Нині, 28 березня, о 15½ в конференц-залі УКУ на Козельницькій пройде організована Юрієм Головачем міждисциплінарна майстерня "Фізика і гуманітарні науки" на тему Verba et numeri (кількісні підходи до аналізу мови і тексту). З її програмою можна ознайомитися наприкінці цього тексту, а Маркіян Прохасько вирішив поговорити з доктором фізико-математичних наук, професором, завідувачем лабораторії статистичної фізики складних систем львівського Інституту фізики конденсованих систем НАН України Юрієм Головачем ширше: про користь фундаментальних досліджень, про спільну статистичну природу фізичних та суспільних процесів і про місце Львова на мапі світової статфізики.
Дітей у школі, здебільшого, так навчають чи то математики, чи навіть фізики, що багато кому із них здається, що цифри, задачі, рівняння, пропорції та ще безліч чого іншого є абсолютно відірваним від світу. Мовляв, потім знадобиться лише арифметика. У той же час, цифри, математичні й фізичні задачі є всюди: як у полімерних молекулах, так і в тексті, пересуванні людей по місту, комп'ютерних іграх чи навіть поширенні добра та зла між людьми.
Яка ж користь із науки, для кого і чи є вона взагалі? Чим відрізняються гуманітарії від природничників? У якому стані знаходиться світ із фізичної точки зору?
— У фізиці Ви займаєтеся складними системами. Що це?
— Цей напрямок недавно почав формалізуватися. Прикладами таких систем є конденсована речовина, екологічні та біологічні системи, фондові ринки й економічні системи, людське суспільство. Поняття складних систем стосується багатьох традиційних дисциплін науки й утворює нову міждисциплінарну галузь знань. Дуже часто при вивченні складних систем використовується понятійний апарат і методи статистичної фізики. Пошук фізичних аналогій притаманний людині вже тисячі років. Емпедокл казав, що деякі люди – як вода і вино: легко змішуються. А інші – як вода і олія, їх тяжко змішати. Але поява самої науки про складні системи – це кінець ХХ століття.
Напрямок статистичної фізики у Львові має дуже давні традиції. Його витоки припадають ще на кінець ХІХ – початок ХХ століття, якраз на час появи цієї науки у світі. До її творення причетний, зокрема, Мар’ян Смолюховський – мабуть, найбільший фізик, який працював у Львові. За походженням він був поляком, вчився у Відні, до нашого міста його запросили на доцента, потім він став тут професором. Звідси поїхав у Краків, де йому запропонували посаду ректора.
Ті ж, хто зараз займаються статистичної фізикою в Інституті фізики конденсованих систем НАН України, і загалом у Львові – є здебільшого учнями Ігоря Рафаїловича Юхновського. У 1969 році він створив тут відділ київського Інституту теоретичної фізики, а 1990 року започаткував наш інститут.
Водночас чіткого однозначного визначення насправді немає. Дехто сприймає це посполито: "Головач займається складними системами, то що – ми займаємося простими?", вважаючи: якщо прості – то нецікаві. :-)
Насправді до фізики складних систем належить велике коло явищ і запитань, які ти цим явищам ставиш. Загалом складна система складається із багатьох одиниць і є спільністю таких частинок, котрі взаємодіють між собою, і в якій малими змінами зовнішніх параметрів можна досягнути дуже великих зрушень у поведінці цілої системи.
У складній системі з поведінки окремих частинок не можна передбачити, якою буде поведінка всієї їхньої сукупності. В результаті взаємодії частинок виникає новий ефект, з’являються нові якості (емерджентність). Якщо це частинки не у фізичному сенсі, а, наприклад, агенти ринку, які продають і купують, то вони утворюють економічну складну систему. Соціальна система – це ми з вами, люди, які взаємодіють між собою.
— Наскільки велику частину системи потрібно вивчати, щоб вирахувати поведінку цілої системи?
— Нобелівський лауреат із фізики Філіп Андерсон казав дуже гарно: "more is different". Фізика, якою ми займаємося у нашому інституті, називається статистичною. До речі, один із засновників цього напрямку – Джеймс Клерк Максвелл – вирішив узяти методи із соціології, ті статистичні методи, які у ХІХ столітті застосовували до вивчення поведінки людей. Він захотів перевірити, чи годяться вони до фізичних частинок. Так виникла статистична фізика. А тепер ці методи, концептуальний апарат статистичної фізики, повертаються назад у невластиві фізиці ділянки – наприклад, у ту ж соціологію.
— Чим саме займаєтеся Ви?
Один із класів фізичних об’єктів, якими займаємося ми, – це складні полімерні макромолекули. Складні у тому сенсі, що вони можуть бути різних сортів (хімічна складність) або складні топологічно, своєю конструкцією, а також складні через середовище. Якщо уявити полімер, то це такий ланцюг або ціла сітка, наприклад, полімерні макромолекули – ДНК чи білки у клітині – вони перебувають у пористому, заповненому середовищі, тобто складному середовищі.
