11.10.2021, 17:00
В хаотичном мире никогда не знаешь, чего ожидать. Все время что-то происходит, движимое любым случайным импульсом. Зачем тогда ученые исследуют хаотичные системы, если их поведение зависит лишь от случайных событий?
Game of Thrones
Нам кажется, что поведение хаотичных систем невозможно предсказать, однако это не так. На самом деле хаос и случайность — не одно и то же
Ученые определяют хаос как усиление эффектов от крошечных изменений, произошедших сегодня. Эти изменения могут привести к долгосрочной непредсказуемости результатов. Представьте себе две почти одинаковые сюжетные линии. В одной версии два человека сталкиваются друг с другом на железнодорожной станции, а в другой поезд прибывает на 10 секунд раньше, и ни никогда не встречаются. С тех пор две сюжетные линии могут быть совершенно разными.
Обычно эти мелкие детали не имеют значения, но иногда крошечные различия имеют последствия, которые продолжают усугубляться. Это усугубление и есть то, что приводит к хаосу. Шокирующая серия открытий в 1960-х и 70-х годах показала, насколько легко создать хаос. Ничто не может быть более предсказуемым, чем качающийся маятник старинных часов. Но если на полпути маятника вниз вы добавите к его колебаниям еще одну ось, раскачивание станет совершенно непредсказуемым.
На самом деле хаос — это нечто среднее между случайным и предсказуемым. Отличительной чертой хаотических систем является предсказуемость в краткосрочной перспективе, которая быстро улетучивается с течением времени. Иными словами, чем дольше развивается хаотичная система, тем труднее предсказать ее поведение.
Исаак Ньютон представлял физику как набор правил, управляющих Вселенной, — правил, которые, однажды приведя в движение, приведут к предопределенному результату. Но теория хаоса доказывает, что даже самые строгие правила и почти идеальная информация могут привести к непредсказуемым результатам.
Это осознание имеет практическое применение для принятия решения о том, какие вещи вообще предсказуемы. Вот почему ни одно приложение погоды не может сообщить вам, будет ли дождь через две недели — это просто невозможно узнать. С другой стороны, более широкие прогнозы все еще возможны. Мы не можем предсказать погоду через год, но мы все еще знаем, какая обычно погода в это время года. Теории хаоса и вероятности помогают ученым разобраться, какие виды предсказаний имеют смысл, а какие нет.
