Хаос. Создание новой науки

Хаос. Создание новой науки

Дата публикации: 2021
Аннотация
Книга повествует о значимой научной революции, связанной с изучением хаоса, явления, ставшего предметом пристального внимания исследователей начиная с 1970-х годов. Основной героем является Митчелл Фейгенбаум, работник Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, который сыграл ключевую роль в этом процессе. Фейгенбаум и его коллеги стремились выявить закономерности в хаотических процессах, наблюдаемых в природе, таких как формирование облаков или турбулентность в жидкостях. Это усилия привели к созданию новых методов исследования и понимания хаоса, который считается новым объектом научных исследований. С самого начала своего изучения хаоса, ученые столкнулись с концепцией, представленную Эдвардом Лоренцем, который упрощал модели для исследования нелинейного поведения. Лоренц разработал свою знаменитую модель на основе трех нелинейных уравнений, пытаясь понять, как малые изменения в одной части системы могут привести к масштабным и непредсказуемым последствиям, что стало известно как "эффект бабочки". Он использовал свои уравнения, чтобы описать различные механические системы, такие как конвекция в жидкостях и работа динамо-машины. Лоренц открыл, что уравнения, применяющиеся к простым системам, способны описать и более сложные явления, где поведение становится хаотичным. Это показало, что места, которые казались стабильными и предсказуемыми, на самом деле являются уязвимыми к небольшим колебаниям, способным вывести систему из равновесия. Система, основанная на уравнениях Лоренца, продемонстрировала уникальную структуру, известную как "аттрактор Лоренца", который представлял собой сложные и неповторяющиеся паттерны, похожие на крылья бабочки, описывающие бесконечное многообразие состояний системы. Несмотря на революционный характер своих открытий, Лоренц столкнулся с недопониманием со стороны коллег. Его идеи о хаосе и нелинейных системах не были сразу оценены, так как многие ученые продолжали опираться на классические механистические подходы к анализу систем. Тем не менее, его работа проложила путь для изучения более сложных и взаимозависимых систем, нарушив старые представления о предсказуемости и стабильности в естественных науках. Под влиянием Лоренца и работы Фейгенбаума, хаос стал важной темой для международного научного сообщества, привлечением внимания исследователей к финансированию, созданию специализированных лабораторий и центров по изучению хаоса. Новые взгляды на интерпретацию физических явлений, а также внедрение современных компьютерных технологий открыли новые горизонты в изучении хаоса, позволяя ученым глубже понять и использовать хаотические процессы в различных областях науки. Таким образом, книга не только рассказывает историю развития изучения хаоса, но и показывает, как открытие Лоренца и исследовательская работа Фейгенбаума дали толчок к целой новой области научного знания, меняя представления о закономерностях и сложностях в природе.