Новостная лента

Физическая сложность бытия

27.03.2016

Сегодня, 28 марта, в 15½ в конференц-зале УКУ на Козельницькій пройдет организованная Юрием Головачом междисциплинарная мастерская «Физика и гуманитарные науки» на тему Verba et numeri (количественные подходы к анализу языка и текста). С ее программой можно ознакомиться в конце этого текста, а Маркиян Прохасько решил поговорить с доктором физико-математических наук, профессор, заведующий лаборатории статистической физики сложных систем львовского Института физики конденсированных систем НАН Украины Юрием Головачом шире: о пользе фундаментальных исследований, о совместной статистическую природу физических и общественных процессов и место Львова на карте мировой статфізики.

 

 

 

Детей в школе, в основном, так учат то математики или даже физики, что многим из них кажется, что цифры, задачи, уравнения, пропорции и еще множество чего другого является абсолютно оторванным от мира. Мол, потом понадобится только арифметика. В то же время, цифры, математические и физические задачи есть везде: как в полимерных молекулах, так и в тексте, передвижении людей по городу, компьютерных играх или, даже, распространении добра и зла между людьми.

Какая же пользу из науки, для кого, и есть ли она вообще? Чем отличаются гуманитарии от естественников? В каком состоянии находится мир с физической точки зрения?

 

 

— В физике Вы занимаетесь сложными системами. Что это?

 

— Это направление недавно начал формализоваться. Примерами таких систем является конденсированная вещество, экологические и биологические системы, фондовые рынки и экономические системы, человеческое общество. Понятие сложных систем касается многих традиционных дисциплин науки и образует новую, междисциплинарную отрасль знаний. Очень часто при изучении сложных систем используется понятийный аппарат и методы статистической физики. Поиск физических аналогий присущ человеку уже тысячи лет. Эмпедокл говорил, что некоторые люди, как вода и вино – легко смешиваются. А другие – как вода и масло – их трудно смешать. Но появление самой науки о сложных системах – это конец ХХ века.

 

Направление статистической физике во Львове имеет очень давние традиции. Его истоки приходятся еще на конец ХІХ – начало ХХ века, как раз во время появления этой науки в мире. К ее созданию причастен, в частности, Марьян Смолюховський – пожалуй, крупнейший физик, который работал во Львове. По происхождению он был поляком, учился в Вене, в наш город его пригласили на доцента, затем он стал здесь профессором. Отсюда уехал в Краков, где ему предложили должность ректора.

Те же, кто сейчас занимается статистической физикой в Институте физики конденсированных систем НАН Украины, и в целом во Львове есть, в основном, учениками Игоря Рафаиловича Юхновского. В 1969 году он создал здесь отдел киевского Института теоретической физики, а в 1990 году основал наш институт.

 

Вместе с тем, четкого однозначного определения, на самом деле, нет. Некоторые воспринимают это посполито: “Головач занимается сложными системами, то что – мы занимаемся простыми?”, полагая: если простые – то неинтересны. 🙂

На самом деле, в физике сложных систем относится большой круг явлений и вопросов, которые ты этим явлениям ставишь. В общем, сложная система состоит из многих единиц и является общностью таких частиц, которые взаимодействуют между собой, и в какой малыми изменениями внешних параметров можно достичь очень больших сдвигов в поведении целой системы.

В сложной системе из поведения отдельных частиц нельзя предсказать, каким будет поведение всей их совокупности. В результате взаимодействия частиц возникает новый эффект, появляются новые качества (эмерджентность). Если это частицы не в физическом смысле, а, например, агенты рынка, которые продают и покупают, то они образуют сложную экономическую систему. Социальная система – это мы с вами, люди, которые взаимодействуют между собой.

 

— Насколько большую часть системы нужно изучать, чтобы вычислить поведение целой системы?

 

— Нобелевский лауреат по физике Филип Андерсон говорил очень хорошо: “more is different”. Физика, которой мы занимаемся в нашем институте, называется статистической. Кстати, один из основателей этого направления – Джеймс Клерк Максвелл – решил взять методы из социологии, те статистические методы, которые в XIX веке применяли к изучению поведения людей. Он захотел проверить, годятся ли они в физических частиц. Так возникла статистическая физика. А теперь эти методы, концептуальный аппарат статистической физики, возвращаются обратно в несвойственные физике участки, например, в ту же социологию.

 

— Чем именно занимаетесь Вы?

 

Один из классов физических объектов, которыми занимаемся мы, – это сложные полимерные макромолекулы. Сложные в том смысле, что они могут быть разных сортов (химическая сложность) или сложные топологически, своей конструкцией, а также сложные через среду. Если представить полимер, то это такая цепь или целая сетка, например, полимерные макромолекулы – ДНК или белки в клетке – они находятся в пористом, заполненном среде, то есть сложной среде.