Друга частина наших задач стосуються структурно невпорядкованих магнетиків. Ми використовуємо методи статистичної фізики і теорії поля для аналізу фазових переходів у магнітних системах. Якщо нагрівати магніт, то при високих температурах він перестане бути магнітом. Одна його фаза, при низьких температурах, була впорядкованою: він був феромагнетиком. А при високих температурах ця властивість втрачається – магніт стає парамагнетиком. Розв’язання таких задач полягає у пошуку законів, за якими відбувається таке явище. Їхній опис і привів до сучасної теорії фазових переходів.
Третя частина наших завдань полягає у застосуванні концепцій і методів фізики до нефізичних об’єктів. Наприклад, наша група вивчала стійкість мереж громадського транспорту до випадкових збоїв і спрямованих атак, розглядаючи її у рамках суто фізичної задачі, яка називається перколяцією.
(Детальніше про це можна подивитись у лекції професора Головача "Міста і закони", опублікованій на "Z" тут).
Для нашого дослідження ми розглянули чотирнадцять великих світових мереж транспорту: Лондона, Парижа, Москви, Стамбула тощо. Наприклад, у Лос-Анджелесі є понад сорок тисяч станцій. Комп’ютерне моделювання полягало у тому, що ми обирали якийсь один маршрут, а потім перевіряли стійкість мережі таким чином, що вилучали певну станцію із системи. Чи буде така система далі зв’язною? Звісно, що буде. А якщо забрати дві станції? Теж буде. А три?
— Ви усували станції чи маршрути?
— І те й інше. Станції забирали одну за одною. В якийсь момент настає розпад системи як цілого і залишиться кілька незв’язаних частин. Розгляд закономірностей, яким підпорядковане таке явище, – це суто фізична задача. Це схоже до того, коли є мережа, утворена сукупністю з’єднаних певним чином електричних провідників. І я би розрізав дротики в різних місцях і спостерігав би за тим, коли струм перестане йти. Тож це приблизно така ж задача, лише на транспортні мережі. Можна навести інші аналогії – протікання газу через пористий фільтр чи поширення епідемії в результаті контактів між потенційними носіями хвороби. У всіх цих явищах присутні певні спільні риси, котрі у фізиці називаються універсальними. Якраз використання концепції універсальності виявилося дуже плідним для пояснення поведінки складних систем. Виявляється, що деякі із них є дуже стійкими до випадкових збоїв, а інші – дуже вразливі.
— А що впливає на появу закономірностей?
— Ми могли прогнозувати і казати наперед: мережа транспорту Парижа набагато стійкіша від мережі транспорту Далласа. Причому ми виявили чинники, які визначають стійкість мережі: певні характеристики, яких ти спершу можеш і не помітити, є важливими. Очевидно, на стійкість мережі впливають габи – вузли, з яких можна потрапити на дуже багато інших станцій. Якщо викинеш такі вузли, то це буде помітно, адже вони вкрай важливі для функціонування системи. Але це не завжди лише вони. Інколи є станції, про які ти не підозрюєш, що вони важливі, а якщо їх усуваєш, то внаслідок цього розпадається мережа. Наш аналіз дозволяє виявити такі станції й у разі їх усунення передбачити закони поведінки всієї мережі.
Проте агентами складної системи можуть виступати, наприклад, і слова у тексті. Адже вони взаємодіють у якийсь спосіб. Що це за взаємодія – питання не до фізиків. Але кожен погодиться, що у тексті через взаємодію слів виникають якісь нові якості. Найцікавіше, що вони керуються певними законами, й у вивченні цих законів значну роль відіграли і фізики. Наприклад, щоби проявилися статистичні закономірності у тексті, досить взяти одну-дві сторінки. Що більше – то краще, але досить і кількох сторінок прози. Тож частина наших задач пов’язана із кількісною лінгвістикою і полягає в аналізі організації слів у мові. Наприклад, якщо зробити частотний аналіз тексту, то яке слово зустрічається найчастіше?
— Це про те, що у Шевченка, наприклад, чи не найчастіше зустрічається слово "Бог"?
— Але на першому місці будуть якраз не смислові слова. Я думаю, що у Шевченка, мабуть, ще більше зустрічаються слово "я" або "і", або "не". Відомо, що смислових слів менше за кількістю в тексті. Якщо взяти слово, яке зустрічається найчастіше, то йому присвоюється перший ранг. Другому по частоті – другий. Третє по частоті – третього рангу. І так далі. Присвоюєш кожному слову ранг. І припустімо, що слово першого рангу зустрічається у тексті десять тисяч разів. Слово другого – дев’ять тисяч. Слово третього рангу – вісім тисяч п’ятсот разів. Зовсім не очевидно, що має бути закон, який з’єднує частоту і ранг. Чому він мав би бути? Але виявляється, що він є, при чому однаковий як для української мови, так і для англійської, латини чи китайської. Він називається законом Зіпфа. Його встановив американський лінгвіст Джордж Кінгслі Зіпф у першій половині минулого століття. Хоча насправді він був відомий ще раніше.
