Случайность и хаос - Рюэль Д.
Скачать (прямая ссылка):
этом пределе вы получите истинную необратимость.
Я описал ту интерпретацию необратимости, которая сейчас является
общепринятой в среде физиков. Однако есть и несколько противников такой
интерпретации, например, Илья Пригожин3, но их несогласие имеет под собой
скорее философское предубеждение, нежели физическое свидетельство. Однако
в философском предубеждении нет ничего неправильного; оно бесценно для
110
Глава 18
открытий в физике. Но в должное время все должно утрясаться при
тщательном сравнении математических теорий и физических экспериментов.
Одна из составляющих нашего обсуждения, обратимость основных законов
физики, кажется хорошим допущением4. А что же насчет эргодической
гипотезы? Она потребовала бы математического доказательства, а такое
доказательство все еще отсутствует, даже для простых моделей. Однако
физики не слишком переживают из-за этого. Все понимают, что многие важные
математические и физические аспекты нашего понимания необратимости должны
быть более точными. Вероятно, следует ослабить эргоди-ческую гипотезу.
Для некоторых систем, типа спиновых стекол, может потребоваться другой
взгляд на вещи. Однако мы полагаем, что по сути дела понимаем то, что
происходит.
Однажды эта уверенность может пошатнуться, но в настоящее время она
получает поддержку благодаря нашему хорошему пониманию равновесной
статистической механики. Эту область физики не волнует сложная задача
смешения холодной и горячей воды; она занимается исключительно сравнением
холодной воды с горячей, а также со льдом и водяным паром. Предсказания
равновесной статистической механики очень точно согласуются с
экспериментом. Ясно, что это та область физики, в которой мы знаем, что
делаем. Равновесная статистическая механика - это довольно технический
предмет, который весьма богат разнообразными концепциями. Ее мощные идеи
перешли к математике, а также другим разделам физики, где играют ведущую
роль. Я вижу равновесную статистическую механику как науку в самом ее
расцвете, а потому попытаюсь бегло представить вам данный предмет в
следующей главе.
Глава 19
РАВНОВЕСНАЯ СТАТИСТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
Вы приходите в художественный музей и идете по залу, посвященному
французским художникам начала двадцатого века. Вот роскошный Ренуар, а
вот Модильяни, которого ни с кем не спутаешь, далее цветы Ван Гога и
фрукты Сезанна. Двигаясь дальше, вы мельком замечаете Пикассо, или, быть
может, это Брак. Вы не видели этих картин раньше, но обыкновенно вы не
сомневаетесь в том, чья это картина. Ван Гог в последние годы своей жизни
написал поразительное количество ошеломляюще прекрасных работ, которые
несложно отличить, например, от картин Гогена. Как же вы их различаете?
Краска наложена по-разному; различны предметы, изображенные на картинах,
но есть и что-то еще, и это что-то весьма сложно выразить прямо, но, тем
не менее, оно сразу бросается в глаза, это что-то связано с текстурой
форм и равновесием цветов.
Точно также, включая радио, вы сразу же понимаете, слышите ли вы
классическую музыку или музыку "Битлз". И если вы хоть чуточку
интересуетесь классической музыкой, вы сможете отличить Баха от музыки
шестнадцатого века, Бетховена от Баха и Бартока от Бетховена. Быть может,
вы не слышали этих произведений ранее, но в компоновке звуков
присутствует нечто уникальное, что позволяет узнать автора почти
мгновенно. Можно попытаться уловить это "нечто уникальное" с помощью
статистических исследований1. В частности, можно изучить интервалы между
следующими друг за другом нотами. Довольно распространенными являются
маленькие музыкальные интервалы, но наиболее характерны они для старой
музыки. Музыка последнего времени задействует разнообразные интервалы
более произвольно. Таким образом, оценивая частоту интервалов между
следующими друг за другом нотами в музыкальном произведении, мы можем
112
Глава 19
определить, написал ли эту музыку Букстехуде, Моцарт или Шенберг. Конечно
же, мы придем к такому же выводу, даже более точно и более быстро, если
просто послушаем несколько тактов. Но при этом мы фактически используем
тот же метод: человеческая слуховая и мозговая системы являют собой
поразительный прибор, способный извлекать ту статистическую информацию,
которая позволяет нам сказать: "Это музыка Монтеверди, Брамса или
Дебюсси".
Я полагаю, что, узнавая художника или композитора, мы основываем свое
мнение на статистических данных. Однако вы можете счесть это абсурдным:
как мы можем быть уверены в точности своего определения, если основываем
его на вероятностях? Я отвечу, что мы можем быть почти уверены. Точно
также, как мы зачастую почти уверены в поле человека, которого встречаем
на улице: мужчины обычно выше ростом, у них более короткие и темные
волосы, большие ступни и т.д. Любая отдельная характеристика достаточно
ненадежна, но за долю секунды вы оцениваете совокупность этих
характеристик, что зачастую не оставляет ни малейшего сомнения.