 

Вторая часть наших задач касающихся структурно неупорядоченных магнетиков. Мы используем методы статистической физики и теории поля для анализа фазовых переходов в магнитных системах. Если начать нагревать магнит, то при высоких температурах он перестанет быть магнитом. Одна его фаза, при низких температурах, была упорядоченной: он был ферромагнетиком. А при высоких температурах это свойство теряется – магнит становится парамагнетиком. Решение таких задач заключается в поиске законов, по которым происходит такое явление. Их описание и привел к современной теории фазовых переходов.

 

Третья часть наших задач состоит в применении концепций и методов физики в нефизических объектов. Например, наша группа изучала устойчивость сетей общественного транспорта до случайных сбоев и направленных атак, рассматривая ее в рамках чисто физической задачи, которая называется перколяцією.

 

(Подробнее об этом можно посмотреть в лекции профессора Головача “Города и законы”, опубликованной на “Z” здесь).

 

Для нашего исследования мы рассмотрели четырнадцать крупных мировых сетей транспорта: Лондона, Парижа, Москвы, Стамбула и тому подобное. Например, в Лос-Анджелесе есть более сорока тысяч станций. Компьютерное моделирование заключалось в том, что мы выбирали какой-то один маршрут, а потом проверяли устойчивость сети таким образом, что изымали определенную станцию из системы. Будет ли такая система дальше связным? Конечно, что будет. А если убрать две станции? Тоже будет. А три?

 

— Вы устраняли станции или маршруты?

 

— И то, и другое. Станции забирали одну за другой. В какой-то момент наступает распад системы как целого и останется несколько несвязанных частей. Рассмотрение закономерностей, которым подчинено такое явление – это чисто физическая задача. Это подобно тому, когда есть сеть, образованная совокупностью соединенных определенным образом электрических проводников. И я бы разрезал дротики в разных местах и наблюдал бы за тем, когда ток перестанет идти. Так что это примерно такая же задача, только на транспортные сети. Можно привести другие аналогии протекания газа через пористый фильтр или распространение эпидемии в результате контактов между потенциальными носителями болезни. Во всех этих явлениях присутствуют определенные общие черты, которые в физике называются универсальными. Как раз использование концепции универсальности оказалось весьма плодотворным для объяснения поведения сложных систем. Оказывается, что некоторые из них являются очень устойчивыми к случайным сбоям, а другие – очень уязвимы.

 

— А что влияет на появление закономерностей?

 

— Мы могли прогнозировать и говорить наперед: сеть транспорта Парижа гораздо устойчивее сети транспорта Далласа. Причем, мы выявили факторы, которые определяют устойчивость сети: определенные характеристики, которые ты сначала можешь и не заметить, являются важными. Очевидно, на устойчивость сети влияют габы – узлы, с которых можно попасть на очень много других станций. Если ты выкинешь такие узлы, то это будет заметно, ведь они крайне важны для функционирования системы. Но это не всегда только они. Иногда есть станции, о которых ты не подозреваешь, что они важны, а если их устраняешь, то вследствие этого распадается сеть. Наш анализ позволяет выявить такие станции и в случае их устранения – предусмотреть законы поведения всей сети.

 

Однако агентами сложной системы могут выступать, например, и слова в тексте. Ведь они взаимодействуют каким-то образом. Что это за взаимодействие – вопрос не к физикам. Но каждый согласится, что в тексте, через взаимодействие слов, возникают какие-то новые качества. Самое интересное, что они руководствуются определенными законами и в изучении этих законов значительную роль сыграли и физики. Например, чтобы проявились статистические закономерности в тексте, достаточно взять одну-две страницы. Чем больше – тем лучше, но достаточно и нескольких страниц прозы. Поэтому часть наших задач связана с количественной лингвистикой и заключается в анализе организации слов в языке. Например, если сделать частотный анализ текста, то какое слово встречается чаще всего?

 

— Это о том, что у Шевченко, например, часто встречается слово “Бог”?

 

— Но на первом месте будут как раз не смысловые слова. Я думаю, что у Шевченко, видимо, еще больше встречаются слово “я” или “и”, или “не”. Известно, что смысловых слов меньше по количеству в тексте. Если взять слово, которое встречается чаще всего, то ему присваивается первый ранг. Втором по частоте – второй. Третье по частоте – третьего ранга. И так далее. Присвоюєш каждому слову ранг. И предположим, что слово первого ранга встречается в тексте десять тысяч раз. Слово второго – девять тысяч. Слово третьего ранга – восемь тысяч пятьсот раз. Совсем не очевидно, что должен быть закон, который соединяет частоту и ранг. Почему он должен быть? Но оказывается, что он есть, причем одинаковый как для украинского языка, так и для английского, итальянского или китайского. Он называется законом Зипфа. Его установил американский лингвист Джордж Кингсли Зипф в первой половине прошлого века. Хотя, на самом деле, он был известен еще раньше.

