Картограф кладёт на стол большой лист бумаги. Его задача — уместить на нём все возможные дорожные сети: прямые магистрали, запутанные лабиринты, паутины просёлочных дорог. Разрешается немного растягивать или сжимать расстояния — как если глядеть через мутное стекло. Но главное, чтобы каждая сеть узнавалась. Робин Такер-Дроб доказал: такой универсальной карты не существует.
Всё дело в счёте. Представьте, что карта расчерчена на клетки, и линии можно проводить только по ним. Тогда разных сетей, которые карта способна показать, — ограниченное количество. Оно растёт примерно как число, возведённое в степень числа перекрёстков (узлов). А теперь посчитаем, сколько вообще бывает сетей без коротких замкнутых петель (обхват — длина самого короткого кольца — большой). Оказывается, их число взрывается гораздо стремительнее — растёт сверхбыстро, как будто само число перекрёстков прыгает в показатель степени. Если бы картограф тыкал наугад, надеясь найти подходящий способ уложить сеть, его шансы таяли бы с каждым новым перекрёстком.
Но математики создали одну хитрую сеть-монстр, которая вбирает в себя все сложные сети-препятствия, как матрёшка. При её строительстве они применили малое сокращение — метод склейки гигантского пазла, где каждый кусочек повторяется очень редко. Дополнительно шла пометка дорог — особые знаки, чтобы длинные пути не повторялись. Эта монстр-сеть уже не вписывается ни в какую карту с ограниченной точностью. Мечта о единой картинке разбивается.
Вывод прост: не ищи единственный шаблон. Каждый ландшафт уникален. Учёные ищут способы ослабить ограничения — вдруг всё-таки удастся создать почти универсальную карту? А метод сборки монстра пригодится и для динамических систем — например, чтобы понять, как со временем меняется паутина связей в экосистеме. И всё же лист на столе картографа навсегда останется неполным.
Число различных дорожных сетей из 100 точек без коротких петель превышает количество атомов в наблюдаемой Вселенной. Чтобы просто перечислить их все, не хватит памяти всех компьютеров мира.