С давних времён существование спонтанного порядка во Вселенной, будь то синхронное мерцание светлячков в Малайзии или движение электронов в сверхпроводниках, завораживало учёных и ставило их в тупик. Тем не менее, междисциплинарная наука о синхронизме возникла совсем недавно, и неудивительно, если вы о ней ещё не слышали.
Но теперь у вас есть возможность узнать, как и зачем учёные стремятся разгадать тайну ритма Вселенной — ведь об этом написал захватывающую книгу известный математик Стивен Строгац.
Стивен Строгац — профессор прикладной математики Корнельского университета, специалист по синхронизации динамических систем и замечательный преподаватель, не устающий демонстрировать, как точно математика объясняет мир.
Например, в 2008 году он смоделировал историю бейсбола и математически доказал, что удача важна в игре не менее, чем мастерство игрока. Книгой Строгаца «Удовольствие от Х» зачитываются и бывалые математики, и те, кто со школы привык обходить эту науку за версту. А ещё он вёл научно-популярную колонку о математике в The New York Times. Так что Строгац умеет говорить доступно о сложных вещах.
Книга Строгаца «Ритм Вселенной. Как из хаоса возникает порядок» вышла в 2002 году, но на русском языке появилась только недавно. Чтобы вникнуть в суть проблемы, которой она посвящена, можно посмотреть это выступление Стивена Строгаца на TED.
Я пытаюсь использовать вычислительные методы и компьютеры, чтобы понять, как из хаоса рождается порядок.
Когда вы договариваетесь с приятелем о времени встречи и одновременно приходите в кафе, ваша синхронность никого не удивит. Но как договариваются между собой миллионы светлячков, радующие своим синхронным ритмичным мерцанием наблюдательных учёных? Именно с такого, казалось бы, праздного любопытства читатель «Ритма Вселенной» начинает погружение в вопросы высшей математики, физики, биологии и социологии.
«Ритм Вселенной» повествует о множестве увлекательных вещей: о синхронизме в работе нашего организма, о циркадных ритмах и закономерностях сна (возможно, глава, посвящённая этому, прольёт свет на ваши личные проблемы с режимом дня), о работе единой энергосистемы США, о синхронизации часов в разных уголках Земли, о квантовом синхронизме, о синхронизированном хаосе и криптографии и ещё о многом другом.
При чём тут математика? Дело в том, что именно она позволяет увидеть общее в совершенно разных процессах. И синхронизация клеток головного мозга, и синхронизм атомов лазера, и светлячки — всё это вариации одной математической темы: спонтанного возникновения порядка из хаоса.
Строгац описывает сложное движение математической мысли: от описания системы, состоящей из двух идентичных механических осцилляторов, которые спонтанно синхронизируются друг с другом, до изучения гигантских сетей, в том числе социальных. Читатель может убедиться, что работа математиков тесно связана с наблюдением за окружающим миром и невозможна без взаимодействия с представителями других наук. К слову, личности учёных, с которыми автор знакомит читателя, не менее интересны, чем открытия, которые они совершают.
«Ритм Вселенной» — это нелёгкое чтение. Чтобы вникнуть в процесс чужого умственного труда, вам тоже придётся потрудиться. Но оно того стоит: наградой будет обновлённый взгляд на мир, который, по словам Строгаца, постоянно балансирует на грани порядка и случайности.
Возможно, мы инстинктивно догадываемся, что если бы мы нашли источник и первопричину этого самопроизвольного порядка, то нам удалось бы открыть главную тайну мироздания.
(Фото обложки: Mike Lewinski)
