Получайте новости с этого сайта на

Если общество жестко контролировать, оно перестает развиваться. Или ломает контроль.

Дерипаска нас не кормит. Свободу Дерипаске!

С.Мостовщиков

Когда мы рассуждаем об идеалах, беспорядках или щах, в самом деле мы так или иначе говорим о динамической термализации, квантовой декогерентности, хаосе и, может быть, эффекте Зенона. Просто чтобы осознать это, надо поговорить с ученым человеком. Например, с профессором Сколтеха Борисом Файном, заведующим лабораторией физики сложных квантовых систем МФТИ.

Борис Файн — один из ведущих современных специалистов в физике твердого тела, который изучает проблемы сверхпроводимости и хаоса.
В ходе этой беседы нам удалось не просто сравнить поведение человека и атома, попытаться понять, чем большое отличается от малого, а также выяснить, как хаос помогает развитию. Мы почти добрались до главного — магии повседневности, за которую бьется не только физика твердого тела, но и вообще любое тело, так или иначе появившееся на свет.
Вы могли бы перечислить хотя бы несколько таких задач?

— Область, которой я до сих пор занимаюсь, называется «высокотемпературная сверхпроводимость». Она была открыта в 1986 году, в 1987 году за нее дали Нобелевскую премию, но мы до сих пор не понимаем механизм этого явления.

Другая тема, которой я занимаюсь, связана с хаосом, она еще называется «динамическая термализация». Хаос мне тут интересен не сам по себе, а как он приводит к наблюдаемым свойствам систем, в которых много частиц. Это тоже очень старая история, которая до сих пор остается популярной, — люди взрослые поняли, что вот они выросли, выучились, чего-то добились, но все равно чего-то тут они не понимают.

С моей точки зрения, когда в чем-либо начинает участвовать большое число объектов, дело становится сложным. Это практически неизбежно. Был такой известный ученый, Нобелевский лауреат Фил Андерсон, умер совсем недавно, вот он в семидесятых годах написал очень влиятельную статью, которая называлась по-английски More is different. На русский это, наверное, переводится как «Больше — это по-другому».

Он выступал в этой статье против крайностей в понимании мира, против того, что, когда мы знаем, условно говоря, стандартную модель электрослабого взаимодействия или, например, то, как ведут себя кварки, — мы считаем, что можем описать весь мир. Нет. Андерсон указывал на факт, что химия не сводится к физике, биология не сводится к химии, физиология к биологии, психология к физиологии, социология к психологии и так далее.

То есть на каждом уровне познания возникают какие-то качественно новые явления, это и есть сложность.

С моей, как физика, точки зрения, числа — это то, что среди прочего описывает реальный мир вокруг. И вот что такое числа, каковы свойства этих чисел — над этим тоже надо думать. Например, некоторые серьезные ученые, не очень сильно афишируя, сегодня пытаются думать про природу, как про некий компьютер.

Понимая, насколько сложно предсказать поведение многочастичных всяких систем, в частности хаотических, ученые начинают задавать себе вопрос: как природа вообще может быть вот таким супермощным компьютером? Или она внутри себя содержит какие-то фундаментальные законы, которые что-то и где-то на каком-то уровне упрощают. Но это все пока на уровне философских спекуляций, статьи на эту тему не пишут.

Давайте тогда, как и природа, тоже что-нибудь упростим. Поговорим, например, про атомы. В одной из ваших лекций я слышал ваше рассуждение о том, что атом не осознает себя как атом, но ведет себя как атом. Почему? Почему он социализируется в кристаллическую решетку, например?

— Ну, знаете, есть граница нашего знания. Физика занимается тем, что пытается открывать и изучать законы природы. До какого-то уровня мы их знаем, а за пределами — мы их не знаем. Поэтому всегда можно задать вопрос «почему»? И на него нет ответа.

Но чем интересна физика — в ней очень важно, опираясь на уже открытые законы, делать предсказания.

