Стивен Строгац - Ритм Вселенной. Как из хаоса возникает порядок

Гомеопатия – это система альтернативной медицины, в которой болезни лечатся с помощью сильно разбавленных препаратов, которые могли бы, если применять их в б о льших дозах, вызвать такие же симптомы, как сама болезнь. Сторонники гомеопатических методов лечения полагают, что гомеопатическое лекарство становится все более эффективным по мере все большего его разбавления. Если довести этот принцип до крайности, то получится, что сверхразбавленный раствор не будет содержать ни единой молекулы лекарственного препарата, то есть окажется чистой водой, что, по мнению сторонников гомеопатических методов лечения, отнюдь не снижает его эффективности благодаря «памяти», которой лекарственный препарат наделяет молекулы воды. Джозефсон поддерживает ученого по имени Жак Бенвенисте, который заявляет, что эта память воды может заключать в себе «электромагнитную подпись» и что эту подпись можно вычленить электронным способом, оцифровать, а затем передать по электронной почте, чтобы превратить стакан обычной воды где-нибудь на противоположной стороне земного шара в гомеопатическиий раствор с требуемыми медицинскими свойствами. Джозефсон предложил провести эксперимент, чтобы протестировать эту идею и доставить удовольствие физику Роберту Парку, крайне скептически относящемуся к гомеопатии и любящему подсмеиваться над Бенвенисте. Роберт Парк охотно поддержал идею проведения такого эксперимента; см. Leon Jaroff, “Homeopathic e-mail,” Time (May 17, 1999), p. 77. Но на момент написания этой книги эксперимент еще не состоялся. Причина, по которой он не состоялся, мне неизвестна. Самая великодушная интерпретация заключается в том, что сторонам не удалось согласовать протокол. Джеймс Рэнди (он же «Бесподобный Рэнди»), знаменитый волшебник, скептик и разоблачитель, придерживается более пессимистической точки зрения. Он обвиняет Джозефсона и его союзников-гомеопатов в том, что они пошли на попятную и отказались от проведения эксперимента. См. веб-страницу Рэнди: http://www.randi.org/jr/01-26-2001.htmlи выполните на его сайте поиск по ключевому слову «Josephson».

Erica Klarreich, “Stamp booklet has physicists licked,” Nature 413 (2001), p. 339; Robin McKie, “Royal Mail’s Nobel guru in telepathy row,” The Observer (September 30, 2001). Яркий и остроумный ответ на критику Джозефсона, который дал блестящий физик и популяризатор науки, можно найти в статье Robert Matthews, Time travel,” Sunday Telegraph (London) (November 4, 2001).

Этот эксцентричный образ Винера рисуют нам воспоминания Мюррея Гленн-Манна о своих студенческих годах в МТИ. См. George Johnson, Strange Beauty: Murray Gell-Mann and the Revolution in Twentieth-Century Physics (New York: Vintage Books, 2000), p. 69.

D. E. McCumber, “Effect of ac impedance on dc voltage-current characteristics of superconductor weak-link junctions,” Journal of Applied Physics 39 (1968), pp. 3113–3118; W. C. Stewart, “Current-voltage characteristics of Josephson junctions,” Applied Physics Letters 12 (1968), pp. 277–280.

Механическим аналогом перехода Джозефсона является демпфированный маятник, приводимый в действие постоянным крутящим моментом. Объяснение этой аналогии и анализ нелинейной динамики обеих систем приведены в разделах 4.6 и 8.5 книги Steven H. Strogatz, Nonlinear Dynamics and Chaos: With Applications to Physics, Biology, Chemistry, and Engineering (Cambridge, Massachusetts: Perseus Books, 1994).

B. A. Huberman and J. P. Crutchfield, “Chaotic states of anharmonic systems in periodic fields,” Physical Review Letters 43 (1979), pp. 1743–1747; D. D’Humieres, M. R. Beasley, B. A. Huberman, and A. Libchabet, “Chaotic states and routes to chaos in the forced pendulum,” Physical Review A 26 (1982), pp. 3483–3496; N. F. Pedersen and A. Davidson, “Chaos and noise rise in Josephson junctions,” Applied Physics Letters 39 (1981), pp. 830–832; R. L. Kautz and R. Monaco, “Survey of chaos in the RF-biased Josephson junction,” Journal of Applied Physics 57 (1985), pp. 875–889.

Свежие обзоры можно найти в статьях R. S. Newrock et al., “The two-dimensional physics of Josephson junction arrays,” Solid State Physics: Advances in Research and Applications 54 (2000), pp. 263–512; C. A. Hamilton, C. J. Burroughs, and S. P. Bens, “Josephson voltage standard: A review,” IEEE Transactions on Applied Superconductivity 7 (1997), pp. 3756–3761.

Оригинальной статьей была Per Bak, Chao Tang, and Kurt Wiesenfeld, “Self-organized criticality: An explanation of 1/f noise,” Physical Review Letters 59 (1987), pp. 381–384.

Не знаю, кто является автором этого выражения, но слышал его на лекции, которую читал физик Предраг Цвитанович.

Peter Hadley, Malcolm R. Beasley, and Kurt Wiesenfeld, “Phase locking of Josephson-junction series arrays,” Physical Review B 38 (1988), pp. 8712–8719.

Kurt Wiesenfeld and Peter Hadley, “Attractor crowding in oscillator arrays,” Physical Review Letters 62 (1989), pp. 1335–1338.

Эти уравнения цепи поясняются и анализируются в статье K. Y. Tsang, R. E. Mirollo, S. H. Strogatz, and K. Wiesenfeld, “Dynamics of a globally coupled oscillator array,” Physica D 48 (1991), pp. 102–112. На последней странице этой статьи мы описываем наши наблюдения неожиданной структуры под названием «русская матрешка» (технически известной как расслаивание фазового пространства на вложенные двумерные торы).