— Що у цьому напрямку досліджували Ви?
— Ми вивчали, як слова організовані й пов’язані у тексті між собою. Чи можна структуру мови описати кількісно? Ми встановили певні особливості розподілу слів. Хоч наші роботи й не були першими у цьому напрямку, адже на час нашого дослідження подібний аналіз вже був проведений для таких мов, як англійська та португальська. Проте ми були першими, хто зробив це в українській мові. Оскільки дивимося на загальні властивості, то результати схожі з результатами досліджень інших мов. Адже, врешті, важливо, що нашим об’єктом є мова. Своє ж дослідження ми робили на тексті Івана Франка "Лис Микита". Скажу, що мені було дуже приємно вибирати для тієї статті епіграфи із самого "Лиса Микити". Наприклад: "Не прожити без наук?” – Це до "Вступу про застосування кількісних методів". Далі починаємо міряти (тобто, робити кількісний аналіз) – тож епіграф: "Ну-бо, хлопці, поспішімо – землю міряти ходімо".
— Якими ще невластивими задачами Ви займаєтеся, окрім транспортних мереж і мови?
— Разом із Медичним університетом Відня ми вивчали поведінку людини в Інтернеті. Знову ж таки, в мережі є багато учасників, які певним чином взаємодіють між собою. Це складна система. Є такі ігри – massive multiplayer online games – коли тисячі осіб одночасно грають у якусь гру. В наші дні такі ігри стали однією з наймасовіших колективних форм людської діяльності, у них беруть участь сотні мільйонів людей. Так, у грі World of Warcraft зареєстровано 10 мільйонів учасників. Та гра, якою ми займалися, називається Pardus, там близько 400 тисяч зареєстрованих учасників. Соціологія значною мірою базується на анкетуванні, і зрозуміло, що кількість анкет, кількість респондентів не є великою. Проанкетувати 400 тисяч людей було б неможливо. Крім того, анкета змінює того, хто відповідає. Я даю вам бланк, але те, що ви там пишете, – не завжди правда. Відтак здобуття правди залежить від уміння соціолога.
У цій Pardus, в яку грає маса людей, учасники можуть оголосити себе друзями або ворогами, можуть написати листа, послати подарунок або почати війну. Там є аналоги економічної, політичної, соціальної діяльності. Зрозуміло, що будь-яка подібна гра – це лише карикатура на реальне життя. Однак діями "несправжніх" персонажів у цій грі керують справжні люди – в цьому сенсі життя в грі теж реальне, адже грають люди: саме вони тиснуть кнопки. Коли в Інтернеті скількись-там героїв полює на дракона, то ці герої не справжні, дракон не справжній, але емоції є справжніми. Метою аналізу поведінки людини у віртуальному світі є довідатися більше про неї в реальному світі. Перевага наших та інших подібних досліджень у тому, що їх можна проводити на підставі надзвичайно великих масивів даних і отримувати результати з високою точністю. Таким чином виникає можливість кількісного аналізу соціальних явищ із точністю, співмірною із точністю вимірювань у природничих дисциплінах. Так, при проведенні нашого аналізу ми використовували дані про поведінку тисяч людей протягом декількох років і знали все про їхні дії з роздільною здатністю одна секунда.
Результати отриманих досліджень стали основою серії робіт, частина з яких виконана у співпраці із науковцями таких провідних інституцій світу, як MIT – Массачусетський технологічний інститут, ETH – Федеральна вища технічна школа Цюріха, Інститут Санта Фе у США. І я горджуся тим, що серед авторів цих робіт є і співробітники нашого львівського інституту (ІФКС НАН України).
Для прикладу, згадаю лише один із отриманих результатів. Всі дії, які людина чинить онлайн, можна було б умовно поділити на "добрі" і "погані". Ми аналізували, як далеко поширюється добро, а як далеко – зло. Good News у тому, що добро поширюється далі. Наприклад, хтось у Інтернеті зіпсував вам настрій. Ви ж зіпсували наступному, той – ще комусь. А як далеко це зло від тебе зайде? Виявляється, що воно помирає набагато скоріше, ніж добро.
(Більше про дослідження тексту як складної системи, а також поведінки людей в мережі Інтернет – у лекції Юрія Головача про фізику та гуманітарні науки тут).
— Яка кінцева мета цього дослідження?
— Та група, з якою ми співпрацюємо у Відні, називається групою науки про складні системи. Вони вивчають системи із багатьох учасників, а це цікаво для медичних застосувань. Там є і вивчення геному, і соціальна медицина. Це також близько до вивчення психології окремої людини.
Я думаю, що принаймні частина науковців може дозволити собі таку розкіш – не судити про свої дослідження з точки зору їх застосування й корисності. Причина, чому я починаю займатися якоюсь задачею, – цікавість. Мені цікаво і приємно дізнаватися щось на кшталт того, що добро сильніше від зла. А застосування результатів – це питання не до мене. У принципі такого типу знання, як і кожне знання, можна застосувати як на добро, так і на зло. Адже ти дізнаєшся про людину – чи про світ загалом – більше.