 

— Что в этом направлении исследовали Вы?

 

— Мы изучали, как слова организованы и связаны в тексте между собой. Можно структуру языка описать количественно? Мы установили определенные особенности распределения слов. Хоть наши работы и не были первыми в этом направлении, ведь на время нашего исследования подобный анализ уже был проведен для таких языков, как английский и португальский. Однако мы были первыми, кто сделал это в украинском языке. Поскольку мы смотрим на общие свойства, то результаты схожи с результатами исследований других языков. Ведь, в конце концов, важно, что нашим объектом является язык. Свое же исследование мы делали на тексте Ивана Франко “Лис Никита”. Скажу, что мне было очень приятно выбирать для той статьи эпиграфы из самого “Лиса Никиты”. Например: “Не прожить без наук?” – Это до “Вступления о применении количественных методов”. Далее начинаем мерить (то есть, делать количественный анализ) – итак, эпиграф: “Ну-ка, ребята, поспешим – землю мерить пойдем”.

 

— Какими еще несвойственными задачами Вы занимаетесь, кроме транспортных сетей и языка?

 

— Вместе с Медицинским университетом Вены мы изучали поведение человека в Интернете. Опять же, в сети есть много участников, которые определенным образом взаимодействуют между собой. Это сложная система. Есть такие игры – massive multiplayer online games – когда тысячи человек одновременно играют в какую-то игру. В наши дни такие игры стали одним из самых массовых коллективных форм человеческой деятельности, в них участвуют сотни миллионов людей. Так, в игре World of Warcraft зарегистрировано 10 миллионов участников. И игра, которой мы занимались, называется Pardus, там около 400 тысяч зарегистрированных участников. Социология в значительной степени базируется на анкетировании, и понятно, что количество анкет, количество респондентов не является большой. Проанкетировать 400 тысяч людей было бы невозможно. Кроме того, анкета изменяет того, кто отвечает. Я даю вам бланк, но то, что вы там пишете, – не всегда правда. Следовательно, обретения правды зависит от умения социолога.

В этой Pardus, в которую играет масса людей, участники могут объявить себя друзьями или врагами, могут написать письмо, послать подарок или начать войну. Там есть аналоги экономической, политической, социальной деятельности. Понятно, что любая подобная игра – это лишь карикатура на реальную жизнь. Однако действиями “ненастоящих” персонажей в этой игре управляют настоящие люди – в этом смысле жизнь в игре тоже реальное, ведь играют люди: именно они давят кнопки. Когда в Интернете сколько-нибудь там героев охотится на дракона, то эти герои не настоящие, дракон не настоящий, но эмоции есть настоящими. Целью анализа поведения человека в виртуальном мире является узнать больше о человеке в реальном мире. Преимущество наших и других подобных исследований в том, что их можно проводить из чрезвычайно больших массивов данных и получать результаты с высокой точностью. Таким образом, возникает возможность количественного анализа социальных явлений с точностью, соразмерно с точностью измерений в естественных дисциплинах. Так, при проведении нашего анализа мы использовали данные о поведении тысяч людей в течение нескольких лет и знали все о их действии с разрешением одна секунда.

Результаты полученных исследований стали основой серии работ, часть из которых выполнена в сотрудничестве с учеными ведущих институтов мира, как MIT – Массачусетский технологический институт, ETH – Федеральная высшая техническая школа Цюриха, Институт Санта Фе в США. И я горжусь тем, что среди авторов этих работ есть и сотрудники нашего львовского института (ІФКС НАН Украины).

Для примера, вспомню лишь один из полученных результатов. Все действия, которые человек совершает онлайн, можно было бы условно поделить на “хорошие” и “плохие”. Мы анализировали, как далеко распространяется добро, а как далеко – зло. Good News в том, что добро распространяется дальше. Например, кто-то в Интернете испортил вам настроение. Вы же испортили следующему, тот – еще наступнішому. А как далеко это зло от тебя зайдет? Оказывается, оно умирает гораздо скорее, чем добро.

 

(Больше о исследования текста как сложной системы, а также поведения людей в сети Интернет – в лекции Юрия Головача физику и гуманитарные науки здесь).

 

— Какова конечная цель этого исследования?

 

— Та группа, с которой мы сотрудничаем в Вене, называется группой науки о сложных системах. Они изучают системы из многих участников, а это интересно для медицинских применений. Там есть и изучение генома, и социальная медицина. Это также близко к изучение психологии отдельного человека.

Я думаю, что по крайней мере часть ученых может позволить себе такую роскошь – не судить о свои исследования с точки зрения их применения и полезности. Причина, почему я начинаю заниматься какой-то задачей – любопытство. Мне интересно и приятно узнавать нечто вроде того, что добро сильнее зла. А применение результатов – это вопрос не ко мне. В принципе такого типа знания, как и каждое знание можно применить как во благо так и на зло. Ведь ты узнаешь о человеке – или о мире в целом – больше.

