У пределов роста

Например, ячейки Бенара: это шестиугольная сетка, которая сама собою образуется при конвекции в масле, налитом на глубокую, подогреваемую снизу сковороду. Другой пример - циклическая реакция Белоусова, в которой почему-то долго не устанавливается равновесие; вместо этого концентрации веществ-реагентов медленно колеблются с большой амплитудой, подобно маятнику. Третий пример - странный аттрактор Лоренца: он впервые встретился среди решений метеорологических уравнений (что может быть неустойчивее погоды ?), но яснее всего он проявляется в излучении радиогенератора, мощность которого растет.

В первых двух примерах из хаоса рождается некий порядок, в третьем случае - наоборот. Но во всех явлениях ПУТЬ от хаоса к порядку или обратно оказывается своеобразным: он допускает математическое описание на языке возможных симметрий! Новая теория кажется дополнением к привычной физике частиц: там нужна классификация всевозможных симметрий в точке, а здесь классификации подвергаются разные пути между данными симметриями. Похоже, что ВСЯ геометрия загадочного пространства симметрий (или представлений групп) приобретает интерес для физиков!

Это очень заманчиво: ведь если разобраться в симметриях всевозможных ПЕРЕХОДОВ между частицами, то станет понятно, каким был наш мир ДО появления протонов! А может быть - и кварков ? Или в ту пору, когда кварки были неотличимы от электронов, нейтрино и прочей их родни ?

Теоретики Вайнберг, Салам и Глэшоу только что создали красивую теорию "малого объединения" электромагнитных и слабых взаимодействий среди элементарных частиц. Их модель ждет проверки на ускорителях нового поколения - и получит подтверждение в 1983 году, с обнаружением W и Z-бозонов. Из этих же опытов физики впервые узнают, сколько в природе разных кварков: шесть штук, не больше!

Очень хочется расширить "малое" объединение до "большого", включив в него сильные взаимодействия частиц - те, что ответственны за свет Солнца и взрыв водородной бомбы. Наметки такой теории уже готовы. Но увы в ней фигурируют частицы столь большой массы, что нет надежд когда-либо получить их в ускорителе или найти среди космических лучей! А на горизонте маячит "великое" объединение всех природных сил, включая гравитацию. То, о чем грезили Ньютон и Эйнштейн, может стать реальностью лет через 20 - если будет где проверить предсказания новых сумасшедших теорий и исправить их, согласно результатам проверки...

Напротив - угадать столь сложную теорию с первой попытки невозможно так же, как невозможно попасть в Луну ракетой без коррекции ее скорости во время полета. Таким образом, не рождение, а ВОСПИТАНИЕ новых теорий из начальных хулиганских гипотез становится центральной проблемой теоретической физики 20 века. Оттого все большее внимание физиков привлекают процессы самоорганизации в не очень сложных, но неустойчивых системах вроде замерзающей воды, или масла на горячей сковороде, или колец Сатурна.

Двести лет назад последний великий натурфилософ Европы - Кант предположил, что эти кольца - зародыши будущих спутников планеты, а сами они родились при захвате кометы Сатурном. Тогда никто из физиков не оспорил гипотезу Канта: не было сил проверить ее математическим расчетом или наблюдением в телескоп. Но теперь ситуация переменилась: расчеты на компьютерах доказали возможность захвата кометы планетой, у которой уже есть хоть один спутник. Компьютерный анализ соответствующего уравнения показал: среди решений обязательно встретятся странные аттракторы Лоренца! Хорошо бы взглянуть на кольца Сатурна в упор - с расстояния в сотни (а не сотни миллионов) километров...

Это тоже возможно в эпоху первых космических путешествий. В 70-е годы американские зонды пришлют на Землю фотографии колец Сатурна - и у физиков дух захватит от фантастически сложного сплетения газово-снежных вихрей. Это будет первый портрет странного аттрактора, изготовленный самой природой и доступный человеческому взору без посредства компьютеров и осциллографов. Если бы такое чудо увидели Гюйгенс и Ньютон в 17 веке - насколько ускорился бы прогресс физической науки!

