Эффект Шноля и диатропика случайности
Как говорилось в главе 5, всякая ПМ пытается описать со своей позиции все явления и, в частности, всевозможные случайности, однако не все явления в данную ПМ хорошо укладываются. Поэтому нельзя говорить о знаковой или диатропической случайности, но можно говорить о знаковом или диатропическом описании той или иной случайности. Более того, некоторые категории случайных явлений не имели удовлетворительного описания до появления соответствующих ПМ, о чем тоже в главе 5 шла речь. В качестве яркого примера случайности, для описания которой не было языка вплоть до появления пятой (диатропической) ПМ, можно привести ту, которую вот уже почти полвека исследует биохимик С.Э. Шноль.
Его исследования коснулись самых разных природных явлений, и всюду было обнаружено, что за экспериментальной "гауссоидой" скрывается сложная и достаточно устойчивая плотность распределения исследованной случайной величины, причем локальные пики не исчезают с накоплением данных, а четко воспроизводятся. В п. 7-5.1 этот феномен уже был кратко описан, и обнаруженная Шнолем плотность была названа отороченной гауссоидой, а сейчас надо добавить, что сами отороченные гауссоиды от опыта к опыту меняются, причем не как попало, а выстраиваются в достаточно стройные ряды. Точнее говоря, если кривые сгладить неким однообразным методом, то их оказывается всего около 30 вариантов, тогда как самих опытов проведены тысячи. Таблицы см. [Шноль и др., 1998], а одна из них дана и у меня [Чайковский, 2001].
|
|
|
Главное для нашей темы состоит в том, что "формы компьютерных гистограмм, имитирующих статистику Пуассона, ничем не отличаются от гистограмм, построенных по результатам измерения радиоактивности" [Шноль и др., 1998, c. 1137]. К сожалению, компьютерные кривые не опубликованы, но приняв на веру, что какие-то из них существуют и чем-то схожи с природными, можно заключить, что налицо не просто какой-то особенный материальный процесс, но подлинно алеатический феномен. Итак, можно уверенно говорить про эффект Шноля. Точнее, он состоит из трех феноменов:
1. Феномен отороченной гауссоиды (простой эффект Шноля),
2. Ряды изменчивости отороченных гауссоид (диатропический эффект Шноля),
3. Космофизический эффект Шноля (в работах Шноля содержатся материалы о существовании еще одного интереснейшего явления – зависимости рядов изменчивости от космофизических обстоятельств; но этого явления мы касаться не будем. См. о нем [Блюменфельд, 2002]).
Даже въедливые критики, отвергнувшие всё в работах Шноля (в том числе и космофизический компонент), тем не менее почти в точности воспроизвели эффект отороченной гауссоиды и поместили соответствующие графики; один из них приведен на рис. 15. В тексте их статьи этот факт (совпадение их собственных данных с данными отвергаемой концепции) не упомянут, а в подписи к рисунку сказано лишь: <<По нашему мнению, наблюдаемые локальные максимумы и минимумы есть результат "статистической инерции">> [Дербин и др., 2000, c. 211].
|
|
|
Что имелось в виду, не сказано, и приходится признать, что простой эффект Шноля – доказанный факт. Как сказано в п. 7-5.1, этот факт ясно говорит о недостаточности языка и идеологии ТВ для описания самых обычных, хрестоматийных вероятностных явлений. При этом важно иметь в виду, что и на кривых гиперболических распределений также «существуют неизбежные выбросы (зубцы), отражающие не ошибку и не случайность, а свойства ценоза, и требующие модификации... методов, экстраполирующих экспериментальные данные» [Кудрин, 1991a, c. 16].
Потребность в алеатике налицо(*), а всеобщность феномена говорит о том, что и причина столь же обща и что для описания эффектов, подчиняющихся статистике, как стандартной, так и гиперболической, нужен новый общий подход.
Зацепкой к нему может оказаться факт, едва отмеченный авторами походя: "Эта типичная фрактальность требует для своего объяснения дальнейших экспериментов" [Шноль и др., 1998, c. 1133]. (Как историку науки мне очевидно иное – накопление данных без руководящей идеи бесперспективно. На сегодня эффект Шноля нуждается не в новых опытах, а прежде всего в рабочей теории, которая подскажет, какие нужны опыты, и затем, вернее всего, уступит место иной теории.) Возможно, что дело окажется не во фрактальности, а в самоподобном строении действительой оси (см. гл. 6). К сожалению, опубликованных данных для анализа недостаточно, а установить с группой Шноля контакт мне не удалось.
|
|
|
Сама же группа, увы, ставит "развитие теории" на последнее место в ряду своих задач [Шноль и др., 1998, c. 1139]. Вольному – воля, но вряд ли тогда стоит сетовать на косность оппонентов: насколько знаю, в истории науки нет примера, когда бы факт преодолел неприятие ученого мира без объясняющей теории. Повторяю, сама теория может быть затем отброшена, но факт без объяснения сообществом к рассмотрению не принимается – такова логика социальной истории науки.
