Кстати, с реальными живыми организмами происходит нечто подобное. Если вас сильно уменьшить и запереть внутри одноклеточного организма, то вы сможете наблюдать там только химические реакции. А если вы посмотрите на ту же клетку снаружи, то вдруг обнаружите, что это не просто клетка, а эвглена зелёная, которая как раз сейчас уловила своим глазком свет и плывёт к нему, работая жгутиком, как винтом. То есть клетка изнутри — химия, а снаружи — жизнь.
Или вот ещё пример совсем из другой области. Знаете ли вы, что морская волна бежит, только если на неё смотреть снаружи? Если вы погрузитесь в воду, то обнаружите, что частички воды никуда не бегут. Они совершают круговые движения практически на одном месте. В детстве, когда я впервые услышал об этом, то просто не мог в такое поверить. Я специально нырял под большую волну и ждал, не потащит ли она меня за собой. Так и нет. Вода тащит немного вверх и вперёд, потом немного вниз и назад, оставляя тебя почти на месте. Однако стоит вынырнуть — и ты видишь, что волна бежит. Бежит по-настоящему! Вот такой тыдыщ-эффект.
Что общего во всех этих примерах? Везде есть какие-то элементы системы: нейроны в мозге, полигоны в 3D-модели, органические молекулы в клетке, частички воды в море. Везде элементы взаимодействуют — влияют друг на друга или согласованно движутся. Везде взаимодействие элементов сопровождается появлением у системы нового свойства, которое можно заметить, если ты меняешь точку зрения — начинаешь смотреть на работу системы не изнутри, а снаружи. В мозге возникает мысль, в 3D-анимации оживает персонаж, клетка проявляет явные признаки жизни, а по морю бежит волна. В науке такие эффекты принято называть эмерджентными свойствами системы[45].
Получается, что всё зависит от точки зрения? Если смотришь на работу мозга как нейрофизиолог, то видишь только работу нейронов, которые обмениваются друг с другом химическими и электрическими сигналами. А если переходишь на точку зрения психолога, то находишь в мозге мысли. Так? И да, и нет. От точки зрения действительно многое зависит, но дело не только в ней. Попробуем вникнуть глубже.
Мне хотелось найти для вас такой пример, в котором взаимодействие элементов системы и её эмерджентные свойства были бы максимально простыми и наглядными. К счастью, долго искать не пришлось. Я вспомнил непревзойдённую по своей простоте и эффектности компьютерную модель, которую Джон Конвей изобрёл больше полувека тому назад. Автор назвал её Game of Life, или по-русски “Игра жизни”. На русский язык название модели почему-то чаще переводят как Игра “Жизнь”, но этот перевод не отражает сути, поэтому я буду пользоваться английским названием модели.
Главными действующими лицами модели Game of Life выступают клетки. Обыкновенные клетки — как в школьной тетради для математики. Клетка может “ожить” — тогда компьютер закрашивает её каким-нибудь цветом. Живая клетка может “умереть” — тогда цвет исчезает. Правил в Game of Life всего три:
• если у мёртвой клетки ровно 3 живые соседки из 8-ми, то она оживает;
• если у живой клетки 2 или 3 живые соседки, то она продолжает жить;
• если у живой клетки больше трёх или меньше двух живых соседок, то она умирает “от перенаселения” или “от одиночества”.
Модель работает по тактам. На каждом такте компьютер подсчитывает число живых соседок у каждой клетки и решает, кому жить, кому умереть.
Каждый эксперимент с моделью стартует с того, что вы расставляете на поле живые клетки и запускаете подсчёты. Клетки начинают оживать и умирать, а вам остаётся только наблюдать и удивляться тому, что происходит. Очень рекомендую скачать какое-нибудь приложение для смартфона или зайти на какой-нибудь сайт, где вам дадут возможность поэкспериментировать самостоятельно. От начальной расстановки зависит всё.
Если вы оживите для начала одну или две клетки, то они умрут на следующем такте. Но вот 3 живые клетки уже так просто не сдадутся. Если вы их поставите уголком, то на первом же такте они превратятся в квадратик 2 × 2 клетки. И этот квадратик будет жить вечно, потому что у каждой клетки всё время будет ровно 3 соседки. Но если на старте вы расположите 3 живые клетки в одну линию, то получите первую неожиданность. Они заработают как мигалка, на каждом такте меняя ориентацию линии. Если вы начнёте эксперимент с 6 живых клеток, расставленных в один ряд, то они довольно скоро умрут все до единой. А если уменьшите ряд до 5, то получите сразу 4 неумирающие мигалки. На анимированном рисунке (илл. 2-04) я собрал примеры нескольких долгоживущих паттернов.
45
Понимание того, что целое — это нечто большее, чем сумма частей, бытовало в науке ещё со времён Аристотеля. Но термин “эмерджентный” закрепился в науке только в конце XIX века благодаря Джорджу Льюису.