Хоча все ж таки те, що ми з колегами робимо, видається мені корисним, зокрема для держави. Я навіть у цьому переконаний.
— У такому разі, як оціните те, що суспільство за замовчуванням переконане – з науки повинна бути якась "практична користь"?
— "Яка з вас користь?" Яка користь із фізиків-теоретиків сьогодні? Коли даю людям відповідь на це запитання, то часто вони перестають зі мною сперечатися: або вважають, що я несерйозний, або думають так само, як я. Річ у тім, що часто на таке запитання я відповідаю: "Ми потрібні для того, щоби на вулиці ходило більше людей із просвітленими обличчями".
Це не я придумав. Щось подібне мені казав покійний Юрій Рудавський, ректор "Львівської політехніки", який і в нашому інституті працював. Те, що я кажу, – це наївність, але мені із цією наївністю добре.
Звісно, що у наш час наукові продукти продають і купують. Але це давня історія. Як я розумію, у часи античності брати за щось плату було недостойним вільної людини. Якби Геракл взяв за щось гроші – то це не було б зараховано до подвигів. Те, що люди думали про математику чи про влаштування світу, – вони це робили тому, що були вільними і цікавилися життям. Пізніше прийшла ідея застосування науки. Вона виникла в часи наукової революції XVI–XVII ст., у часи Кеплера, Ньютона, Галілея, формується в часи промислової революції XIX століття, зазнає свого розквіту в минулому, XX ст., і – тут я, звичайно, скажу з іронією – доходить до абсурду в столітті XXI-му.
Щодо ідеї "ми повинні щось із цього мати": тепер буде важко сперечатися, що це не основне, але варто нагадувати, що це – не єдине. Як це робити? Ми зачепили питання, що людина, яка думає, має просвітлене лице. Як науковий пошук впливає на людину? Це, здається, можна легко зрозуміти, але досить важко пояснити комусь. Як і те, що якщо ти не скачав реферат з Інтернету, а сам написав, то яка тобі з цього користь? Ти ж потратив суттєво більше часу? Це примітивний приклад – але видається, що у країні ставляться доволі зневажливо до знань, наче розумова праця є не дуже потрібна: "що тобі з того?", "яка користь від думання?"
Чи кращі ті люди, які займаються наукою? – гадаю, ні. Знаємо різні приклади. Хоча це цікаве запитання: наскільки освіта корелює із моральними якостями? Хотілося б вірити, що в середньому освіта дає людині кращі моральні якості. Не освіта як здобування дипломів, а освіта як читання й розуміння багатьох гарних книжок. Але серед добре освічених осіб, звісно, трапляються й останні негідники.
Мене щось схоже вже запитували на Майдані. Там був відкритий університет. То був неймовірний постмодернізм. Відбувалося все у колишньому музеї Леніна, тобто у Народному домі. Нам поставили екран, тут ми читаємо лекції, люди слухають, а там ідуть хлопці з кийками і щитами. В кінці мене запитують: "Навіщо це? Чого би то мало нас навчити?" І я відповів: "Чесності і любові". :-)
— Тобто виникають питання про користь науки?
— Радше про застосування набутих знань. Часом люди не задумуються над тим, що здобування знань і їх застосування – це таки різні речі. Я не вважаю, що якась із цих діяльностей краща, а якась – гірша. Просто одні мають хист до одного, інші – до іншого. А ще виникає велике запитання про користь знання і про його інтерпретацію. Згадаю слова, які прочитав колись у щоденниках Олександра Шмемана, про те, що ми втратили мудрість заради знань, а тепер замінюємо ці знання інформацією.
Ми пам’ятаємо про революцію книговидавництва Ґутенберґа. Але була ще одна, яка відбулася кілька століть після Різдва Христового. Коли ми перейшли від книги-сувою до іншої форми – книги, у якій гортаємо сторінки. Така форма книжки називається кодекс. Дуже багато наших практик читання та пізнання пов’язані саме з такою формою книги. Зокрема розуміння єдності частини і цілого, відчуття контексту – це все стосується будови книги. Коли ми переходимо до сприйняття книжки з екрана комп’ютера, то повертаємося до сувою.
— Здавалося б, яка користь від того, що ми це знаємо?
— Наслідки таких змін будуть просто шалені. І ми вже починаємо їх відчувати. Зокрема, коли бачимо, як у результаті застосування найсучасніших технологій зберігання і пошуку інформації, студент (а деколи і "зрілий" науковець) компілює абсолютно безграмотний текст. Ось вам, до речі, ще один приклад того, як науку можна використати на шкоду. В цьому випадку – на шкоду майбутньому самої науки.
— Чому ж фундаментальним наукам так важко сьогодні?
