Monday, 8 June 2009

Χάος: μια εναλλακτική προσέγγιση στην παραλυτική πολυπλοκότητα του Κόσμου

Πώς το κλασικό επιστημονικό όνειρο της παντογνωσίας κατέληξε στον σημερινό «εφιάλτη» της εγγενούς και ανεξάλειπτης αβεβαιότητας; §Σύμφωνα με μια πολύ διαδεδομένη άποψη, όλα τα σύνθετα φυσικά φαινόμενα μπορούν, κατ' αρχήν, να εξηγηθούν από λίγους απλούς νόμους ή από κάποιες βασικές «πρώτες αρχές» στις οποίες και οφείλουμε να ανάγουμε τα πάντα.
Αυτό το αναγωγικό εξηγητικό σχήμα αποδείχτηκε εξαιρετικά γόνιμο αλλά ενίοτε και περιοριστικό για την επιστημονική γνώση: ανακαλύψαμε γιατί πέφτουν τα μήλα, όμως αγνοούμε γιατί αυτά δημιουργήθηκαν ή γιατί, ενδεχομένως, τα θεωρούμε εύγευστα! Τις τελευταίες δεκαετίες, ωστόσο, η κατάσταση έχει αλλάξει σημαντικά. Ολο και περισσότεροι διακεκριμένοι επιστήμονες συνειδητοποιούν την αναγκαιότητα μιας διαφορετικής προσέγγισης, η οποία όχι μόνο δεν επιθυμεί να εξαλείψει την εγγενή πολυπλοκότητα της φύσης, αλλά και επιχειρεί να την κατανοήσει. Οι φυσικές θεωρίες του χάους, τα μαθηματικά των μη γραμμικών συστημάτων, η γεωμετρία των φράκταλ είναι μερικά από τα πιο εντυπωσιακά άνθη στον κήπο της πολυπλοκότητας.

Αυτή την εβδομάδα πραγματοποιήθηκε στα Χανιά ένα διεθνές συνέδριο για τις πιο πρόσφατες εξελίξεις και εφαρμογές της θεωρίας του Χάους όχι μόνο στη φυσική αλλά και στους περισσότερους επιστημονικούς κλάδους, όπως η βιολογία, η πληροφορική, η οικονομία. Τη διοργάνωση αυτής της σημαντικής επιστημονικής εκδήλωσης στην Κρήτη ανέλαβε το Πολυτεχνείο Χανίων, και ειδικότερα ο καθηγητής Χ. Σκιαδάς.

Στο συνέδριο συμμετείχαν αρκετοί διακεκριμένοι ειδικοί, από όλο τον κόσμο αλλά και από τα πιο ετερογενή πεδία έρευνας. Γιατί άραγε τόσοι αξιόλογοι ερευνητές θεωρούν τη μελέτη του Χάους και των μη γραμμικών συστημάτων αποφασιστικής σημασίας για την ανάπτυξη της σύγχρονης επιστημονικής σκέψης και τεχνολογίας;

Δύσκολα θα μπορούσε κανείς να αρνηθεί ότι ζούμε σε έναν ιδιαίτερα πολύπλοκο και αβέβαιο κόσμο. Κι όμως, μέχρι πρόσφατα η επίσημη επιστημονική προπαγάνδα προσπαθούσε να μας πείσει ότι η φαινομενική αταξία, αβεβαιότητα ή και τυχαιότητα πολλών σύνθετων φαινομένων είναι απλώς μια ψευδαίσθηση, που οφείλεται αποκλειστικά σε ανθρωποκεντρικές προκαταλήψεις ή, απλούστερα, στη διανοητική μας σύγχυση.

Τις τελευταίες δεκαετίες όμως, η ίδια η ανάπτυξη της επιστημονικής έρευνας οδήγησε στην αποκάλυψη των ανυπέρβλητων ορίων της μηχανιστικής και της αποκλειστικά αναγωγικής μεθόδου που, κατά το παρελθόν, είχε οδηγήσει στους μεγάλους θριάμβους της λεγόμενης κλασικής επιστήμης, όπως είναι η νευτώνεια μηχανική και η θεωρία της σχετικότητας. Τα πρώτα σοβαρά ρήγματα στην κλασική επιστημονική κοσμοαντίληψη τα επέφερε η Θερμοδυναμική με την εισαγωγή της εντροπίας, δηλαδή του βέλους του χρόνου στη φύση, και η κβαντική Φυσική με την εισαγωγή του παρατηρητή ως παράγοντα που επηρεάζει την παρατήρηση των μικροφυσικών φαινομένων, για να μην αναφέρουμε την εξελικτική θεωρία στη βιολογία ή τα θεωρήματα της μη πληρότητας του Godel στα μαθηματικά.

