Знание-сила, 2000 № 12 (882) - [10]
Такое моделирование началось еще в 1970-е годы, когда физики, установив основные факты и законы мира элементарных частиц, вернулись в более близкий, но более сложный мир неустойчивых процессов. Здесь обнаружилась уйма чудес: странные аттракторы в механике, циклические реакции в химии, фрактальные множества в геометрии и т.д. Эти чудеса стали любимыми игрушками многих ученых разного профиля – и пошла удивительная игра, где ансамбль фигур неуклонно расширяется, а свод известных правил растет параллельно с количественным и качественным ростом ансамбля игроков. Ибо каждый участник игры приходит в команду со своей картиной мира!
Программист действует в стиле Ньютона: он строит модель развития мира в форме АЛГОРИТМА некой игры приходных СИЛ. Физик-теоретик старается понять закономерности ИЗМЕНЕНИЙ в этом алгоритме, вызываемых многократными спонтанными скачками в природной ЭНЕРГЕТИКЕ открытой системы – наподобие того (единственного) скачка в дозвездном мире, который принято называть Большим Взрывом Вселенной и в динамике которого физики уже неплохо разобрались. Оказывается, что такие скачки вынуждают открытую систему (например, живое существо или коллектив таких существ) двигаться по необычным траекториям ЭКСТРЕМАЛЬНОГО, но НЕ минимального Действия. Математик небрежно называет их «седлами» и «холмами»; генетик говорит о «доминантных мутациях» в геноме некоторых особей, а социолог – о «пассионариях» в возбужденном человеческом коллективе (который в обычную пору состоит только из «гармоников»).
Кстати, сами участники Игры в Постижение Мира (точнее, их творческие биографии) изображаются в физической модели Игры «седлами» или «холмами»: это обстоятельство помогает физикам и математикам формализовать Игру Исследователи говорят об ИМПУЛЬСНОЙ модели взаимодействия между «холмами», «седлами» и «ямами» Действия, которые все вместе составляют некий ЦИКЛ или даже ГЛАДКОЕ МНОГООБРАЗИЕ (как заметил Анри Пуанкаре в начале XX века). Такое многообразие имеет КАСАТЕЛЬНЫЙ ПУЧОК: СЕЧЕНИЯ этого пучка образуют то силовое поле, которое остается после исчезновения первичных «холмов» и «седел». Оно связывает между собой уцелевшие «ямы» Действия, то есть биографии «гармоников», составляющих успокоившийся коллектив. Именно это поле программист старается представить с помощью алгоритма, регулирующего поведение гармоников.
Каково место Гильберта, Пуанкаре и подобных им лидеров ученого сообщества в такой модели Игры в познание Мира? Легко угадать, что их жизни изображаются «холмами» Действия; открытые ими факты и предложенные ими проблемы суть импульсы или кванты силового поля, связавшего великих учителей с их учениками в симметричный цикл (сиречь, многообразие с касательным пучком) и породившего великую Математику XX века. Сходные поля составили Физику, Биологию, Лингвистику, Экономику и Политику истекшего века. Каждый читатель может сам назвать все «холмы» и многие «седла» этих эволюционных циклов и, возможно, в одном из них он найдет место для своей биографии…
Александр Волков
Археология: от«белых пятен» к точной науке
«Открыт древний город, ушедший на дно моря в результате землетрясения… В шести километрах от берега Египта, напротив Александрии… Тысячу лет миллионы раз миллионы людей проплывали над целым городом и не видели его…» В разгар туристического сезона-2000 подобные сообщения обошли страницы многих газет и журналов.
На протяжении многих лет историки забывали, что береговая линия, эта граница между двумя стихиями, так же неустойчива, как государственные рубежи. А поскольку люди издавна селились по берегам морей, немало археологических памятников оказалось затоплено. Так, в устье Волги скрылась под водой целая страна – Хазария, представлявшая собой, как писал Л.Н. Гумилев, «прикаспийские Нидерланды». Недавние открытия археологов в Египте лишний раз доказывают, как перспективен поиск следов прошлого под водой.
Еще в 1996 году в акватории Александрии были обнаружены остатки знаменитого Фаросского маяка. Подводный археолог Жан-И в Эмперьер отыскал каменные блоки весом до 75 тонн, обрушившиеся после землетрясений начала VIII и XIV веков. В том же году французский археолог Франк Годдио и его коллеги, проведя под водой около трех с половиной тысяч часов, разведали затонувшую после землетрясений гавань Александрии, а также отдельные кварталы античного города и даже дворец, в котором жила царица Клеопатра.