— Тому що людей такого типу може підтримувати тільки держава або дуже великі меценати. Всі хочуть економічного ефекту. І прагнуть цього не через два роки, а через два тижні. Якщо я скажу, що робити, щоб у тебе були гроші через два тижні – ти зразу заплатиш. А якщо я прийшов до тебе й кажу, що працюю для того, аби у людей були розумні обличчя на вулиці, то ти мене виженеш. Всі, крім держави. А вона має розуміти, що це потрібно. Але не держава, яка прийшла на два тижні покрасти і втекти за кордон. Як у Степана Руданського. У різних його персонажів запитують, що б вони робили, якби хтось із них став царем. Й один відповів: "Я б узяв усю скарбницю і майнув би за границю". Якщо держава думає про майбутнє, то ця стратегія передбачає, що нам потрібні люди з розумними обличчями – і крапка.
— І це само по собі дасть результат.
— А результат який? Наприклад, фізики-теоретики особливо дешеві: нам треба папір і ручку. Більше того, є ще одна перевага: ми не псуємо довкілля – це вагомий аргумент. Але раптом хтось із нас придумує транзистор чи щось таке. І далі в роботу підуть інші хлопці. Бо вони не кращі і не гірші – вони інші, мають інакшу освіту. Але від нашої спільної роботи ефект буде шалений. Для суспільства буде краще. Але це думання стратегічне, яким має займатися держава.
Хоча насправді суспільство розуміє, що треба людей розумних. Бо коли люди говорять про своїх дітей, то вони такі речі усвідомлюють. Або коли є якась конфронтація. Мій товариш-художник десь на початках Незалежності повертався потягом із Закарпаття. З ним в купе було двоє. Мали сало, мали випити. Він нічого не мав. Хто він такий? – Художник. Вони його нагодували, він пішов на верхню полицю спати. А далі у це купе сів ще один пасажир – прибалт. І ті двоє почали з ним щось про життя говорити. І от вони бачать, що той прибалт інакший. З такого самого свого вони насміхалися, а коли побачили чужого такого, то почали відчувати свою меншовартість. Тоді вони того мого товариша розбудили – мовляв, сядь із прибалтом поговори.
Тобто коли людина відчуває, що, наприклад, оцей митець не є твоїм антиподом, а є з тобою в одній команді, то розуміє, що тобі особисто бракує певних рис. Тож ти будиш митця, щоб він виручав. А у "звичайній" ситуації ти – багатий, а він – бідний. Тоді, звісно, можна насміхатися.
Гадаю, це ознака скоробагатьків. У нас донедавна всі люди були більш-менш однакові за рівнем добробуту. А оце – та категорія людей, яка мала мету збагатитися, цієї мети досягла, а тепер треба з неї потішитися. Як примітивно тішитися, досягнувши примітивної мети? Тільки принижувати когось іншого.
— А, до речі, із стереотипами про перевагу точних наук над науками гуманітарними стикаєтесь?
— Мені здається, що тут термінологія української мови підвела. Якби ми говорили англійською мовою, такого питання не було б. Бо у них є "Science" і "Humanities": вони різні. Говорили б німецькою, то сказали б "Naturwissenschaft" та "Geistwissenschaft". В обох можна знайти професіоналів і дилетантів. Але найгірше, коли трапляються профани.
Звісно, фізика – це наука емпірична. Потяг ввести математичні методи та методи емпіричних наук в науки неприродничі призвів, зокрема, до появи соціальних наук. З історії таким чином виникла соціологія. Та і сама історія стає все більше й більше кількісною. Трапляються такі речі, коли науковець – нехай навіть доктор історичних наук – каже, що не знає, зараховувати те чи інше питання до історії чи до соціології. Це свідчить про проникнення кількісних методів у невластиві сфери, зокрема гуманітарні.
Загалом класифікація наук, як і класифікація науковців, – річ тонка. Якось Петро Капиця – коли в них в інституті запроваджували раду молодих учених – сказав: "Странно, я не знал, что ученые делятся на молодых и старых. Я думал, они делятся на умных и глупых".
— Як міряти якість науки?
— Один із напрямків, яким займаємося в нашій лабораторії, називається "наукометрія". Наука теж є певною структурою, адже це сума знань і певна діяльність, спрямована на здобуття цих знань. Тобто книжки, журнали, інститути, конференції, спілкування з ученими. Все це можна у якийсь спосіб поміряти. Наприклад, подивитися, наскільки потрібні комусь ті роботи, які ти пишеш. Цікаве ж питання. Як це з’ясувати? Можна судити по тому, що хтось написав роботу на схожу тему й у ній є поклик на твоє дослідження. Значить, він її прочитав і використав.
До речі, якщо поглянути на цитування робіт нашої групи, то на них у світі покликаються дуже добре. Тож ми нормальні вчені ;-). Це може бути смішно, але річ у тому, що більшість написаних робіт ніхто ніколи не цитує. Ти пишеш роботу, працюєш, надрукував – і вона нікому не потрібна. А потім ти йдеш на пенсію.
Проте це лише один із критеріїв, а їх є більше. Спільно із науковцями Ковентрі і Нансі ми робили дослідження одного зі способів фінансування науки в Англії, так званої RAE – Research Assessment Exercise (тепер його замінила REF – Research Excellence Framework). Раз на чотири роки всі наукові групи підпадають під ретельну перевірку того, як вони працюють: як їх цитують, як запрошують на конференції, скільки у них ґрантів, скільки аспірантів і багато інших критеріїв. Їм виставляють оцінки – а потім ділять два мільярди фунтів стерлінгів відповідно до тих оцінок. Тож учені готуються до атестації всі ті чотири роки. Бо тут не пройде те, що твій знайомий є в комітеті з науки, а твій кум – замміністра.
Ми також брали участь у тій процедурі. Комісія проаналізувала роботу груп експертними оцінками, а ми – використовуючи певний статистичний метод. Результати нашого дослідження висвітлювали в їхній пресі, до нас приїжджали журналісти. Тож наша робота потрібна: якщо є відгуки, цитування та інтерес преси – отже, це потрібно суспільству.
— Можливо, є дослідження, які за таким кількісними оцінюванням отримають нижчий рейтинг, ніж дають користі?
— Коли уявляєш вченого-математика – він, як правило, працює сам. Уявляєш біологів, біохіміків – їх уже працює більше. У теоретичній фізиці – тобто як у нас – типова середньостатистична група складається із шести науковців. У результаті порівнюється сама наука, "створена" біологами, фізиками, філологами чи, наприклад, певними гуманітаріями, для яких золотим стандартом може бути, що двадцять років нема публікацій, а потім написати книжку. Як порівняти їх роботу? Тут не можна, оцінюючи, стригти всіх під один гребінець.
А друге, що важливо, – то хто ж оцінює і хто керує роботою науковців? До речі, говорив якось із пані з Imperial College в Лондоні, яка займається цією тематикою. Вона робила дослідження, хто є кращим ректором (за нашими аналогіями. Там це VC – віце-канцлер). Той, хто є науковцем, – чи той, хто науковцем не є. Для нас це дивно, бо у нас ректори є професорами. Там – ні, все частіше це менеджери. Тож аби керувати якоюсь структурою, у принципі ти можеш мати освіту, що відповідає тій структурі, а можеш і не мати. Головне – ти повинен вміти маніпулювати групами, грішми і таким іншим. Для прикладу, в Англії лише 4% головних лікарів є лікарями за освітою. У нас – майже всі. Вчена звернула увагу на те, що кращими ректорами є все ж таки науковці. Звичайно, були певні критерії, що ж означає кращий ректор. Натомість у нас менеджмент науки на державному рівні не завжди здійснюють науковці.
— Ваш інститут часто бере участь у міжнародних проектах?
— Так, і віддавна. Цю традицію започатковув ще Ігор Рафаїлович Юхновський і продовжують його учні. Я скажу лише про нашу лабораторію статистичної фізики складних систем. За підтримки дирекції інституту ми створили міжнародний коледж докторантів статистичної фізики складних систем. До нього входить чотири установи: університет Лотаринґії (Нансі, Франція), університет Ляйпціґа (Німеччина), університет Ковентрі (Англія) і наш інститут у Львові. Ми разом стараємося виховувати студентів і аспірантів у нашій ділянці. Це означає, що коли людина вступає в аспірантуру, то вона поступає одночасно до двох із цих вузів. Половину часу вона проводить, наприклад, у Львові, а половину перебуває у Франції. І виконує спільні задачі. Приємно сказати, що перший україно-французький захист кандидатської дисертації із природничих дисциплін відбувся ще 2009 року в нашому інституті.
Кілька років тому ми були, думаю, єдиним підрозділом у нашій академії, залученим до виконання одночасно чотирьох наукових проектів, що виконувалися в рамках так званої 7-ої рамкової програми ЄС. Всі вони були присвячені аналізу складних систем. Ми їх виконували спільно із науковцями з більш ніж десяти різних країн. Крім того, ми, спільно із тими нашими колегами, подавали проект для підтримки молодих учених на європейську програму "Horizons 2020". Вірогідність виграти такий проект становить 7%. Я подавав такий проект уже три рази і три рази програв. Порахуйте, скільки ще разів мені треба його подати. :-). Але він фантастичний і розрахований зовсім не для дозрілих науковців – він для молодих. Питається, нащо нам про це дбати? Бо він чи вона – молоді науковці – матимуть забезпечення, яке покриє всі видатки, поїздки на конференції і школи, перебування на стажуванні в провідних наукових центрах світу. Вони будуть світовими людьми. Отож придумана справа, і вона цікава, ми сподіваємося, що вона вдасться, і цим тішимося. Чи виграємо ми – 7% вірогідності.
— А сюди хтось приїжджає?
— У нашій групі часто є відвідувачі. У середньому ж у нас близько двадцяти візитів щорічно. Проте міжнародна співпраця не обмежується лише цим. У нас також є спільні конференції, читання лекційних курсів, написання спільних статей. При тому наша лабораторія – далеко не найбільша в інституті. Ми їздимо на Захід, вчимо їхніх студентів, а вони приїжджають сюди і вчать наших студентів, але потік до нас є меншим, бо потік туди має під собою економічну основу. Але мені приємно, що всі, кого я запрошував сюди, в Україну, не відмовлялися приїхати. Мене, до речі, також запрошують читати популярні лекції, але не так часто виникають запитання саме про те, чим конкретно ми займаємося. Більше того, мені здається, що це виражає ставлення до природничників. Пригадую, якось у Франції їхній п’ятий канал запросив до себе лауреата Нобелівської премії з фізики. Той погодився прийти – але за умови, що всі запитання стосуватимуться того, чим він займається. Ніяких запитань про те, коли він вранці встає, який у нього пес, що він думає про вибори. І, врешті, його не покликали. Запрошують, аби отримати те, що буде цікаво загалу, тому це стосується радше гуманітаріїв, суспільників чи економістів. Природничників запрошують рідше.
— Гадаєте, науковцям потрібно пропагувати те, чим вони займаються?
— Потрібен певний рівень популярності. А є принаймні дві причини того, що люди не вміють цікаво розповідати. Перша – все ж таки треба мати до того хист. Друга – ти погано знаєш те, про що говориш. Це не обов’язково означає, що не володієш знаннями. Просто у зв’язку із великою спеціалізацією науки ти можеш бути глибоким спеціалістом у вузенькій-вузенькій ділянці. І ти добре працюєш, своїми методами можеш дослідити щось таке, що буде цитуватися і що є потрібне у світі. Але ти не володієш контекстом: трішки вбік – і ти нічого не знаєш, не уявляєш, що коїться довкола.
Є такий жарт про математика, який казав, що у людини має бути гобі, але воно не повинно бути дуже далеким від того, чим людина займається професійно. Наприклад, хтось досліджує інтегральні рівняння Фредгольма першого роду. То як гобі можуть бути інтегральні рівняння Фредгольма другого роду.
Це загалом риса сучасної науки. Наприклад, існує рівняння, яке вже розв’язали, але до нього є маленька поправка. Але таке рівняння з поправкою вже теж розв’язали. Але у поправці ще є маленький коефіцієнт. Але і він відомий. І тоді ти робиш кандидатську дисертацію, в якій до того коефіцієнта порахував п’ятий знак. І як же я про це буду комусь розказувати? Щоб тобі було цікаво, я мав би розказувати про ціле рівняння, бо воно описує світ. Але я не цікавився цим, а цікавився поправкою до коефіцієнта і п’ятим знаком.
— А як Ви прийшли до задач про суспільство і про слова?
— Я читав в університеті курс з теорії фазових переходів. Що таке фазовий перехід? Ви нагріваєте воду – і вона стає парою. Чи ви охолоджуєте воду – і вона стає льодом. Дуже грубо кажучи, це перехід з одного стану в інший. Крім того, я мав зі студентами ще спеціальні практичні заняття. Мені хотілося їх зацікавити. І от вони сидять на парі, а я їм кажу: "Подивімося на обвал на біржі – коли був один стан ринку, а став зовсім інший – з точки зору теорії фазових переходів".
Або ж візьмімо дві екологічні системи, в одній з яких є зайці та вовки, а у іншій – зайців немає. У другій із систем вовки помруть, бо не матимуть що їсти. Якщо терміном "фаза" окреслити стан екологічної системи, то друга із систем перейде із однієї фази у іншу: вовки загинуть. Говорячи такими загальнішими термінами, можна застосовувати теорії і думки, які виникли у фізиці, для дослідження нефізичних систем. І так завжди простіше пояснити: що таке фазовий перехід на ринку, я сказав за хвилинку. А що таке фазовий перехід у надплинному гелії – слухачам, які із цим ще не знайомі, пояснити важче.
Людей, які займаються нефізичними задачами, а прийшли з фізики, у світі є багато. Існує наука, що називається еконофізика – застосування фізичних концепцій для економіки; є соціофізика тощо. На цю тематику є багато книжок і статей, тож я ними зацікавився й у якийсь момент також почав працювати у цій ділянці.
— Що було далі?
— Мені довелося бути і свідком, і учасником появи міждисциплінарних досліджень складних систем. Я є у комітеті однієї європейської організації, яка називається COST (Cooperation in Science and Technology). Дослідницькі групи, в яких я був задіяний, називалися "Фізика змагань і конфліктів" та "Аналіз динаміки ландшафту інформації і знання". У них беруть участь люди з різною освітою: біологи, філологи, програмісти, фізики, математики. І ми всі знайшли спільну мову. Ми намагаємося говорити так, щоб інші нас розуміли, і використовуємо знання та досвід, набуті у своїх ділянках, для застосування при поясненні явищ, котрі традиційно аналізувалися іншими ділянками науки.
— Наприклад?
