Приручение хаоса

Отличительной чертой хаотических процессов является их неупорядоченность и непредсказуемость. Это, в общем-то, существенно затрудняет настройку лазера, испускающего хаотический свет, ведь хотелось бы получить исключительно упорядоченные световые волны. Совершенно аналогично обстоит дело и со множеством других процессов, и не только в физике. Поэтому нет ничего удивительного в том, что ученые задались вопросом «а нельзя ли приручить хаос?»; иными словами, они попытались преобразовать неупорядоченное движение назад в равномерное. В ряде случаев это действительно возможно, и типичным примером тому может служить все тот же лазер. В главе 5 уже говорилось о том, что излучение лазером световых волн зависит от мощности накачки — т. е. от количества подаваемой энергии. При повышении мощности накачки возрастает и интенсивность испускаемого лазером света; в обратном случае, т. е. при снижении мощности накачки, интенсивность падает. Однако попутно здесь возникает и возможность управления «хаотичностью» лазерного света. Ничто не мешает нам создать электронное устройство контроля мощности накачки, основанное на измерении интенсивности испускаемого света: при увеличении интенсивности оно будет снижать мощность накачки, при уменьшении же интенсивности, напротив, повышать. Этот простой рецепт и в самом деле оказался хорош: с его помощью ученым удалось стабилизировать хаотический лазерный свет, принудив лазер испускать свет абсолютно равномерно в удивительно большом диапазоне интенсивности.

Наряду с этим было изобретено и даже испытано еще несколько контрольных механизмов такого рода. Об одном из них мне особенно хотелось бы упомянуть, и не столько потому, что он был создан в Штутгарте, сколько потому, что он в определенном смысле слова парадоксален. При определенных обстоятельствах стабилизация хаотически действующей системы оказывается возможна благодаря использованию статистически распределенных помех. Этот процесс можно назвать и другими словами: из детерминированного и микроскопического хаоса в конечном счете вновь возникает порядок. Совершенно очевидно, что вопросы, связанные с «приручением» хаоса, являются центральными для всех исследователей, и можно ожидать, что здесь обнаружится еще много такого, что окажется чрезвычайно важным в смысле практического применения.