Месяц назад в поисках чего бы почитать интересного наткнулся на книгу Филипа Болла (Philip Ball) «Критическая масса». Почитав отзывы на нее в интернете, заинтересовался и заказал ее в одном интернет-магазине.

Если вам нравится научно-популярные книги по физике, то прочитать ее стоит обязательно, хотя, кроме физики книга охватывает еще и политику, философию, теорию вероятностей, теорию игр и социологию.

Главной целью автора было рассказать читателям об исследованиях в области социологии, экономики и политики, когда ученые моделируют поведение большого количества людей, причем модели и полученные с помощью них результаты автор постоянно сравнивает с результатами из статистической физики и термодинамики.

Понравилось, как автор постепенно и очень аккуратно в течение нескольких глав рассказывал историю развития физики и социологии, постепенно сводя их все ближе и ближе. Болл начал с рассказа о политической теории Томаса Гоббса аж XVII века. Для тех, кто, как и я, из институтского курса философии помнит только то, что философы — это такие люди, которые простые вещи объясняют сложными словами, напомню, что Гоббс написал книгу «Левиафан», в которой попытался вывести политику на уровень науки.

Автор описывает общую историческую ситуацию, которая сложилась к тому моменту, когда был написан «Левиафан». История и, особенно, философия никогда не были моили любимыми предметами, но после первых глав «Критической массы» многие школьные и институтские факты (уже порядком позабытые) по этим предметам выстроились в более ясную картину.

В следующей главе автор переключается на физику и рассказывает про физику газа и статистику применительно к ней, вспоминает законы электродинамики и то, как развивалась статистическая физика. После этого автор опять переходит к социологии и рассказывает об истории применения статистики к людям и о проблемах, которые возникали на первых этапах.

Затем Болл опять переходит к физике и рассказывает про фазовые переходы в веществе, особенно уделяя внимание поведению частич вблизи точек перехода (например, вода-лед, вода-газ и поведение доменов вблизи точки Кюри для магнитов), рассказывает о моделях, которые были придуманы, чтобы объяснить и предсказать поведение веществ вблизи этих точек. Для меня было неожиданно узнать, что, окзывается, физики научились охлаждать воду до отрицательных температур при нормальном давлении, и, при этом, не давать воде превращаться в лед. Дело в том, что для образования льда нужна хоть какая-нибудь маленькая неоднородность (пылинка, попавшая в воду, или царапина на стенке сосуда), с которой и начнется образование льда, который затем почти сразу займет весь объем. Оказалось, что рекорд температуры для переохлажденной воды (когда ей не дают образовать лед) -39 градусов по Цельсию. И это все без хитростей с давлением.

После этого автор рассказывает об изучении колоний бактерий и переходит к исследованиям толпы, рассказывает о простых моделях, которые, тем не менее, замечательно моделируют поведение людей во время экстремальных ситуаций (пожаров) в зданиях. После этого коротко рассказывает об исследованиях, касающихся поведения толпы и образования тропинок на газоне, даже приведены результаты компьютерного моделирования образования тропинок и реальная фотография таких дорожек около Штутгартского университета. Оказывается, сначала тропинки выглядят в виде прямых линий, соединяющие несколько точек входа-выхода, а затем видоизменяются таким образом, что в центре образуется пустая область, а тропинки становятся вытоптаны не так оптимально.

Отдельная глава посвящена исследованиям образования пробок на дороге, где автор сравнивает статистическое поведение машин на дороге при плотном движении, но когда еще нет пробок, с фазовыми переходами вблизи критических точек. Тоже очень интересная глава.

После этого идут несколько глав, связанные с экономикой, которая всегда и в любом виде клонит меня ко сну, поэтому этими главами я особо не проникся. В книге целая глава посвящена неудачным попыткам моделировать поведение рынка ценных бумаг.

После описания различных моделей применительно к биржам, следует глава про моделирование роста фирм при учете перехода работников из одной фирмы в другую при условии, что они хотят получать побольше денег и поменьше работать. 🙂

Затем автор переходит к политике и моделям, описывающие поведение целых стран. Например, приводится модель, которая пытается предсказать какая страна с какой объединятся в случае глобальных военных конфликтов. По крайней мере для Второй Мировой войны такой алгоритм неплохо угадал какая страна в какой альянс входила, хотя с некоторыми странами он и ошибся. А вот для Третьей Мировой войны результаты работы модели неизвестны, а было бы любопытно. А еще эта же модель использовалась для «предсказания» задним числом какая фирма с какой должны были бы объединиться в софтовой борьбе Unix International Incorporated (UII) и Open Software Foundation (OSF), которая произошла в начале 90-ых годов прошлого века. Результат моделирования показал, что фирма IBM в этой борьбе должна была занять сторону OSF, а не UII.

После этого были еще другие интересные главы, посвященные моделированию голосованию с учетом влияния одних агентов (участников голосования) на других, моделирование уровня преступности, объединение культур, глава, посвященной анализу интернета и социальным сетям. Но сразу скажу, что книга написана в 2004 году, а Facebok тогда только открылся, так что под фразой «социальные сети» здесь понимается на всякие вебдванольные сайты, а то понятие, которые испоользуют социологи. Хотя было бы интересно почитать про исследования социальных сетей в стиле Web 2.0 и насколько они похожи на оффлайновые социальные сети. Кроме этого в книге рассматриваются еще некоторые интересные темы.

В результате книга понравилась, читается легко, все модели описаны буквально на пальцах, даже без формул. Заодно полезно будет вспомнить школьный курс термодинамики. В принципе, у меня и так есть интерес к истории науки, а в «Критической массе» ей уделено довольно много места, можно сказать, что вся книга — это описание истории физики, социологии и их объединение. Здорово, что книга довольно современная и в ней описываются модели, которые были предложены вплоть до начала 2000-ых годов.

В общем, книга интересная, ее стоит прочитать для расширения кругозора.

PS. Вы можете подписаться на новости сайта через RSS, Группу Вконтакте или Канал в Telegram.