— Як виникає і як формується певний напрям у науці? Візьмімо, наприклад, дослідження проблеми голоду. Хто цим займається? Соціологи, медики, історики... Чи це вже формується як напрям у науці, чи ще ні? Такі та інші пов’язані з цим питання порушила голландська група і зробила дуже цікавий аналіз. А ми вирішили знайти таку проблему, яка з одного боку була б дотична до України, а з іншого – цікава всім. Ми обрали аварію на Чорнобильській АЕС. На цьому прикладі наше дослідження мало відповідати на питання, як реагує світова наукова спільнота на якусь критичну подію, що виникає. Ми аналізували наукові публікації зі всього світу, написані після аварії й присвячені їй: коли вони з’явилися, авторами були фізики, інженери, юристи чи фольклористи? Українські науковці, науковці із Союзу чи з яких інших країн? Хто з ким робив спільні статті й у яких галузях? На цьому прикладі ми змогли простежити, як та чи інша проблема, відображена у реакціях науковців із різних держав і галузей знань, потрапляє у світовий контекст.
— Здається, що світ зараз глобально радикалізується, у ньому постійно щось стається, він стає більш правим. Що ж спричинило таку реакцію? Історики та соціологи могли б пояснити, що це маятник. А що про це могли б сказати фізики?
— Я втечу від відповіді. Якщо скажу свою думку як пояснення того, що в світі сталося, то це не буде відповіддю фахівця. Але знаю дещо інше, в чому я фахівець. Наведу таку аналогію: є система багатьох агентів, які взаємодіють, – наприклад, атоми та молекули. Міняю якийсь параметр і бачу, що нічого не відбувається. До прикладу, маю воду і починаю її гріти при кімнатній температурі: на п’ять градусів, не десять, на п’ятнадцять – але нічого не відбувається. На тридцять – а вона така ж, як була, залишається прозорою і так далі. Нічого не стається. А уявіть, що я мав би воду із температурою дев’яносто дев’ять градусів Цельсія. Я трішечки її нагрів – і вона "бах", бо була дуже близько до точки фазового переходу. Тож система може бути у такому стані, коли маленькі зміни параметрів можуть призвести до кардинальних змін у поведінці системи як цілого.
Наступне: слід відрізняти складні і складені системи. Складені – вони із багатьох частинок, але через їхній взаємозв’язок не обов’язково виникає нова якість. А от у складній системі є багато частинок, які, крім того, між собою взаємодіють, і маленькі зміни викликають нові якості. Так-от, застосування фізичних аналогій для дослідження суспільних явищ (цього стосується окрема велика ділянка соціофізики) показує, що суспільна система є такою, що постійно перебуває у критичному стані. Маленькими змінами у ній можна досягнути шалених ефектів, і дуже часто цей ефект може розвиватися у різних напрямах. І це питання вже дуже близьке до ділянки складних систем.
Що саме трапиться світі – мені не відомо. Але за рахунок того, що світ є системою, котра перебуває у критичному стані, можлива кардинальна зміна поведінки такої системи навіть при незначних змінах її параметрів – наприклад, зовнішніх чинників. Щоби навести конкретніший приклад, згадаю про модель ландшафтів Аксельрода – це відома модель у соціофізиці. Вчений вивчав, як люди створюють коаліції. Він проаналізував, як у Європі перед Другою світовою війною утворюються міждержавні коаліції. Зараз нам відомо, що трапилося. На початку тридцятих це було зовсім не очевидно. Аксельрод дослідив це методами, подібними до того, як у фізиці вивчають процеси впорядкування, – і передбачив, які ж коаліції складуться. Він не вгадав лише одну країну. Все решта він описав правильно.
— На який рік він це передбачив?
— Оперуючи даними тридцятих років, він передбачив, хто з ким буде воювати у 1939-му. Але він прогнозував також іншу можливість коаліцій, вірогідність яких була трохи меншою. За цим варіантом, усі європейські країни були проти Сталіна. Я веду до того, що при критичному стані суспільства малими змінами параметрів можна скотитися в різні стани, спричинивши величезні зміни у поведінці складної системи. Але якщо ми хочемо вплинути на щось зумисне, то важко вгадати, який саме параметр потрібно скорегувати. Якщо міняємо не те, навіть у значній мірі, то може нічого і не відбутися.
— Тож світ завжди був у критичному стані?
— Так, і не лише світ.
Розмовляв Маркіян Прохасько
========================
2-а Міждисциплінарна майстерня Фізика і гуманітарні науки
Verba et numeri (кількісні підходи до аналізу мови і тексту)
Конференц-зал Українського католицького університету (Львів, вул. Козельницька 2а), 28 березня 2017 р., 15:30-19:00
— Кількісні методи та моделі в лінгвістиці.
— Концепція складних мереж у аналізі мови і тексту.
— Кількісний аналіз систем письма: алфавіт Нко.
— Кількісний аналіз і якісні висновки (оцінка пуризму Б. Грінченка).
— Окремі кількісні характеристики творів західноукраїнських письменників.
— Аналіз методів побудови векторних представлень слів на основі малого україномовного корпусу.
Організатори:
Український католицький університет
Інститут фізики конденсованих систем НАН України