Джеймс Глик - Хаос. Создание новой науки

Наукой движет специализация. Исследователи гидродинамики, следуя своим представлениям, совершенно справедливо усомнились в высоком уровне точности, который, по утверждению Суинни и Голлаба, был достигнут ими при работе с течением Куэтта – Тейлора. Со своей стороны математики справедливо возмущались Рюэлем. Он нарушил правила, выдвинув амбициозную физическую теорию под видом доказательного математического утверждения, и сделал это так, что отделить предположения от доказательств стало весьма нелегко. Математик, который отказывается принять идею, пока она не будет облечена в традиционную форму теоремы и доказательства, играет по правилам, предписанным его дисциплиной и ставящим заслон на пути подтасовки. Редактор журнала, отвергающий новые идеи, изложенные непривычным стилем, способен навлечь на себя обвинение в защите кастовых интересов авторитетных коллег, тем не менее он также выполняет роль защитного фильтра в обществе, которое не без оснований остерегается неизведанного. Сам Либхабер замечал, что «наука – оружие против нелепости» [256]. Когда коллеги называли его мистиком, характеристика эта далеко не всегда звучала лестно.

Осторожный и дисциплинированный экспериментатор, известный своей точностью в постановке опытов, он обладал чутьем на такое абстрактное, расплывчатое, призрачное явление, как поток. Поток воплощает в себе образ и изменения, движение и форму. Физик, думающий о системе дифференциальных уравнений, назовет их математическое движение потоком. Идея потока восходит еще к Платону, предполагая, что изменения в системах отражают некую реальность, не зависящую от конкретного момента. Либхабер принял мысль Платона о том, что Вселенная полна скрытых форм. «Но мы ведь знаем, что это на самом деле так! Вы же видели листья на деревьях.

Разве вы не поражаетесь тому, что число характерных для них форм ограниченно? Вы можете легко изобразить в общих чертах любой лист. Было бы интересно понять это явление. Или вот другие формы. Например в эксперименте вы наблюдаете, как одна жидкость проникает в другую. – Рабочий стол самого Либхабера был усыпан изображениями подобных опытов, мощных фрактальных разливов жидкости. – А сейчас, включив газ на кухне, вы видите, что пламя принимает ту же универсальную, весьма распространенную форму. Для меня не имеет значения, пламя ли это, или жидкости одна внутри другой, или твердый растущий кристалл. Все, что меня интересует, – это сама форма. В науке еще с восемнадцатого века витали мысли о том, что ученые проходят мимо эволюции формы в пространстве и времени. Думая о потоке, можно представлять его по-разному – как некий поток в экономике или как течение истории. Сначала это течение может быть ламинарным, потом разветвляющимся до более сложного состояния, когда, вероятно, появятся колебания. А потом оно становится хаотичным» [257].

Универсальность форм, подобие сквозь масштабы, повторение и пересечение потоков – все это находилось за пределами стандартного математического подхода, но осознать этот факт было весьма непросто. Научные вопросы формулируются на доступном языке науки, а в XX веке либхаберовское ощущение потока лучше всего было выражено языком поэзии. Например, Уоллес Стивенc, опережая физиков в сверхъестественном видении мира, так описал поток, повторяющий себя в непрестанных изменениях:

Поэзия Стивенса часто передает буйство воздуха и воды. Она также проникнута убеждением, что порядок незримо присутствует в природе:

В воздухе, где нет теней,

Неосязаемое знание разлито повсюду [258].

Когда в 1970-х годах Либхабер и другие экспериментаторы начали изучать движение жидкостей, они делали это так, как если бы восприняли поэтический намек на неощутимое знание. Они подозревали наличие связи между движением и определенной универсальной формой, собирая информацию единственно возможным путем – фиксируя результаты опытов и накапливая их в компьютере. Потом они искали такие способы организации данных, которые позволили бы обнаружить универсальные формы и описать их в терминах движения. Эти ученые были убеждены, что динамические образы, подобные пламени, и органические структуры, такие как листья, обязаны своей формой некоему еще не исследованному сплетению сил. Этим экспериментаторам, которые неустанно пытались уловить хаос, удалось отказаться от представления о реальности как замершей и неподвижной. Они подошли в своих представлениях совсем близко к тому, что Стивене выразил фразой «Зыбко вздымалась массивная зыбь вещества» (хотя даже Либхабер не заходил настолько далеко, чтобы описывать это таким образом) [259]:

То была сила славы, осенявшая вены,

Пока все рождалось, двигалось и исчезало,

Возможно, вдали – превращенье иль пустота,

Зримые превращения летней ночи,

Вытяжка серебра, обретавшая форму,

Но вдруг отринувшая себя самое [260].

Для Либхабера не Стивенc, а Гёте служил источником магического вдохновения. Когда Фейгенбаум рылся в библиотеке Гарварда в поисках «К теории цвета» Гёте, Либхаберу уже удалось пополнить свою коллекцию оригинальным изданием еще более малоизвестного трактата «Опыт о метаморфозе растений».

Он представлял собой коварную атаку на физиков, которых, по мнению Гёте, волновали исключительно статичные процессы, а не жизненные силы и течения, породившие те формы, что мы видим постоянно. Эта часть наследия Гёте – по мнению историков литературы, весьма незначительная – вызвала к жизни псевдонаучные течения в Германии и Швейцарии, поддерживаемые такими философами, как Рудольф Штайнер и Теодор Швенк. Этими людьми Либхабер тоже восхищался, насколько вообще мог восхищаться ученый-физик.

«Чувствительный хаос» – Das sensible Chaos – так определил Швенк соотношение между силой и формой. Это выражение стало названием странной книжицы, повествовавшей прежде всего о воде. Она увидела свет в 1965 году и позднее несколько раз переиздавалась. Английское издание предваряло восторженное предисловие Жак-Ива Кусто, а также рекомендации журналов WaterResourcesBulletin и Journal oftheInstituteofWaterEngineers . Небольшая претензия на научность лишь вредила работе Швенка, в которой, по сути, не было ничего от математики. И все же наблюдения автора можно было назвать безупречными. Он описал множество естественных форм водного течения, увиденных глазами художника. Он собрал фотографии, сделал десятки точных зарисовок, какие делает специалист по клеточной биологии, изучая фрагменты клетки в микроскоп. Швенк отличался непредубежденностью и даже наивностью, какими мог бы гордиться сам Гёте.