Ритм вселенной. Как из хаоса возникает порядок в природе и в повседневной жизни

Мне в руки попала книга Стивена Строгаца «Ритм вселенной. Как из хаоса возникает порядок» издательства Манн, Иванов и Фербер. Свеженькая. Конечно же, это научпоп.

Книга целиком и полностью посвящена истории изучения синхронизма. В наиболее общем случае синхронизм подразумевает упорядочение ритмов в природе, совпадение каких-то процессов по времени и поддержание их во времени. И, оказывается, очень много вещей, которые мы воспринимаем как самые обычные, работают по законам синхронизма.

Бьющееся сердце – это огромное количество мышечных клеток, работающих в едином ритме. Нарушения этого ритма провоцируют сердечные приступы. Сверхпроводимость – это однонаправленное синхронное движение электронов. В макромире это одновременное мерцание тысяч светлячков где-нибудь в юго-восточной Азии. Движение тел в кольце астероидов.

Книга живая и легкая для понимания, но, на мой взгляд, автор иногда слишком сильно погружается в историю вопроса.

Стивен Строгац – математик. Он более 20 лет занимается вопросами синхронизма. И, судя по этой книге, это явление того стоит. И я говорю даже не о его физическом смысле, о значимости для науки и о связях с огромным количеством направлений в физике, я говорю – что это интересно.

В общем-то Строгац мог взять старый ботинок и описать его и его историю не менее увлекательно, но все равно есть места, которые навевают сон, особенно пара первых глав, в которых интересные моменты запрятаны среди подробной истории первых лет изучения осцилляторов и создания первых моделей синхронных систем.

Но, возможно, я читал эти главы во время особых стадий моего циркадного ритма, когда мне в принципе полагалось спать. В этой книге даётся исчерпывающее объяснение тяги человека к послеобеденному сну. Ведь все мы живём по определенным биологическим ритмам. И есть механизмы в человеческом организме, которые координируют работу всех органов в соответствии с расписанием.

Стивен даёт научное объяснение зомби-зоне, особому состоянию человека в утренние часы 3-5 утра, когда алертность снижена. В это время происходит большое количество катастроф.

Стивен описывает опыт и заслуги многих учёных, но и его вклад в изучение вопроса значителен. Синхронизм настолько обширен, что над ним работали многие видные деятели, а Строгац всё это обобщил.

Вообще в книге много удивительного. Очень порадовала глава о многомерном моделировании проявлений химического синхронизма в жидкостях. В книге наглядно объясняется суть явления сверхпроводимости и смысл переходов Джозефсона. С синхронизмом связана и теория хаоса, и теория 6 рукопожатий.

Что Стивен Строгац делает хорошо – это объясняет физическую суть явлений. Казалось бы, книга не посвящена лазерам, да и он в них не специалист, но принцип работы лазера описан замечательно. Это синхронное испускание световых волн триллионами атомов. Так что уровень подготовки для чтения требуется средний.

Что Строгац делает отлично – рассказывает об истории открытий, истории исследований и судьбах ученых во всем этом задействованных. Тот же лазер появился как результат любопытства ученых, исследовавших поведение световых волн в синхронизме. И долгие годы никто не знал, как его применить на практике.

Что Строгац делает в некоторой степени некорректно – он не жалеет нашего времени. В небольшую книгу он смог вместить и почти всю современную эпопею разоблачения этой тайны природы, и заодно море лирических отступлений, и половину биографий многих ученых, и просто тонну своих собственных эмоций и впечатлений.

Я всегда восхищалась и немного завидовала людям, умеющим видеть физику в простых и привычных вещах. В синхронном мерцании светлячков один увидит романтическую историю, другой – мистическую составляющую, а третий задумается о механизме природы, благодаря которому всё происходит именно так.

Собственно, светлячки – этакая завлекалочка, которая сопровождает читателя от первой до последней страницы, – одно из проявлений синхронизма. Это явление положило начало научному направлению, интегрирующему в области исследования и математику, и физику осцилляторов, и биологию. И если вам безразлично, почему светлячки мерцают в унисон, практическую пользу таких исследований можно оценить, рассматривая механизм сердечных сокращений или синхронизацию техногенных объектов. В социальных связях, построении сетей разного рода, в хаосе Интернета присутствует самоорганизация. Танец планет и астероидов, приливные силы, мешающие нам видеть обратную сторону Луны – всё имеет тонкую настройку, природой данную возможность из хаоса образовать упорядоченную структуру.

Само название книги настораживает. Уж очень умозрительными кажутся объекты исследования – ритмы, синхронность. Очередные круги на полях, не иначе. Однако аннотация не оставляет сомнений – все гипотезы имеют четкое научное обоснование. И действительно, подход, представленный в книге, научный. Популяризаторский, конечно.

Несмотря на то, что Строгац математик, на определенном этапе занятый биологическими исследованиями, он блестяще говорит о физике, и даже в химии многие вещи стали намного понятнее. Надо отдать должное, автор в книге не привёл ни одной формулы, ограничился парой графиков и сделал упор на прикладные аспекты – биологию, физику, статистику, сети. Он показывает, как можно не просто видеть науку, а задавать правильные вопросы. Исследуя причины и механизм синхронизма, последовательно ведёт читателя путём научного поиска – от наблюдения и анализа до моделирования разнообразных явлений нашей повседневной жизни.

Автор этой научно-популярной книги пытается объяснить явления синхронизма, которые происходят в природе как будто бы по договорённости и сохраняются длительное время. В этом нет ничего удивительного и сверхъестественного. Просто природа гениальна и продумала всё до мелочей. Она использует каждый доступный ей канал, чтобы предоставить возможность своим осцилляторам взаимодействовать друг с другом. Результатом такого взаимодействия зачастую оказывается синхронизм, при котором все осцилляторы начинают действовать одинаково. Синхронизм возникает за счет взаимообмена определёнными сигналами – точно так же, как участники оркестра могут добиться идеальной синхронности своих действий без помощи дирижера. Синхронизм в природных процессах неизбежен, но от этого он не перестаёт быть источником для бесконечных исследований пытливых учёных. Книга будет полезна всем, кого интересуют процессы и явления, окружающие нас.