Катастрофы с научной точки зрения

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Удивителен интерес человека ко всевозможным катаклизмам и катастрофам. И действительно, катастрофа — всегда качественная смена ситуации, скачок, разрыв, а это богаче и разнообразней, нежели непрерывное плавное изменение. Поэтому можно было предвидеть, что наука с многообещающим названием «Теория катастроф» обретет популярность не только в ученом мире, но и среди обширного племени любознательных.

Одно название уже интригует, независимо от того, что за ним скрывается. Когда же появились первые сведения о ней, могло создаться впечатление, что родилась универсальная теория, объясняющая все и вся.

Появились сотни научных и околонаучных публикаций, в которых теория катастроф применяется к столь разнообразным объектам, как, например, исследования биения сердца, геометрическая и физическая оптика, эмбриология, лингвистика, экспериментальная психология, экономика, гидродинамика, геология и теория элементарных частиц. Среди опубликованных работ по теории катастроф есть исследования устойчивости кораблей, моделирования деятельности мозга и психических расстройств, восстаний заключенных в тюрьмах, поведения биржевых игроков, влияния алкоголя на водителей транспортных средств и многие другие.

Источники теории катастроф включают в себя теорию особенностей гладких отображений Уитни, теорию бифуркаций динамических систем Пуанкаре и Андронова. Это два интереснейших раздела математики. Между прочим, любой из нас мог наблюдать за одним из красивых проявлений теории особенностей в природе. Это радуга — каустика системы лучей, прошедших с полным внутренним отражением через каплю воды (каустика — «жгущая», место сгущения, пересечения лучей). Есть и другое физическое следствие из анализа возникновения особенностей — крупномасштабное распределение вещества во Вселенной: оказывается, галактики в космосе распределены не равномерно, а по границам некоторых ячеек, такими своеобразными «блинами», как назвал их академик Я. Б. Зельдович.

В общих чертах эта модель сегодня подтверждается астрономическими наблюдениями. Когда физическая модель строится на основе тщательного изучения математической основы, когда используется вся развитая структура математического аппарата, получаются действительно научные результаты. Только такие работы имеют право называться наукой, теорией катастроф, хотя термин этот нельзя назвать удачным. Однако катастрофисты, напротив, стремятся избежать серьезной математики и в погоне за внешней эффектностью забывают о научной строгости.

Автор: А. Семенов.