Πέρα από το δίλημμα φυσική τάξη ή αταξία

Συνήθως ταυτίζουμε το χάος με την αταξία, δηλαδή με την απουσία κάθε οργάνωσης και συνοχής. Μια αρκετά διαδεδομένη αλλά εσφαλμένη αντίληψη θεωρεί ότι οι χαώδεις καταστάσεις δεν υπόκεινται σε ακριβείς κανόνες ή νόμους, και συνεπώς διαφεύγουν από κάθε δυνατότητα πρόβλεψης, ελέγχου ή χειραγώγησης από τη λογική μας. Πρόκειται για μια νοητική στάση που σχετίζεται πιθανά με την ίδια την οργάνωση του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Από την εποχή του Γαλιλαίου και του Νεύτωνα η επιστημονική κατανόηση και ιδιοποίηση του φυσικού κόσμου βασίστηκε στην αναγωγή, μέσω των κατάλληλων μαθηματικών εργαλείων, των σύνθετων φαινομένων σε πιο απλά, τα οποία και θεωρούνταν «η αιτία» των πρώτων. Διαμορφώθηκε έτσι ένας πολύ ισχυρός ντετερμινιστικός τρόπος σκέψης, που, αργά ή γρήγορα, θα έπρεπε να μας οδηγήσει στα τελικά και αμετάβλητα αίτια όλων των φαινομένων (φυσικών, βιολογικών, ανθρωπολογικών, κοινωνικών). Σε αυτό το φιλόδοξο διαφωτιστικό πρόγραμμα θεμελιώνεται το σύνολο σχεδόν της νεότερης σκέψης και πρακτικής.

Φανταστείτε λοιπόν τις δραστικές συνέπειες που είχε η εντελώς απρόσμενη ανακάλυψη ότι απολύτως ντετερμινιστικοί νόμοι και κανόνες οργάνωσης μπορούν συχνά να οδηγήσουν τα πολύπλοκα συστήματα σε εντελώς χαώδεις και απρόβλεπτες συμπεριφορές! Πρόκειται για ένα πολύ συνηθισμένο, όπως αποδείχτηκε, φαινόμενο, που αποκαλείται «ντετερμινιστικό χάος» (σημειώστε το οξύμωρο των δύο όρων). Ερευνώντας μάλιστα αυτά τα χαοτικά συστήματα, οι επιστήμονες θα διαπιστώσουν ότι είναι πάντα μη γραμμικά: δεν μπορούμε να προβλέψουμε τη μελλοντική τους συμπεριφορά ακόμη και αν γνωρίζουμε επακριβώς τις αρχικές συνθήκες ή τις προγενέστερες καταστάσεις τους!

Συνεπώς, όλα τα μακροσκοπικά συστήματα, δηλαδή αυτά που μελετούν οι γεωλόγοι, οι βιολόγοι, οι μηχανικοί, οι οικονομολόγοι, οι γιατροί, υπακούουν σε δύο αρχές: (1) απλοί νόμοι δεν οδηγούν κατ' ανάγκη σε απλές συμπεριφορές και (2) ελάχιστες αλλαγές στις παραμέτρους που διαμορφώνουν ένα χαοτικό σύστημα μπορεί να οδηγήσουν σε τεράστιες μεταβολές της δομής και της συμπεριφοράς του συστήματος στο μέλλον. Το χάος λοιπόν έχει επιστρέψει στην ανθρώπινη σκέψη και όχι, όπως στο παρελθόν, για να υποδηλώσει ή για να προσμετρήσει την άγνοιά μας αλλά ως απαραίτητη προϋπόθεση για τη βαθύτερη γνώση του κόσμου -αλλά και των ορίων αυτής της γνώσης. *
Του ΣΠΥΡΟΥ ΜΑΝΟΥΣΕΛΗ /ENET

No comments: