27.11.09-28.05.10 Лев МОСКОВКИН

Интервью

Стохастические колебания – основа жизни

Завкафедрой биофизики Биофака МГУ Андрей Борисович Рубин на юбилейной конференции кафедры биофизики Физфака

Эх, жаль что отец не дожил – не зная русского, он начинал в Советском Союзе работой в Институте мозга Фогта по ремонту приборов.

Явление структуры хаоса открыл в 1952 году выдающийся математик Эдвард Лоренц – по утверждению великого Александра Рубановича (единственного трезвого в академическом болоте человека по причине научно-политической импотенции и умению выбирать существенное на уровне Блюменфельда – Тимофеева-Ресовского). Потом идею развил под своим именем как неравновесную термодинамику бельгиец русского происхождения Илья Пригожин. Позже математическими игрушками пропиарился Стефен Вольфрам. К сожалению, в самой базе науки, как это описывал Юрий Чайковский, происходит то же самое, что с бабочками у Сергея Четверикова – волны жизни или она же мода. Десятки лет в разгар 20-го века стремились к единой картине мира, с запозданием оплакали ее утрату на малозначительной теореме Курта Геделя о неполноте формальной арифметики и не заметили, как из-под ног уплыл гранит материализма под напором турбулентности в головах ведущих ученых. Утрачивая ведущую роль диктатора в выборе персоны N1 в каждой сфере науки, культуры или национальности, запутались в ведущих. Пошел параллелизм незнающих друг про друга направлений исследования неслучайности, порождаемой стохастикой. Интриги добавили численные эксперименты на компьютерах, как только на них можно стало по-крупному играться в Монте-Карло и бесконечные крестики-нолики превратились в «Жизнь» – игра с набором небольшого числа воспроизводимых случайным образом исходов.

Казалось бы, игра исчерпывающе моделировала течение Макроэволюции, отражая как морфогенез, так и фуркации. И можно было объединить разнопеструю картину. Однако каждый копался в своей песочнице, отторгая ближних соратников в поисках признания на Западе, пораженном гнилью англо-саксонской чванливости. Лев Белоусов занимался развитием на Биофаке, Лев Блюменфельд читал блестящий всеобъемлющий курс на Физфаке. Там же малопризнанно процветал Юрий Климонтович. Арнольд развивал теорию катастроф. Был даже светоч разума Сергей Курдюмов, певец фракталов и множеств Мандельбро. Бомбой сработало непостоянство генома Романа Хесина-Лурье – заряд вредительски заложили еще сессией-48 пресловутого ВАСХНИЛ, ружье на стене сталинского спектакля повешено Курчатовым в форме РБО одноименного Института. Такого много было не благодаря, а вопреки, включая «школы» под неизменным рисунком лошади в ванной «Nu I Chto?».

Но это все вертикальные пути и они кажется так и не пересеклись. Даже нет примитивного понимания, что Тимофеев-Ресовский понимал под придуманным им термином «фен» признак с собственным элементарным эволюционным значением, а под Макроэволюцией – системный эффект как часть синергетики, та в свою очередь – теории систем. Теперь ясно, что жизнь есть способ существования информации и схема Макроэволюции для любого уровня одна и та же. Кстати, в истории человечества схема Макроэволюции описывалась многократно разными словами в зависимости от моды на ту или иную базу науки. Она не умерла даже тогда, когда строили единую картину мира и системность публично отторгалась, будто порнография.

Информация есть только там, где есть жизнь, и наоборот, тут заключен некий первородный плеоназм. Однако самоорганизация и турбулентность – повсеместное явление. Нещадно путая причины и следствия, успешные двоечники отказывались от сути, пытаясь забодать простейшие реакции Белоусова-Жаботинского. Что ж сетовать на слепоту статистических доказательств достоверности ключевых событий в эволюции и тем более ее незаконнорожденной политической маркитантки – человеческой истории.

Суть такова: любые стохастические колебания направляет структура хаоса, но лучшим ее индикатором, проявителем является жизнь, а в ней наиболее острым, с усилением и буквально на поверхности – т.н. кооперативные эффекты психики у человека.

При таком развитии компьютеров кажется было бы достаточно взять любой случайный процесс, повторить безуспешные в отсутствии современных процессоров и программирования попытки 30-х годов аппроксимации ритмов мозга. Или представить репрезентативную картину эволюции плазмы Солнца. Нарисовать картину горения бесконечной свечи в безветренном пространстве. Можно взять среднюю длину юбок или гистограмму этой длины. Число проехавших мимо автомобилей за день. Сесть у окна и посчитать число прошедших курящих/некурящих мужчин и женщин. Я изучал расклад во времени пометов породы Большой пудель и получил откровенные совпадения с несвязанными явлениями. Общая картина: мультипликация монотонной тенденции и «пилы» – стохастических колебаний, как спустя много лет нарисовал мне в Никитском клубе глава Центризбиркома России, физик Владимир Чуров.

Стохастические колебания – термин от завкафедрой биофизики Биофака МГУ Андрея Рубина. Попытка выяснить, что это, вылилась в нижеприведенное интервью.

 

- Андрей Борисович, меня очень интересуют волновые процессы, поскольку они играют большую роль...

- Какие?

- Волновые... Ну, волны Четверикова – волны жизни, циклы Кондратьева в экономике. Сейчас какие-то исследования на эту тему проводятся?

- Колебания, как известно, основа физики. Так.

- Ритмические?!

- Колебания есть разные. Есть гармонический осциллятор, есть стохастический, но – колебания, основа любого физического процесса. Это не мое, Прохоров говорил, великий наш физик. Основа физики, структура физики, основа преподавания физики – это колебания. Колебательные процессы колоссальную роль играет в биологии. Собственно, математическое моделирование, оно фактически вошло в биологию, если быть точным, через колебательные процессы. колебания в экологических системах – колебания численности, колебания в молекулярных системах, гликолиз – классическая модель. Биологический эффект продолжается. Сейчас колебания генных сетей рассматриваются – периодические изменения экспрессии генов. Концентрация белка меняется – по каким законам, кто, как? Основа колебательных процессов, говоря математическим языком, являются нелинейные процессы, уравнения кинетики, уравнения второго порядка. Это все так. Но есть большая проблема здесь, конечно.

- А существуют какие-то подходы строгой физики к тому, что не является ритмикой? Волны Чижевского пятен на Солнце, например. То, что Симон Шноль изучал на самом эксперименте, у него тоже проявилось.

- А чего там?

- Шноль в своей книжке, которая здесь тоже продается, упомянул. Он обнаружил волны в итогах экспериментов. Или мода на мутации Раисы Берг. То есть волны на самом деле есть абсолютно везде. Только они не ритмические и что с этим делать, никто не знает.

- Вы имеете в виду неправильные синусоидальные?

- Я имею в виду то, что в 30-х годах изучалось как ритмы мозга и аппроксимировалось гармониками, но тогда возможности были маленькие. Сейчас возможности огромные, но я честно говоря не знаю, занимаются этим или нет?

- Понимаете, вы начали с того, и правильно совершенно, что колебания везде. Каждый их изучает. Мы – в своей области, ЭКГ, осциллограмму мозга. Все ж ритмика. Конечно, бывает, меняется. Математика к чему там сводится: найти параметры, которые характеризуют эти колебания – период, частота, амплитуда – самые простые. А есть же колебания неправильные – стохастические, и там нельзя характерное время вводить, скажем, вводить корреляционные функции. Ну в общем, это такая кухня большая.

- Очень интересно! Ваша кафедра сейчас какими направлениями занимается?

- О, там много, у меня там почти сто человек.

- Ребята хорошие?

- Хорошие, хорошие. Фундаментальная подготовка у них разная, у меня выпускники не только Биофака – Физфака, Мехмата, Химического факультета. Все в таком конгломерате.

- После Тарусова прогресс большой?

- Ну, как и везде, как и везде.

- Спасибо вам огромное.