Хотя, все же, то, что мы с коллегами делаем, кажется мне полезным, в частности для государства. Я даже в этом убежден.

 

— В таком случае, что Вы скажете о том, что в обществе по умолчанию считается, что из науки должна быть какая-то “практическая польза”?

 

— “Какая с вас польза?” Какая польза из физиков-теоретиков сегодня? Когда даю людям ответ на этот вопрос, то часто они перестают со мной спорить: или думают, что я несерьезный, или думают так же, как я. Дело в том, что часто на такой вопрос я отвечаю: “Мы нужны для того, чтобы на улице ходило больше людей с просветленными лицами”.

Это не я придумал. Нечто подобное мне говорил покойный Юрий Рудавский, ректор Львовской политехники, который и в нашем институте работал. То, что я говорю, – это наивность, но мне с этой наивностью хорошо.

Конечно, что в наше время научные продукты продаются и покупаются. Но это давняя история. Как я понимаю, во времена античности, брать за что-то плату было недостойным свободного человека. Если бы Геракл взял за что-то деньги – то это не было бы причислено к подвигам. То, что люди думали о математике или об устройстве мира – они это делали потому, что были свободными и интересовались жизнью. Позже пришла идея применения науки. Она возникла во времена научной революции XVI-XVII века, во времена Кеплера, Ньютона, Галилея, формируется во времена промышленной революции XIX века, испытывает своего расцвета в прошлом, XX веке, и – тут я, конечно, скажу с иронией – доходит до абсурда в веке XXI-ом.

 

Относительно идеи мы должны что-то с этого иметь”: теперь будет трудно спорить, что это не основное, но стоит напоминать, что это – не единственное. Как это делать? Мы затронули вопрос, что человек, который думает, имеет просветленное лицо. Как научный поиск влияет на человека? Это, кажется, можно легко понять, но довольно трудно объяснить кому-то. Как и то, что если ты не скачал реферат из Интернета, а сам написал, то какая тебе с этого польза? Ты же потратил существенно больше времени? Это примитивный пример, но кажется, что в стране относятся довольно пренебрежительно к знаниям, как умственная работа не очень нужна: “что тебе с того?”, “какая польза от мышления?

Или лучше те люди, которые занимаются наукой? – думаю нет. Знаем разные примеры. Хотя это интересный вопрос: насколько образование коррелирует с моральными качествами? Хотелось бы верить, что в среднем образование дает человеку лучшие моральные качества. Не образование как получение дипломов, а образование как чтение и понимание многих хороших книг. Но среди хорошо образованных людей, конечно, случаются и последние негодяи.

Меня что-то похожее уже спрашивали на Майдане. Там был открыт университет. То был невероятный постмодернизм. Происходило все в бывшем музее Ленина, то есть в Народном доме. Нам поставили экран, здесь мы читаем лекции, люди слушают, а там идут ребята с дубинками и щитами. В конце меня спрашивают: “Зачем это? Чего бы то мало нас научить?” И я ответил: “Честности и любви”. 🙂

 

— То есть возникают вопросы о пользе науки?

 

— Скорее о применении приобретенных знаний. Порой люди не задумываются над тем, что добывание знаний и их применение – это таки разные вещи. Я не считаю, что какая-то из этих деятельностей лучшая, а какая худшая. Просто одни имеют талант к одному, другие – к другому. А еще возникает большой вопрос о пользе знания и о его интерпретацию. Вспомню слова, которые прочитал когда-то в дневниках Александра Шмемана, о том, что мы утратили мудрость ради знаний, а теперь заменяем эти знания информацией.

Мы помним о революции книгоиздательства Гутенберга. Но была еще одна, которая произошла несколько веков после Рождества Христова. Когда мы перешли от книги-свитка до другой формы – книги, в которой листаем страницы. Такая форма книги называется кодекс. Очень много наших практик чтения и познания связанные именно с такой формой книги. В частности, понимание единства части и целого, ощущение контекста – это все касается строения книги. Когда мы переходим к восприятию книги с экрана компьютера, то возвращаемся к свитку.

 

— Казалось бы, какая польза от того, что мы это знаем?

 

— Последствия таких изменений будут просто сумасшедшие. И мы уже начинаем их чувствовать. В частности, когда видим, как в результате применения современных технологий хранения и поиска информации, студент (а порой и “зрелый” ученый) компилирует абсолютно безграмотный текст. Вот вам, кстати, еще один пример того, как науку можно использовать во вред. В этом случае – в ущерб будущем самой науки.

 

— Почему же фундаментальным наукам так тяжело сегодня?

