Ритм Вселенной. Как из хаоса возникает порядок - [133]

Однако по-настоящему особенным в этом состоянии было то, что оно поддерживалось на протяжении двух часов, то есть по прошествии значительного времени с момента нормализации притока машин на автомагистраль. Другими словами, эта картина способна поддерживаться самостоятельно. Она даже посылает волны заторов в обратную сторону по автомагистрали. Тем из водителей, кто въехал на дорогу позже и столкнулся с этими волнами «двигайся-останавливайся», они кажутся загадочными. Задержки движения возникают периодически без каких-либо видимых причин.

Последующее компьютерное моделирование показало, что такая картина не поддерживается перегруженностью самой по себе[275]. После того как скачок трафика на въезде на автомагистраль рассосется, последующее движение могло бы осуществляться так же беспрепятственно – даже при той же совокупности водителей и при той же плотности трафика. Такая, более приятная, альтернатива является столь же стабильной и самоподдерживающейся. Но водители не могут коллективно достичь ее. Они оказываются вовлеченными в один стабильный режим и не могут перейти в более благоприятный. В этом отношении синхронизированный трафик подобен спиральным и свиткообразным волнам в BZ-реакции или разрушительным вращающимся волнам, которые являются причиной сердечной аритмии. После того как эти волны сформируются, их очень трудно погасить. Чтобы добиться немедленного облегчения, к трафику нужно применить дефибрилляцию.

К сожалению, подобной технологии пока не существует. В действительности в тот день, когда на этом конкретном германском автобане были собраны такие данные, произошло следующее: эта пульсирующая перегруженность трассы продолжалась вплоть до 9:30 утра. К этому времени движение на въезде на автомагистраль разредилось настолько, что самоподдержание этой картины стало невозможным. Синхронизированное состояние самопроизвольно рассосалось, и движение снова стало беспрепятственным.

Несмотря на то что синхронизация трафика происходит непреднамеренно, большинство форм массового синхронизма у людей являются преднамеренными. Нам очень нравится петь и танцевать вместе, дружно топать ногами, «пускать волну» на трибунах во время футбольного матча. Однако когда все пытаются действовать дружно, групповое поведение, возникающее при этом, может заключать в себе ряд неожиданностей. Рассмотрим, например, зрителей, хлопающих в унисон[276]. На первый взгляд, это явление не нуждается в дополнительных пояснениях, и именно поэтому мы неоднократно использовали его в качестве метафоры для других видов синхронизма. Но когда ученые наконец взяли на себя труд измерить его, результат этих измерений привел их в изумление.

В 1999 г. несколько физиков из восточноевропейских стран посетили концертные залы в Румынии и Венгрии и записали аплодисменты нескольких зрительских аудиторий по окончании оперных и театральных представлений. Выполненные ими записи показали, что поначалу зрители бурно аплодировали, затем спонтанно переходили к громоподобным ритмическим хлопкам в более медленном темпе, затем аплодисменты вновь переходили в какофонию; таким образом зрительская аудитория шесть или семь раз совершала переходы от хаоса к синхронизму и обратно. Чтобы исследовать этот процесс более подробно, Золтан Неда и его аспирант Эржебет Раваш предлагали отдельным учащимся старших классов школы остаться в одиночестве в какой-нибудь комнате и хлопать в ладоши двумя разными способами. Сначала каждому из учащихся предлагалось хлопать в ладоши так, словно они только что прослушали выдающееся выступление. Этот стиль аплодисментов оказался быстрым и нерегулярным: в среднем по четыре хлопка в секунду, но с широкими вариациями как у отдельных участников эксперимента, так и по популяции участников эксперимента в целом. Затем экспериментаторы попросили учащихся представить, будто они хлопают в ладоши синхронно с некой воображаемой зрительской аудиторией. Теперь хлопки замедлились до размеренных двух хлопков в секунду, то есть стали в два раза медленнее, чем в предыдущем случае, – так, словно человек пропускал каждый второй хлопок, – в то же время становясь гораздо более точными, как если бы возникало устойчивое совместное понимание того, каким должен быть правильный темп.

Поведение зрительской аудитории в целом теперь можно было объяснить именно с этой точки зрения. Вследствие наличия у людей определенных культурных ожиданий все члены зрительской аудитории знают, что они хотят хлопать в унисон. Но каждому из членов зрительской аудитории присущ свой собственный, характерный именно для него темп совершения хлопков. Чтобы добиться синхронизма, каждый из членов зрительской аудитории замедляет свой собственный темп совершения хлопков примерно в два раза, в результате чего дисперсия частот совершения хлопков уменьшается (как показали эксперименты с учащимися старших классов). Теперь, как в случае моделей связанных осцилляторов Уинфри и Курамото, когда дисперсия частот совершения хлопков сокращается в достаточной степени, система совершает резкий фазовый переход, после чего спонтанно возникает синхронизм. Хитрость – и это не приходило в голову ни одному из теоретиков – здесь заключается в том, что за синхронизм приходится платить определенную психологическую цену. Несмотря на то что коллективные аплодисменты действительно звучат очень громко, хлопки совершаются в два раза реже, чем в случае более быстрых, бурных и несинхронных аплодисментов, неизбежным следствием чего является то, что совокупное «количество шума», просуммированное по времени, оказывается меньшим, чем в случае разобщенного, хаотического хлопанья в ладоши. Каким-то образом зрительская аудитория это чувствует, кумулятивный уровень шума оказывается не в состоянии передать их возбуждение, поэтому они производят больше шума единственным доступным им способом – ускоряя свои хлопки. Однако при этом расширяется распределение их частот (поскольку более быстрые хлопки, как показывают измерения, становятся более хаотическими). Поэтому фазовый переход происходит в обратном направлении, а зрительская аудитория в целом снова скатывается в хаос. В каком-то смысле зрительская аудитория недовольна компромиссом между оптимальной синхронизацией и оптимальной интенсивностью шума: она не может одновременно оптимизировать и то, и другое.