Готовый перевод Richard Dawkins The Oxford Book of Modern Science Writing / Ричард Докинз Оксфордская книга публикаций современной науки: Per Bak from HOW NATURE WORKS / Пер Бак из КАК РАБОТАЕТ ПРИРОДА

Пер Бак

из статьи "Как устроена природа".

■ Существует жанр модных математических идей, известных под такими названиями как "теория сложности’, ‘самоорганизованная критичность’ и ‘теория хаоса’, которые являются более интересными, чем предложенное мною слово 'модные'.

Беда начинается, когда они попадают в руки модных псевдо-интеллектуалов, которые не особо в них разбираются, но думают, что они звучат модно.

Поэтому стоит обратится к научному источнику, каковым для «самоорганизующейся критичности" является датский физик Пер Бак.

Здесь он описывает известную модель груды песка, но к сожалению у меня нет места, чтобы позволить ему раскрыть ее значение.

Один из показателей успеха этой антологии проявиться позже, если она привлечет читателей поискать оригинальные книги, в данном случае - Как работает природа. ■

Каким образом вселенная может начаться с нескольких видов элементарных частиц и большого взрыва, а прийти к жизни, истории, экономике и литературе?

Этот вопрос редко задают, но он требует ответа.

Почему большой взрыв не образовал простого газа или не сформировал один большой кристалл?

Мы видим сложные явления вокруг нас так часто, что мы считаем их само собой разумеющимися, не ища дальнейшего объяснения.

Фактически, до недавнего времени очень мало научных работ было посвящено пониманию, почему природа сложна.

Я утверждаю, что сложное поведение в природе отражает тенденцию крупных систем со многими компонентами развиваться на грани «критического» состояния выхода из равновесия, где незначительные нарушения могут привести к событиям, которые называются лавинами, всех размеров.

Большинство изменений происходят в результате катастрофических событий, а не после плавного постепенный пути.

Эволюция к этому очень тонкому состоянию происходит без замысла со стороны любого внешнего агента.

Состояние устанавливается исключительно из-за динамических взаимодействий между отдельными элементами системы: критическое состояние самоорганизующееся.

Самоорганизованная критичность до сих пор единственный известный общий механизм для создания сложности.

Чтобы сделать это менее абстрактным, рассмотрим поведение ребенка на пляже выпускающего струйку песка, образующую кучу (рисунок 12).

В начале, куча плоская, и отдельные зерна остаются там где упали.

Их движение можно понять с точки зрения их физических свойств.

По мере продолжения процесса кучка становится круче, и появляется небольшая горка песка.

С течением времени горка песка становятся больше и больше.

В конечном счете, некоторые кучки песка могут даже охватить все или большую часть груды.

В этот момент, система далека от равновесия, и ее поведение больше не может быть понята с точки зрения поведения отдельных песчинок.

Лавины образуют динамику самостоятельно, что может быть понято только на основе целостного описания свойств всей кучи, а не из редукционистского описания отдельных зерен: песочная куча является сложной системой.

Сложные явления, наблюдаемые повсюду указывают, что природа
действует на самоорганизации критического состояния.

Поведение критической песочной кучи имитирует несколько явлений наблюдаемых во многих науках, которые связаны со сложностью.

Рисунок 12. Песочная куча. (Рисунок г-жи Элейн Висенфельд.)

Законы физики могут объяснить почему яблоко упало, но не почему Ньютон, часть мира, смотрел на яблоко.

Так же физика не может много рассказать о происхождении яблока.

В конечном счете, однако, мы считаем, что все сложные явления, в том числе биологической жизни, действительно подчиняются физическим законам: мы просто не в состоянии соединить атомы, о которых мы знаем, благодаря открытым законам, из-за химии сложных органических молекул ведущих к образованию клеток, и расположения этих клеток в живых организмах.

Никогда не существовало доказательств метафизического процесса не подчиняющегося законам физики, который бы отличал живую материю от любой другой.

Можно было бы задаться вопросом, означает ли это положение дел, что мы не можем найти общие «законы природы», описывающее, почему обычные вещи, которые мы реально наблюдаем вокруг себя, сложны, а не просты.

Вопрос происхождения сложности из простых законов физики — возможно самая большая загадка из всех — только недавно появившаяся в поле зрения активной науки.

Одна причин состоит в том, что высокоскоростные компьютеры, которые важны в этом исследовании, не были общедоступны прежде.

Тем не менее, даже сейчас наука сложности окутана изрядной долей скептицизма, не ясно, как любой общий результат, возможно, будет полезен, потому что каждая наука работает в пределах своей собственной области.

Из-за нашей неспособности напрямую рассчитать, как сложные явления на одном уровне являются результатом физических механизмов, работающих на более глубоком уровне, ученые иногда опускают руки и обращаются к этим явлениям как находящимся 'на стадии становления'.

Они просто появляются из ниоткуда.

Геофизика появляется из астрофизики.

Химия развивается из физики.

Биология получается из химии и геофизики, и так далее.

У каждой науки появляется свой жаргон и она работает со своими объектами и концептами.

Геофизики говорят о движении тектонической плиты и землетрясениях независимо от астрофизики, биологи описывают свойства и развитие видов независимо от геофизики, экономисты описывают человеческие денежные сделки независимо от биологии и так далее.

Нет ничего неправильного в этом! Из-за кажущейся неподатливости явлений на стадии становления никакой другой принцип работы невозможен.

Если бы новые явления не появились в больших системах из динамики систем работающих на более низком уровне, то нам не были бы нужны ученые в области физики частиц, так как не было бы никаких других перекрывающихся областей.

Но тогда не было бы физиков элеметарных частиц.

Качество, определенным образом, получается из количества.

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/35417/126979

Переводчики: Irina73, 7441776, ChaosRapier