 

— Потому что людей такого типа может поддерживать только государство или очень крупные меценаты. Все хотят экономического эффекта. И этого хотят не через два года, а через две недели. Если я скажу, что делать, чтобы у тебя были деньги через две недели – ты сразу заплатишь. А если я пришел к тебе и говорю, что работаю для того, чтобы у людей были умные лица на улице, то ты меня выгонишь. Все, кроме государства. А она должна понимать, что это нужно. Но не государство, которая пришла на две недели покрасти и сбежать за границу. Как у Степана Руданского. В разных его персонажей спрашивают, что бы они делали, если бы кто-то из них стал царем. И один ответил: “Я бы взял всю казну и поехал бы за границу”. Если государство думает о будущем, то эта стратегия предполагает, что нам нужны люди с умными лицами и точка.

 

— И это само по себе даст результат.

 

— А результат какой? Например, физики-теоретики особо дешевые: нам надо бумагу и ручку. Более того, есть еще одно преимущество: мы не портим окружающую среду – это весомый аргумент. Но вдруг кто-то из нас придумывает транзистор или что-то такое. И дальше в работу пойдут другие ребята. Ибо они не лучшие и не хуже, они другие, имеют иную образовании. Но от нашей совместной работы эффект будет сумасшедший. Для общества будет лучше. Но это стратегическое мышления, которым должно заниматься государство.

Хотя на самом деле общество понимает, что надо людей умных. Потому что когда люди говорят о своих детях, то они такие вещи понимают. Или когда есть какая-то конфронтация. Мой товарищ-художник где-то в начале Независимости возвращался поездом из Закарпатья. С ним в купе было двое. Имели сало, должны были выпить. Он ничего не имел. Кто он такой? – Художник. Они его накормили, он пошел на верхнюю полку спать. А дальше в это купе сел еще один пассажир-прибалт. И те двое начали с ним что-то о жизни говорить. И вот они видят, что тот прибалт иной. С такого самого своего они смеялись, а когда увидели чужого такого, то начали чувствовать свою неполноценность. Тогда они моего товарища разбудили, мол, сядь с прибалтом поговори.

То есть когда человек чувствует, что, например, этот художник не является твоим антиподом, а есть с тобой в одной команде, то понимает, что тебе лично не хватает определенных черт. Поэтому ты будиш художника, чтобы он выручал. А в “обычной” ситуации: ты богат, а он беден. Тогда, конечно, можно насмехаться.

Думаю, это признак нуворишей. У нас до недавнего времени все люди были более-менее одинаковые по уровню благосостояния. А вот это – та категория людей, которая имела цель обогатиться, этой цели достигла, а теперь надо с ней позабавиться. Как примитивно радоваться, достигнув примитивной цели? Только унижать кого-то другого.

 

— А, кстати, со стереотипами о преимуществе точных наук над гуманитарными науками сталкиваетесь?

 

— Мне кажется, что здесь терминология украинского языка подвела. Если бы мы говорили на английском языке, такого вопроса не было бы. Потому что у них есть “Science” и “Humanities”: они разные. Говорили бы на немецком, то сказали бы “Naturwissenschaft” и “Geistwissenschaft”. В обоих можно найти профессионалов и дилетантов. Но хуже всего, когда попадаются профаны.

Конечно, что физика – это наука эмпирическая. Поезд ввести математические методы и методы эмпирических наук в науки неприродничі привел, в частности, к появлению социальных наук. Из истории таким образом возникла социология. Да и сама история становится все более и более количественной. Случаются такие вещи, когда ученый – пусть даже доктор исторических наук – говорит, что не знает, отнести то или иное вопрос к истории, к социологии. Это свидетельствует о проникновения количественных методов в несвойственные сферы, в частности гуманитарные.

В общем, классификация наук, как и классификация ученых – дело тонкое. Однажды Петр Капиця – когда у них в институте вводили совет молодых ученых сказал: “Странно, я не знал, что ученые делятся на молодых и старых. Я думал, они делятся на умных и глупых”.

 

— Как мерить качество науки?

 

— Одно из направлений, которым мы занимаемся в нашей лаборатории, называется “наукометрія”. Наука тоже является определенной структурой, ведь это сумма знаний и определенная деятельность, направленная на получение этих знаний. То есть книги, журналы, институты, конференции, общение с учеными. Все это можно в какой-то способ померить. Например, посмотреть, насколько нужны кому-то те работы, которые ты пишешь. Интересный же вопрос. Как это выяснить? Можно судить по тому, что кто-то написал работу на похожую тему, и в ней есть зов на твое исследование. Значит он ее прочитал и использовал.

Кстати, если взглянуть на цитирование работ нашей группы, то на них в мире ссылаются очень хорошо. Поэтому мы нормальные ученые ;-). Это может быть смешно, но дело в том, что большинство написанных работ никто никогда не цитирует. Ты пишешь работу, работаешь, напечатал, а она никому не нужна. А потом ты уходишь на пенсию.