Наконец, в 2000 году в бухте Абикура, неподалеку от Александрии, тот же Франк Годдио обнаружил руины знаменитого в древности города Каноб, лежавшего в двадцати километрах от Александрии. Когда-то он был связан с ней каналом, по которому сновало множество лодок, то доставляя приезжих, то увозя горожан отдохнуть. Древние авторы не раз описывали великолепие Каноба. «Удивительное зрелище представляет толпа людей, спускающаяся вниз по каналу из Александрии на всенародные празднества, – писал в своей «Географии» Страбон. – Ибо каждый день и каждую ночь народ собирается толпами на лодках, играет на флейтах и предается пляскам». Если до сих пор археологами не был исследован довольно точно описанный город, находившийся близ одного из центров древнего мира, то сколько открытий нас может ждать в других, гораздо менее изученных регионах планеты?
Слово «паразит» ни у кого не вызывает положительных эмоций. Паразитами называют тех, кто живет за чужой счет, — идет ли речь о людях или патогенных организмах. Тем не менее, само существование паразитов будоражит наше воображение: нас поражает их способность адаптации к меняющимся внешним условиям, их сложный жизненный цикл, их «модус операнди», не имеющий аналогов в животном мире. Эта книга максимально доступным языком, с использованием множества примеров рассказывает о том, чем занимается наука паразитология.
Наш прекрасный мир и его чудесная природа обрели свой вид только благодаря грибам, без которых немыслима ни одна экосистема. Без них не было бы ни наших лесов, ни нашего климата, да и, возможно, самой жизни. Грибы вездесущи, и, если использовать их правильно, они могут помочь нам в совершенно неожиданных областях. Грибы – партнеры, грибы – мастера утилизации отходов, грибы – чудо-лекарство, грибы – источник страсти… Известный австрийский биолог и специалист по охране природы, автор более 20 книг Роберт Хофрихтер, обобщая научные данные и собственный профессиональный и жизненный опыт, расскажет в этой книге о многом, чего мы до сих пор не знали о грибах.
Книга рассказывает о прошлом, настоящем и будущем самых, быть может, загадочных созданий на Земле. О том, как выглядели древнейшие, ранние киты, как эти обитавшие на суше животные миллионы лет назад перешли к водному образу жизни, мы узнаем по окаменелостям. Поиск ископаемых костей китов и работа по анатомическому описанию существующих видов приводила автора в самые разные точки планеты: от пустыни Атакама в Чили, где обнаружено самое большое в мире кладбище древних китов — Серро-Баллена, до китобойной станции в Исландии, от арктических до антарктических морей. Киты по-прежнему остаются загадочными созданиями.
Птичьи яйца – важная составляющая нашей культуры, символ плодовитости, неотъемлемый атрибут религиозных верований и мифологических представлений. Издревле за яйцами охотились коллекционеры и зачастую рисковали жизнью, взбираясь по скалистым склонам в поисках уникальных экземпляров. Казалось бы, яйцо устроено очень просто – но эта простота лишь кажущаяся. Один из ведущих орнитологов современности, известный британский популяризатор науки, обладатель множества наград за исследования в области поведенческой экологии и орнитологии, Тим Беркхед делится своими уникальными знаниями и раскрывает множество тайн этого настоящего чуда природы.
Как происходит дыхание? Почему нам порой не хватает воздуха и какое отношение имеет к этому маленькая Русалочка? Как наши эмоции влияют на дыхание? Почему мы кашляем, но не чувствуем боли в дыхательных путях? Может ли вырасти новое легкое? Как самый большой орган нашего тела защищается от микробов и вредных веществ. И самое главное: что мы можем предпринять, чтобы этот чудесный орган сохранял свою работоспособность всю жизнь? Обо всем этом увлекательно и захватывающе повествует специалист по легким Кай-Михаэль Бе. Для широкого круга читателей.
Книга основателя Игнобелевской (Шнобелевской) премии — сборник эссе о самых разных исследованиях вполне почтенных ученых. Только вот предмет этих исследований заставляет читателей сначала рассмеяться, а потом задуматься о весьма серьезных вещах. Почему чаще всего крадут книги по этике? Как найти оптимальный способ нарезки ветчины с помощью математики? Отчего танцоры в Вегасе получают большие чаевые в определенные месяцы? И какое ухо лучше распознает ложь — правое или левое? Абрахамс рассказывает о подобных довольно странных исследованиях в области биологии, физики, математики и других наук с большим юмором, иронией и — глубоким знанием человеческой природы.