"Эффект бабочки" – популярная концепция, которая стала источником вдохновения для нескольких книг и фильмов. Её суть заключается в том, что, изменяя какие-то события в прошлом, вы можете оказать серьёзное влияние на будущее.
Автором теории можно отчасти считать известного метеоролога Массачусетского технологического института Эдварда Лоренца. "Не вызывает ли взмах крыльев бабочки торнадо в Техасе?" – спросил он. Эту теорию упоминал и фантаст Рэй Брэдбери в рассказе 1952 года "И грянул гром".
Теперь же проверить, существует ли на деле этот эффект, решились сотрудники Лос-Аламосской национальной лаборатории (США). Они с помощью квантового компьютера IBM-Q смоделировали ситуацию с течением времени в обратную сторону.
Авторы исследования, физик-теоретик Николай Синицын и его коллега Бинь Ян, отправили в прошлое несколько минимальных единиц квантовой информации – кубитов. Там специалисты нанесли кубитам определённый ущерб, а затем "перемотали" ход времени до исходного момента в настоящем. В результате учёные обнаружили, что развёрнутая на компьютере квантовая система практически не изменилась.
"Мы действительно смогли увидеть, что произойдёт со сложным квантовым миром, если мы отправимся в прошлое, нанесём ему урон и вернёмся. Наш мир выжил, а это значит, что в квантовой механике нет "эффекта бабочки", – заключил Николай Синицын.
Данные исследования учёные опубликовали в издании Physical Review Letters.
При этом исследователи также отметили, что их выводы касаются лишь квантового мира, и подчеркнули, что "понятие хаоса в классической физике и квантовой механике должно трактоваться по-разному". По мнению учёных, результаты их эксперимента могут быть использованы при кодировании данных в Сети.
Николай Синицын, физик-теоретик
Тим Палмер
профессор, член Королевского общества по физике климата Оксфордского университета, Великобритания
Первыми об "эффекте бабочки" заговорили метеорологи. Что они имели в виду?
– Чтобы составить прогноз погоды, вам нужно решать дифференциальные уравнения. В них вы описываете, как ситуация выглядит изначально, а затем уравнения позволяют увидеть, во что это выльется. Одним из первых, кто использовал компьютер для прогнозирования погоды, был Эдвард Лоренц. В 1961 году, проводя симуляцию упрощённой погодной системы, он сделал открытие. Одни и те же уравнения, имеющие, на его взгляд, одинаковые начальные условия, выдали ему два разных варианта развития событий. Разобравшись, он выяснил, что первоначальные условия, которые он вводил, на деле не были стопроцентно одинаковыми, он их округлял. Эти разночтения удваивались каждые четыре дня симулируемого времени, и через месяц изменили результаты настолько, что они перестали напоминать друг друга. Его работа говорит нам: оценивая будущее, нужно очень точно рассчитывать условия в настоящем. Опыт учёного имел большое влияние на развитие метеорологии в целом, но не только её.
Как вы считаете, "эффект бабочки" применим только в прогнозах погоды?
– Не только, это открытие повлекло за собой создание целой системы уравнений, способных предсказать результат внешне хаотичных явлений. Они применимы, например, при изучении турбулентности.
Впрочем, в обычной жизни мы тоже сталкиваемся с этим понятием. Например, действия одного человека могут иметь большое влияние на то, что происходит с мировым сообществом или мировой экономикой в целом.
Три картины, которые базируются на "эффекте бабочки"
"Назад в будущее 2" (1989 год)
Режиссёр: Роберт Земекис
Док говорит Марти и Дженнифер, что им нужно срочно спасать будущее своих детей. Все трое садятся в ДеЛореан и отправляются в 21 октября 2015 года. Премьера фильма состоялась в кинотеатрах Америки 22 ноября 1989 года, за день до праздника Дня благодарения.
"Эффект бабочки" (2004 год)
Режиссёры: Эрик Бресс,
Дж. Макки Грубер
Психологический триллер. Главный герой Эван обнаруживает, что, когда он читает свои подростковые дневники, он может путешествовать во времени и изменять своё прошлое. В главной роли – Эштон Кутчер.
"И грянул гром" (2005 год)
Режиссёр: Питер Хайамс
Фильм по рассказу Рэя Брэдбери. По сюжету Чарльз Хэттон, владеющий туристическим агентством по перемещению клиентов в прошлое, отправляет группу богачей во времена динозавров, чтобы те поохотились. Самое главное – ничего в прошлом не менять – участники сафари не соблюдают.