Однако это лишь один из критериев, а их больше. Совместно с учеными Ковентри и Нанси мы делали исследование одного из способов финансирования науки в Англии, так называемой RAE – Research Assessment Exercise (теперь его заменила REF – Research Excellence Framework). Раз в четыре года все научные группы подпадают под тщательную проверку того, как они работают: как их цитируют, как приглашают на конференции, сколько в них грантов, сколько аспирантов и много других критериев. Им выставляют оценки, а потом делят два миллиарда фунтов стерлингов соответственно до тех оценок. Поэтому ученые готовятся к аттестации все те четыре года. Потому что здесь не пройдет то, что твой знакомый в комитете по науке, а твой кум – замминистра.

Мы также принимали участие в той процедуре. Комиссия проанализировала работу групп экспертным оценкам, а мы – используя определенный метод. Результаты нашего исследования освещались в прессе, к нам приезжали журналисты. Поэтому наша работа нужна: если есть отзывы, цитирование и интерес прессы, значит это нужно обществу.

 

— Возможно, есть исследования, которые по таким количественным оцениванием получат более низкий рейтинг, чем дают пользы?

 

— Когда представляешь ученого математика – он как правило работает сам. Представляешь биологов, биохимиков – их уже работает больше. В теоретической физике – то есть как у нас – типичная среднестатистическая группа состоит из шести ученых. В конечном итоге сравнивается сама наука, “создана” биологами, физиками, филологами или, например, определенными гуманитариями, для которых золотым стандартом может быть, что двадцать лет нет публикаций, а потом написать книгу. Как сравнить их работу? Здесь нельзя оценивать все под одну гребенку.

А второе, что важно, то кто же оценивает и кто руководит работой ученых? Между прочим, говорил как-то с госпожой из Imperial College в Лондоне, которая занимается этой тематикой. Она делала исследование того, кто является лучшим ректором (за нашими аналогиями. Там это VC – вице-канцлер). Тот, кто является ученым, или тот, кто ученым не является. Для нас это странно, потому что у нас ректоры являются профессорами. Там – нет, все чаще – это менеджеры. Поэтому, чтобы управлять некой структурой, в принципе ты можешь иметь образование, соответствующее той структуре, а можешь и не иметь. Главное, что ты должен уметь манипулировать группами, деньгами и прочим. Для примера, в Англии всего 4% главных врачей являются врачами по образованию. У нас – почти все. Ученый обратила внимание на то, что лучшими ректорами есть все же ученые. Конечно, были определенные критерии, что же означает лучший ректор. Зато у нас менеджмент науки на государственном уровне не всегда осуществляют ученые.

 

— Ваш институт часто участвует в международных проектах?

 

— Так, и давно. Эта традиция начиналась еще Игорем Рафаїловичем Юхновским и продолжается его учениками. Я скажу только про нашу лабораторию статистической физики сложных систем. При поддержке дирекции института мы создали международный колледж докторантов статистической физики сложных систем. В него входит четыре учреждения: университет Лотарингии (Нанси, Франция), университет Ляйпціґу (Германия), университет Ковентри (Англия) и наш институт во Львове. Мы вместе стараемся воспитывать студентов и аспирантов в нашем участке. Это означает, что если человек поступает в аспирантуру, то она поступает одновременно к двум из этих вузов. Половину времени она проводит, например, во Львове, а половину находится в Франции. И выполняет общие задачи. Приятно сказать, что первый украино-французская защита кандидатской диссертации по естественным дисциплинам состоялся еще в 2009 году в нашем институте.

 

Несколько лет назад мы были, думаю, единственным подразделением в нашей академии, привлеченным к выполнению одновременно четырех научных проектов, выполнявшихся в рамках так называемой 7-й рамочной программы ЕС. Все они были посвящены анализу сложных систем. Мы их выполняли совместно с учеными из более чем десяти разных стран. Кроме того, мы, совместно с теми нашими коллегами, подавали проект для поддержки молодых ученых на европейскую программу “Horizons 2020”. Вероятность выиграть такой проект составляет 7%. Я подавал такой проект уже три раза, и три раза проиграл. Посчитайте, сколько еще раз мне надо его подать. :-). Но он фантастический, и рассчитан совсем не для зрелых ученых, он для молодых. Спрашивается, зачем нам об этом заботиться? Потому что он или она – молодые ученые будут иметь обеспечение, которое покроет все расходы, поездки на конференции и школы, пребывание на стажировку в ведущих научных центрах мира. Они будут мировыми людьми. Поэтому, придуманная дело, и она интересна, мы надеемся, что он удастся, и мы этому радуемся. Выиграем мы – 7% вероятности.

 

— А сюда кто-то приезжает?