Даже в 1969 году очень немногие физики догадываются, что странные аттракторы - это первые математические портреты АТОМОВ ЭВОЛЮЦИИ. Между тем, атомы вещества сделались привычны для ученых еще в начале 19 века, а атомы наследственности (гены) - веком позже. В 1969 году физики знают об атомах вещества практически все - включая форму и строение их ядер, всю их энергетику. Немало известно и об атомах наследственности: в 1953 году Уотсон, Крик и Уилкинс выяснили строение ДНК, через 8 лет был открыт химический алфавит генетики, а в 1968 году индиец Корана изготовил по расшифрованному коду первый ген и внедрил его в ДНК бактерии. Так начинается экспериментальная физика наследственности - наравне с физикой атомов и молекул, которую создали на полтораста лет раньше Лавуазье и Дальтон, Кевендиш и Авогадро. Понят еще один алфавит природы; начинается анализ и синтез соответствующей литературы...

Впрочем, этот процесс идет давным-давно: с тех пор, как Аристотель попытался классифицировать разнообразие животного мира, а его ученик Теофраст описал разнообразие растений. Сто лет назад Пастер начал классифицировать микробов по их химической активности, а Мендель обнаружил первую закономерность в наследовании признаков растений. Прорыв Уотсона и Крика открыл биологам новый путь: детальное изучение генома всех организмов. Это равносильно переходу от изучения памятников архитектуры Египта к чтению иероглифов: в биологии появился свой Шампольон! К тому же, код наследственности оказался значительно проще, чем иероглифы или клинопись...

Да, проще - но почти всякий ЧИТАТЕЛЬ сложнее той книги, которую он читает! Открытие Шампольона позволило услышать живую речь нескольких сот фараонов, жрецов и писцов. Но создать полноценные образы древних египтян или вавилонян историки еще не умеют - хотя сами являются людьми похожего склада. Каково же биологу, самому не будучи клеткой или рибосомой, вообразить механизм чтения этой клеткой ее внутреннего генома - при текущем производстве необходимых белков или в критическую эпоху клеточного деления ? Ведь геном бактерии состоит из десятков тысяч знаков - а в хромосомах человека их счет идет на миллиарды... Это соответствует объему всех текстов Александрийской библиотеки. Как восстановить по ним деятельность ее читателей, если эти читатели (клетки) устроены и действуют совсем иначе, чем наш разум ?

Видимо, надо найти самых простых читателей, предложить им самые простые тексты и посмотреть: как изменится их поведение в результате чтения? Действуя по этой схеме, Томас Морган обнаружил в 1900-е годы линейную структуру генома, не подозревая, что работает он с молекулами полимеров необычайно большой длины. Только через полвека Уотсон и Крик объяснили биологам, что к чему.

Но Моргану, кажется, повезло. Большинство "эволюционных МОЛЕКУЛ" не линейные и не плоские, а изображаются сложными фигурами в многомерном пространстве. Даже их "атомы" - не точки, а устроены вроде аттрактора Лоренца и потому очень хитро примыкают друг к другу. В земной биосфере не осталось простых объектов такого рода: они были когда-то, но эволюция их уничтожила, как старые черновики. Кто стал бы их хранить в течение миллиардов лет?

Никто, конечно. Но хранить черновики ВЕКАМИ - это умеют народы. Так, многие современные законы действовали в Древнем Риме - а некоторые были еще в Вавилоне, образуя наследственный код земных цивилизаций. Он явно сложнее, чем молекулярный код в клетках - зато его читатели гораздо проще. Ведь человек - сложнейшая из природных систем; но государство или церковь устроены проще, чем человеческая личность; а народы, создавая державы и церкви, действуют по еще более простым законам - на уровне привычных физикам атомов вещества. После расшифровки строения атома постижение структур и функций народа или цивилизации становится нормальной физической задачей. Когда она будет решена - тогда можно переходить к простейшим живым объектам...