Разумеется, наличие рабочей теории лишь необходимо, но недостаточно для принятия новых фактов. Достаточным условием представляется, в терминах главы 5, соответствие теории бытующим в обществе представлениям, т.е. господствующим ПМ. С позиции третьей (статистической) ПМ феномен отороченной гауссоиды нелеп.
|
|
|
Что касается втоого эффекта Шноля, то отсутствие его подтверждения в опытах критиков [Дербин и др., 2000] настораживает, но не более – ведь и опровержения их метод дать не мог ввиду его грубости. Если действительно наблюдается ограниченное и обозримое разнообразие плотностей распределения одной и той же случайной величины, то налицо ситуация, совсем незнакомая математикам и физикам, зато хорошо известная в тех науках, где разнообразие – исконный предмет анализа (химия, биология, лингвистика и др.). Исследование тут естественно начать с упорядочения разнообразия, т.е. с выявления рядов изменчивости. Как сказано ранее, такие ряды сперва были выявлены в химии, где получили название гомологических. С их помощью открыто множество новых веществ (например, ряды углеводородов).
В 1920 г. Н.И. Вавилов с помощью данного метода предсказал существование одного вида злаков (безлигульная рожь) [Вавилов, 1987]. Параллель химии и биологии в этом пункте достаточно очевидна [Урманцев, 1979], но игнорируется почти всеми. Принято писать, что гомологические ряды в биологии – следствие сходства генов у близких видов (например: «Связано это с тем, что от общего предка может быть унаследован не фенотипический признак, а только кодирующие его гены» [Клюге, 2000, c. 19]), хотя всем, это пишущим, известно, что это не так. Например, общеизвестна параллель рядов жилкования у крыльев насекомых и у листьев растений.
Можно полагать, что аналогично будут описаны ряды изменчивости отороченных гауссоид. Для принятия их научным сообществом понадобится то же самое, чего пока не хватает рядам Копа – Вавилова, т.е. смена господствующей ПМ, поскольку анализ разнообразия в терминах третьей ПМ никогда не удается. Системолог Ю.А. Урманцев сделал попытку описать его в терминах общей теории систем, но и он успеха у коллег не имел. Видимо, успех возможен с утверждением пятой ПМ, когда самодовлеющий характер законов разнообразия станет для ученых очевидным.
Однако уже сейчас надо пытаться понять, что означает сам феномен рядов, т.е. повторности форм плотностей. Если он реален, то приходится сделать обескураживающий вывод: подлинно независимых событий не существует. Эта мысль не раз уже высказывалась. Например, сто лет назад немецкий статистик и философ Карл Марбе выступил с серией работ, в которых утверждал, что природа обладает памятью и что поэтому, в частности, после 17 подряд выпадений герба вероятность его дальнейших выпадений должна уменьшиться(*). В наше время с похожей идеей выступил английский биолог и философ Руперт Шелдрейк [Sheldrake, 1981]. О нем будет немного сказано в следующих главах.
"Теория Марбе должна быть отвергнута, так как она не подтверждается опытами" – писал Феллер [1964, c. 153], но вернее было бы написать, что она не подтверждена и не опровергнута, поскольку для этого потребовалось бы бросить реальную монету более 2 млн раз. И только теперь, с обнаружением группой Шноля того факта, что эффект "памяти" или "статистической инерции" в основе своей одинаков для физического процесса реализации случайностей и для его имитации на компьютере, можно приступить к проверке компьютерного аналога схемы Марбе.
В свете эффекта Шноля можно полагать, что идею Марбе будет трудно опровергнуть. Поэтому стоит повторить слова методологов "Мы на самом деле не знаем, что такое независимость" [Кац, Улам, 1971, c. 72]. Как мы видели (п. 3-3.1), понятие независимости было введено в ТВ просто для удобства построения теории, и даже радиоактивный распад не вполне может считаться имманентно случайным явлением (см. выше, п. 1, тип Е), т.е. даже для него независимость отдельных актов нельзя постулировать. В ТВ независимость попросту постулирована, а всякое обоснование ТВ выводит феномен независимости из каких-то конкретных допущений, которые иногда справедливы, а иногда нет.
Так, с позиции механического подхода независимость событий – всего лишь расцепление корреляций, что особенно хорошо видно на "бабочке Лоренца": сперва переходы между "крыльями" довольно редки, а затем принимают стохастический характер. Тот факт, что в схемах динамического хаоса ЗБЧ и ЦПТ вытекают из распада (decay) корреляций, показала, например, Юнг [Young, 1998]. Возможно, что эффект Шноля наблюдается только на временах, меньших, чем время расцепления корреляций.
Однако кроме механического, возможны и другие подходы к эффекту Шноля. Он, например, определенно свидетельствует, что в диатропической части алеатики от ведущей роли предельных теорем придется отказаться, поскольку "принятые методы статистической обработки результатов, основанные на центральных предельных теоремах, не приспособлены к анализу тонкой структуры распределений" [Шноль и др., 1998, c. 1138]. Прежде всего это касается интегральных теорем, но и к локальным следует относиться с осторожностью. Надо помнить, что мы всегда имеем дело с текущими, а не с предельными значениями измеряемых величин, причем взаимодействуют сами случайные величины, а не их средние значения.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 323; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!