 

— В нашей группе часто есть посетители. В среднем же у нас около двадцати визитов ежегодно. Однако международное сотрудничество не ограничивается только этим. У нас также есть совместные конференции, чтения лекционных курсов, написание совместных статей. При том, наша лаборатория – далеко не самая большая в институте. Мы ездим на Запад, учим их студентов, а они приезжают сюда и учат наших студентов, но поток в нас есть меньше, потому что поток туда имеет под собой экономическую основу. Но мне приятно, что все, кого я приглашал приехать сюда, в Украину, не отказывались приехать. Меня, кстати, тоже приглашают читать популярные лекции, но не так часто возникают вопросы именно о том, чем конкретно мы занимаемся. Более того, мне кажется, что это выражает отношение к естественников. Помню, однажды во Франции их пятый канал пригласил к себе лауреата Нобелевской премии по физике. Тот согласился прийти, но при условии, что все вопросы будут касаться того, чем он занимается. Никаких вопросов о том, когда он утром встает, у него пес, что он думает о выборах. И, наконец, его не позвали. Приглашают, чтобы получить то, что будет интересно публике, поэтому это касается скорее гуманитариев, общественников или экономистов. Естественников приглашают реже.

 

— Думаете, ученым нужно пропагандировать то, чем они занимаются?

 

— Нужен определенный уровень популярности. А есть по крайней мере две причины того, что люди не умеют интересно рассказывать. Первая – все же надо иметь к тому талант. Вторая – ты плохо знаешь то, о чем говоришь. Это не обязательно означает, что не владеешь знаниями. Просто в связи с большой специализацией науки, ты можешь быть глубоким специалистом в узенькой-узенькой участке. И ты хорошо работаешь, своими методами можешь исследовать что-то такое, что будет цитироваться и что является нужным в мире. Но ты не владеешь контекстом: немножко в сторону – и ты ничего не знаешь, не представляешь, что творится вокруг.

 

Есть такая шутка про математика, который говорил, что у человека должно быть гоби, но оно не должно быть очень далеким от того, чем человек занимается профессионально. Например, кто-то исследует интегральные уравнения Фредгольма первого рода. То как гоби могут быть интегральные уравнения Фредгольма второго рода.

 

Это вообще черта современной науки. Например, существует уравнение, которое уже развязали, но к нему есть маленькая поправка. Но такое уравнение с поправкой уже тоже решили. Но в поправке еще есть маленький коэффициент. Но и он известен. И тогда ты делаешь кандидатскую диссертацию, в которой до того коэффициента посчитал пятый знак. И как же я об этом буду кому-то рассказывать? Чтобы тебе было интересно, я должен был бы рассказывать о целое уравнение, потому что оно описывает мир. Но я не интересовался этим, а интересовался поправкой к коэффициенту и пятым знаком.

 

— А как Вы пришли к задач об обществе и о слова?

 

— Я читал в университете курс по теории фазовых переходов. Что такое фазовый переход? Вы нагреваете воду и она становится паром. Или вы охолоджуєте воду и она становится льдом. Очень грубо говоря, это переход из одного состояния в другое. Кроме того, я имел со студентами еще специальные практические занятия. Мне хотелось их заинтересовать. И вот однажды они сидят на паре, и я им говорю: “давайте Посмотрим на обвал на бирже – когда был один состояние рынка, а стал совсем другой – с точки зрения теории фазовых переходов”.

Или же возьмем две экологические системы, в одной из которых есть зайцы и волки, а в другой – зайцев нет. Во второй из систем волки умрут, потому что не будут иметь что кушать. Если термином “фаза” определить состояние экологической системы, то вторая из систем перейдет из одной фазы в другую: волки погибнут. Говоря такими более общими терминами, можно применять теории и мысли, которые возникли в физике, для исследования нефизических систем. И так всегда проще объяснить: что такое фазовый переход на рынке, я сказал за минутку. А что такое фазовый переход в сверхтекучем гелии – слушателям, которые с этим еще не знакомы, объяснить труднее.

Людей, которые занимаются нефизическими задачами, а пришли по физике, в мире есть много. Существует наука, которая называется эконофизика – применение физических концепций экономики; является соціофізика тому подобное. На эту тематику есть много книг и статей, поэтому я ими заинтересовался и в какой-то момент также начал работать в этой области.

 

— Что было дальше?

 

— Мне пришлось быть и свидетелем, и участником появления междисциплинарных исследований сложных систем. Я в комитете одной европейской организации, которая называется COST (Cooperation in Science and Technology). Исследовательские группы, в которых я был задействован, назывались “Физика соревнований и конфликтов” и “Анализ динамики ландшафта информации и знания”. В них принимают участие люди с разным образованием: биологи, филологи, программисты, физики, математики. И мы все нашли общий язык. Мы стараемся говорить так, чтобы другие нас понимали и используем знания и опыт, приобретенные в своих участках, для применения при объяснении явлений, традиционно анализировались другими областями науки.

 

— Например?

