Глик Джеймс – Хаос - Создание новой науки

В 1974 году полицию небольшого городка Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, задергали сообщениями, что после наступления темноты по глухим улочкам бродит странный человек 1. Из ночи в ночь огонек его сигареты проплывал в темноте. Не ведая цели, он часами блуждал в свете звезд, легко проницавшем разреженный горный воздух. Недоумевала не только полиция. Некоторые ученые из Национальной физической лаборатории также удивлялись экспериментам новоиспеченного коллеги с 26-часовыми сутками. Такой распорядок выбивался из расписания всех остальных людей, живущих в нормальном суточном ритме. Даже для группы теоретической физики это граничило с чудачеством.

За тридцать лет, прошедших с тех пор, как Роберт Оппенгеймер выбрал пустынное плато в штате Нью-Мексико для создания центра разработки атомного оружия, Национальная лаборатория в Лос-Аламосе превратилась в крупнейший научный институт, который располагал ускорителями, газовыми лазерами, химическими лабораториями, обеспечивал работой тысячи специалистов: физиков, инженеров, администраторов, а кроме того, стал одним из мировых центров, владеющих самыми мощными компьютерами. Некоторые из старейших сотрудников лаборатории еще помнили деревянные здания, наспех возведенные среди скал в начале 1940-х годов, однако для следующего поколения ученых Лос-Аламоса — молодых мужчин и женщин в потертых вельветовых штанах и форменных рубашках — крестные отцы первой атомной бомбы были чем-то вроде привидений. Средоточием “чистой” мысли в лаборатории служил теоретический отдел, или отдел Т (компьютерная служба и сектор вооружений маркировались соответственно литерами К и X). Более сотни опытных физиков и математиков трудились в нем на хорошо оплачиваемых позициях, свободных от “академических нагрузок” — преподавания и публикации научных трудов. Эти люди уже имели дело с натурами гениальными и эксцентричными, а потому удивить их было нелегко.

Но Митчелл Фейгенбаум составлял исключение из правил. За всю свою научную карьеру он опубликовал лишь одну статью и продолжал работать над чем-то совершенно бесперспективным. Выглядел он весьма примечательно: открытый лоб, копна густых волос зачесана назад, как у немецких композиторов прошлого века, глаза большие, выразительные. Фейгенбаум изъяснялся скороговоркой, глотая на европейский манер артикли и местоимения, словно не был уроженцем Бруклина. Работал он с маниакальным упорством, но, если дело не спорилось, бросал все и бродил, размышляя, преимущественно ночью. Двадцатичетырехчасовые сутки казались ему слишком короткими. Тем не менее Фейгенбаум был вынужден свернуть свой эксперимент по персональной квазипериодичности, когда понял, что не может больше просыпаться на закате (а такое при его распорядке дня случалось частенько).

К двадцати девяти годам Фейгенбаум снискал репутацию признанного эксперта, и многие сотрудники лаборатории прибегали к его советам, если, разумеется, ухитрялись застать коллегу на месте. Однажды, придя вечером на работу, Фейгенбаум столкнулся в дверях с директором лаборатории Гарольдом Эгнью. Тот был заметной личностью: ученик самого Оппенгеймера, он находился на борту самолета-наблюдателя, сопровождавшего бомбардировщик Enola Gay во время атаки на Хиросиму, и заснял весь процесс доставки первого детища лаборатории к земле.

Глик Джеймс – Хаос - Создание новой науки

Пер. с англ. М. Нахмансона и Е. Барашковой. — Москва: Издательство АСТ : CORPUS, 2021. — 416 с. - (Книги Политеха).

ISBN 978-5-17-116057-9

Глик Джеймс – Хаос - Создание новой науки – Содержание

Пролог

Глава 1 Эффект бабочки

Эдвард лоренц и его мини-модель погоды. компьютер ведет себя странно. Долгосрочный прогноз погоды невозможен. Порядок, выдающий себя за случайность. мир нелинейности. “мы упустили самую суть”.

Глава 2 Революция

Свежее видение. маятник, “космические шары” и качели на детской площадке. изобретение “подковы”. загадка разгадана: Большое красное пятно на Юпитере.

Глава 3 Взлеты и падения жизни

Моделирование популяций животного мира. нелинейная наука, “изучение тех животных, что не являются слонами”. Бифуркации и прогулка по реке Шпрее. картина хаоса и мессианский призыв.

Глава 4 Геометрия природы

Открытие относительно цен на хлопок. сбежавший от Бурбаки. Помехи при трансляции сигнала и извилистая береговая линия. новые размерности. монстры фрактальной геометрии. Подземные толчки в земной коре. от облаков к кровеносным сосудам. “мусорная корзина” науки. “увидеть мир в песчинке”.

Глава 5 Странные аттракторы

Вопросы господу Богу. Фазовый переход в условиях лаборатории. Вращающиеся цилиндры и критическая точка. Представление о турбулентности Давида Рюэля. Петли в фазовом пространстве. слоеные пирожные и сосиски. Астрономические системы. “Фейерверки или галактики”.

Глава 6 Универсальность

Новый старт в Лос-Аламосе. Ренормализационные группы. исследование феномена цвета. Расцвет вычислительных экспериментов. открытие Митчелла Фейгенбаума. теория универсальности. Письма с отказами. Конференция в городке комо. облака и живопись.

Глава 7 Экспериментатор

“Гелий в маленькой коробочке”. “зыбко вздымалась массивная зыбь вещества”. Поток и форма в природе. изящный триумф Альберта либхабера. опыт соединяется с теорией. От одного измерения ко многим.

Глава 8 Образы хаоса

Комплексная плоскость. сюрприз метода ньютона. множество Мандельброта: нити и спирали. искусство и коммерция встречаются с наукой. Фрактальные границы бассейнов. “игра хаоса”.

Глава 9 Группа динамических систем

Санта-Круз и шестидесятые. Аналоговый компьютер. Было ли это наукой? “мы все смотрели вдаль”. измерение непредсказуемости. Теория информации. от микромасштабов к макромасштабам. Подтекающий кран. Аудиовизуальные преимущества. конец эпохи.

Глава 10 Внутренние ритмы

Непонимание относительно моделей. сложное тело. сердце в динамике. Переустановка биологических часов. смертельная аритмия. Зародыши цыплят и неправильные ритмы. хаос как состояние здоровья.

Глава 11 Хаос. Что лежит за ним?