Погода – это большая сложная система, а более конкретно – это земная атмосфера в ее взаимодействии с землей и солнцем. Поведение этой большой и сложной системы никогда не поддавалось пониманию. Поэтому мы не могли предсказывать погоду. Но первые исследователи благодаря компьютерным моделям поняли одно: даже если это можно понять, предсказать это невозможно. Предсказать погоду абсолютно невозможно. А причина в том, что поведение системы чутко реагирует на начальные условия.
– Я запутался, – сказал Дженнаро.
– Если я буду стрелять из пушки снарядом определенного веса, с определенной скоростью и под определенным углом и если после этого я выстрелю вторым снарядом почти того же веса, почти с той же скоростью и почти под тем же углом – что произойдет?
– Оба снаряда приземлятся почти в одном и том же месте.
– Правильно, – сказал Малкольм. – Это – линейная динамика.
– Хорошо.
– Но если у меня есть одна система погоды, которую я привожу в действие при определенной температуре, определенной скорости ветра и определенной влажности и если я повторю все это при почти таких же температуре, ветре и влажности, то вторая система не поведет себя почти так же, как первая. Она отклонится и очень быстро превратится в нечто совершенно другое. Гроза вместо ясного солнца. Это и есть нелинейная динамика. Она чувствительна к начальным условиям: мельчайшие различия растут и превращаются в доминирующие.
– Кажется, я понимаю, – сказал Дженнаро.
– В двух словах это «эффект бабочки». Бабочка машет крыльями в Пекине, а погода меняется в Нью‑Йорке, – Значит, хаос – это все случайное и непредсказуемое? – спросил Дженнаро. – Я правильно понял?
– Нет, – ответил Малкольм. – На самом деле мы находим скрытые закономерности внутри комплексного многообразия поведения системы. Вот почему столь широки возможности теории хаоса: с ее помощью можно изучать что угодно: уровни цен на бирже, поведение разбушевавшейся толпы, электрическую активность мозга при эпилепсии. Любой вид комплексной системы, где имеют место беспорядок и непредсказуемость. Мы можем найти порядок, лежащий в ее основе. Понятно?
– Да, – ответил Дженнаро. – Но что это за порядок?
– В основном он характеризуется движением системы внутри фазового пространства, – ответил Малкольм.
– Господи, – вырвалось у Дженнаро, – единственное, что я хочу знать, это почему вы считаете остров Хэммонда неперспективным.
– Понимаю, – сказал Малкольм. – Дойду и до этого. Теория хаоса утверждает два положения. Первое: в основе комплексных систем, подобных погоде, лежит порядок. Второе, противоположное первому, – поведение простых систем может носить сложный характер. Возьмем, например, шары при игре в пул[6]. Вы ударяете по шару, и он начинает отскакивать от краев стола. Теоретически это очень простая система, почти ньютоновская. Если вам известны сила, приложенная к шару, его масса и вы можете вычислить, под какими углами шар будет ударяться о стенки, то вы можете предсказать и все дальнейшее поведение шара. Теоретически вы могли бы предсказать все его поведение, пока он не остановится. Вы могли бы определить, где он остановится через три часа.
Ясно, – кивнул Дженнаро.
– Но на самом деле оказывается, что предсказать больше, чем на несколько секунд, вы не можете. Потому что почти сразу вступают в действие мельчайшие детали: неровности на поверхности шара, крошечные царапины на деревянной поверхности стола – и поведение шара меняется.
Нескольких секунд достаточно для того, чтобы перечеркнуть все ваши кропотливые расчеты. |