 

— Как возникает и как формируется определенное направление в науке? Возьмем, например, исследование проблемы голода. Кто этим занимается? Социологи, медики, историки… Или это уже формируется как направление в науке, или еще нет? Такие и другие связанные с этим вопросы возбудила голландская группа и сделала очень интересный анализ. А мы решили найти такую проблему, которая с одной стороны была бы касающаяся Украины, а с другой – интересна всем. Мы выбрали аварии на Чернобыльской АЭС. На этом примере наше исследование должно отвечать на вопрос, как реагирует мировое научное сообщество на какую-то критическую событие, что возникает в мире. Мы анализировали научные публикации со всего мира, написанные после аварии и ей посвященные: когда они появились, авторами были физики, инженеры, юристы, фольклористы? Украинские ученые или ученые из Союза, из других стран? Кто с кем делал совместные статьи и в каких отраслях? На этом примере мы смогли проследить, как та или иная проблема, отраженная в реакциях ученых из разных стран и отраслей знаний, попадает в мировой контекст.

 

— Кажется, что мир сейчас глобально радикализируется, в нем постоянно что-то происходит, он становится более правым. Что же вызвало такую реакцию? Историки и социологи могли бы сказать, что это маятник. А что об этом могли бы сказать физики?

 

— Я убегу от ответа. Если скажу свое мнение как объяснение того, что в мире произошло, то это не будет ответом специалиста. Но знаю кое-что другое, в чем я специалист. Приведу такую аналогию: есть система многих агентов, которые взаимодействуют, например, атомы и молекулы. Меняю какой-то параметр и вижу, что ничего не происходит. К примеру, имею воду и начинаю ее греть при комнатной температуре на пять градусов, не десять, на пятнадцать – но ничего не происходит. На тридцать – а она такая же, как была, остается прозрачной и так далее. Ничего не происходит. А представьте, что я имел бы воду с температурой девяносто девять градусов Цельсия. Я немного ее нагрев – и она “бах”, потому что была очень близко к точке фазового перехода. Поэтому система может быть в таком состоянии, когда небольшие изменения параметров могут привести к кардинальным изменениям в поведении системы как целого.

Следующее: следует отличать сложные и составные системы. Составлены они из многих частиц, но их взаимосвязь не обязательно возникает новое качество. А вот в сложной системе есть много частиц, которые, кроме того, между собой взаимодействуют, и маленькие изменения вызывают новые качества. Так вот применение физических аналогий для исследования общественных явлений (этого касается отдельная большая участок соціофізики) показывает, что общественная система такова, что постоянно находится в критическом состоянии. Маленькими изменениями в ней можно достичь безумных эффектов, и очень часто этот эффект может развиваться в разных направлениях. И это вопрос уже очень близко к участку сложных систем.

Что именно случится в мире – мне не известно. Но за счет того, что мир является системой, которая находится в критическом состоянии, возможна кардинальная смена поведения такой системы даже при незначительных изменениях ее параметров, например, внешних факторов. Чтобы привести конкретный пример, упомяну о модели ландшафтов Аксельрода – это известная модель в соціофізиці. Ученый изучал, как люди создают коалиции. Он проанализировал, как в Европе перед Второй мировой войной образуются межгосударственные коалиции. Сейчас нам известно, что случилось. В начале тридцатых это было совсем не очевидно. Аксельрод исследовал методами, подобными тому, как в физике изучают процессы упорядочения, и предсказал, какие коалиции сложатся. Он не угадал только одну страну. Все остальное он описал правильно.

 

— На какой год он это предсказал?

 

— Оперируя данными тридцатых годов, он предсказал, кто с кем будет воевать в 1939 году. Но он прогнозировал также другую возможность коалиций, вероятность которых была немного меньше. За этим вариантом, все европейские страны были против Сталина. Я веду к тому, что при критическом состоянии общества малыми изменениями параметров можно скатиться в разные состояния, причинив огромные изменения в поведении сложной системы. Но если мы хотим повлиять на что-то умышленно, то трудно угадать, какой именно параметр нужно скорректировать. Если меняем не то, даже в значительной степени, то может ничего и не произойти.

 

— Поэтому мир всегда был в критическом состоянии?

 

— Да, и не только мир.

 

 

Разговаривал Маркиян Прохасько

 

========================

2-а Междисциплинарная мастерская Физика и гуманитарные науки

Verba et numeri (количественные подходы к анализу языка и текста)<br />Конференц-зал Украинского католического университета (Львов, вул. Козельницька 2а), 28 марта 2017 г., 15:30-19:00

— Количественные методы и модели в лингвистике.

— Концепция сложных сетей в анализе языка и текста.

— Количественный анализ систем письма: алфавит Нко.

— Количественный анализ и качественные выводы (оценка пуризма Бы. Гринченко).

— Отдельные количественные характеристики произведений западноукраинских писателей.

— Анализ методов построения векторных представлений слов на основе малого украиноязычного корпуса.

 

Организаторы:
Украинский католический университет
Институт физики конденсированных систем НАН Украины

You Might Also Like

Loading...

Нет комментариев

Комментировать

Яндекс.Метрика