался равнодушным к напряжению, которое охватило весь зал.

– Пожалуйста. В меловой период динозавры распространились по всей планете. Мы находим их останки на каждом континенте и в каждой климатической зоне, даже в Антарктиде. Далее. Если причиной вымирания динозавров действительно послужило их поведение, а не череда катастроф, болезни, или смена растительности, или какое-либо другое распространенное объяснение, выдвинутое ранее, то мне кажется сомнительным, чтобы это поведение изменилось сразу и повсеместно. В свою очередь, это значит, что где-то на планете могли остаться живые динозавры. Почему вы не пытались их найти?

вернуться

6

Теория хаоса – область исследований, связывающая математику и физику. Теория хаоса гласит, что сложные системы чрезвычайно зависимы от первоначальных условий, и небольшие изменения в окружающей среде могут привести к непредсказуемым последствиям.

вернуться

7

Теория сложности изучает системы непредсказуемые, управляемые случаем, находящиеся в хаотическом состоянии. С помощью обычных научных методов поведение таких систем не объяснить.

вернуться

8

Редукционизм (от лат. reductio – возвращение) – методологический принцип, согласно которому сложные явления могут быть объяснены с помощью законов, свойственных более простым явлениям.

вернуться

9

Постоянная Планка – основная константа квантовой теории. Любые энергетические обмены могут происходить порциями, пропорциональными постоянной Планка.

2
{"b":"15328","o":1}