То есть мы можем не знать, почему атомы так ведут себя, но можем предсказать, как они себя поведут.

— То есть при помощи законов физики, и в частности законов физики твердого тела, можно, например, предсказать поведение людей, если человека рассматривать как атом? Атом цивилизации, атом общества.

— Я уверен, что тут есть очень много общего. Каждый из нас, например, движется по какой-то своей случайной жизненной траектории, а в целом мы все вместе являемся обществом, у которого есть какая-то своя задача, цель существования. Физике твердого тела, кстати говоря, с этим феноменом жизни разобраться гораздо проще, поскольку она имеет дело с частицами, у которых относительно простые законы поведения. Но я уже говорил, что когда чего-то становится много, вступают в действие статистические законы, которые начинают доминировать над индивидуальным поведением.

— Давайте тогда перейдем к хаосу. В одной из ваших лекций я подслушал, что причины возникновения хаоса вы описываете как «малые изменения начальных условий»…

— Чувствительность к малым изменениям начальных условий.

— Точно. Что это означает?

— Ну это означает, что законы эволюции разных объектов (например, в физике это законы эволюции частиц) так устроены, что если вы начнете нечто с двух практически идентичных условий, а потом немножко подождете, то вы не поверите собственным глазам. Система начала с двух очень близких начальных условий, но почему-то пришла в два очень разных состояния, вычислить которые невозможно.

Это то, что называется хаосом. Но зато когда этот хаос происходит, многие вещи можно считать в среднем, судить о них как о толпе людей. То есть это такой своего рода парадокс: когда система становится хаотичной, она становится гораздо более предсказуемой, чем любая индивидуальная траектория.

Есть популярный пример в этой истории, он называется «эффект бабочки». Ученый Эдвард Лоренц сформулировал это примерно так:

бабочка на одном конце земли взмахнет крыльями, что-нибудь изменится, и в итоге на другом конце земли будет ураган.

Или если взять злободневный пример: откуда-то взялся коронавирус. Где-то произошло маленькое какое-то событие, и вот весь мир перешел в другое состояние. Но только надо сказать, что такое в хаотических системах бывает крайне редко. Обычно хаос приводит к количественным, то есть статистическим изменениям. Но так, чтобы это перешло в изменения качественные, — такое бывает чрезвычайно редко.

Тем не менее многие считают, и я в том числе, что хаотическое поведение — более типично для развития систем. Насколько оно типично, когда именно оно типично — вот это то, собственно, что люди сейчас изучают среди прочего. Ведь что важно знать про хаос — если пытаться его избегать, то систему нужно очень сильно контролировать.

Есть такой древнегреческий парадокс, парадокс стрелы Зенона. Он говорит нам: посмотрим на летящую стрелу. В каждый момент времени стрела находится в какой-то точке пространства и не движется. Если она не движется в любой момент времени, значит, она не движется вообще.

Это на самом деле глубокий вопрос, связанный с нашим пониманием движения, времени и так далее. Но благодаря ему существует физическая концепция, которая называется «эффект Зенона». Она состоит в том, что если квантовую механическую систему измерять, то она перестает эволюционировать. Это физическая формулировка, но и к жизни она вполне применима.

Если систему очень плотно контролировать, она перестает двигаться.

Просто потому, что, когда она действительно движется, некоторое количество хаоса неизбежно.

Тогда вопрос, как ни странно, о мышлении как о хаосе. О способности к мышлению, о потребности в мышлении. Не получается ли так, что человек мыслящий обречен быть изгоем, обитателем сфер, недоступных, непонятных и даже опасных для большинства людей?

НГ

Нашивка на рюкзаке наемника Вагнера, задержанного в Белорусии.

Величайшая джазовая певица -

Joe Pass & Ella Fitzgerald - Duets in Hannover 1975

Добро пожаловать! Вы первый раз здесь?

Что вы ищете? Выберите интересующие вас темы, чтобы улучшить свой первый опыт:

Применить и продолжить