Ξηλώνοντας τον ιστό του χρόνου

unnamed

Ενας ακόμη χρόνος πέρασε, ένας επιπλέον κόκκος άμμου προστέθηκε στην κοσμική κλεψύδρα του Σύμπαντος. Αν, όμως, ο χρόνος είναι μόνον ό,τι μετράνε τα ρολόγια ή τα ημερολόγια, τότε γιατί μας φαίνεται ατελείωτος όταν πλήττουμε και αδυσώπητος όταν γερνάμε; Τι σχέση μπορεί να έχει η εύπλαστη υποκειμενική εμπειρία του χρόνου που βιώνουμε καθημερινά με τον «απανθρωποποιημένο», δηλαδή μαθηματικοποιημένο, χρόνο της επιστήμης; Είτε ως ποτάμι που ρέει ατέρμονα είτε ως ακίνητος σκοτεινός ωκεανός μέσα στον οποίο ταξιδεύει το Σύμπαν, ο «χρόνος» παραμένει η πιο ασαφής και αινιγματική κατηγορία της ανθρώπινης σκέψης.

 

Τα βέλη του χρόνου δεν πλήττουν μόνο τη ζωή των ανθρώπων αλλά και τη ζωή των ανθρώπινων ιδεών. Και οι επιστημονικές ιδέες για τον χρόνο δεν αποτελούν εξαίρεση: μεταμορφώνονται, εξελίσσονται ή και αλλάζουν ριζικά προσφέροντάς μας, όπως ελπίζουμε, μια ακριβέστερη εικόνα του χρόνου.

Αρκεί να ανατρέξει κανείς στην ιστορία των ανθρώπινων ιδεών σχετικά με τον χρόνο και τον ρόλο του στην ανάπτυξη του κόσμου για να διαπιστώσει την εξέλιξη από τον κυκλικό χρόνο των αρχαίων Ελλήνων στον γραμμικό χρόνο των Εβραίων-Χριστιανών, και από αυτόν στον μαθηματικοποιημένο άχρονο χρόνο της κλασικής φυσικής.

Σύμφωνα με το κλασικό μοντέλο που διαμορφώθηκε από τον Γαλιλαίο και τον Νεύτωνα, το Σύμπαν ήταν ένας απείρων διαστάσεων κλειστός χώρος στο εσωτερικό του οποίου τίποτα νέο δεν συνέβαινε ποτέ: τα πάντα ήταν προδιαγεγραμμένα και λειτουργούσαν στην εντέλεια χάρη στους αυστηρά αιτιοκρατικούς «νόμους της φύσης».

Τίποτα δεν φαινόταν ότι θα μπορούσε να διαταράξει αυτή τη μαγική εικόνα ενός απολύτως αιτιοκρατικού και αμετάβλητου, στους αιώνες των αιώνων, Σύμπαντος. Και όμως, κατά τα μέσα του 19ου αιώνα, χάρη στις ανακαλύψεις της θερμοδυναμικής, της γεωλογίας, της εξελικτικής βιολογίας, άρχισε να αναδύεται μια εντελώς διαφορετική εικόνα της φύσης.

Ούτε λίγο ούτε πολύ, οι απροσδόκητες ανακαλύψεις αυτών των νέων επιστημών αμφισβητούσαν το παραδεδεγμένο και ευρύτατα αποδεκτό μοντέλο επιστημονικής εξήγησης που είχε διαμορφωθεί σύμφωνα με το «παράδειγμα» της κλασικής φυσικής.

Πράγματι, τα πρώτα σοβαρά ρήγματα στη μέχρι τότε στατική και άχρονη περιγραφή των φυσικών φαινομένων προέκυψαν με την ανακάλυψη της αδιάκοπης εξέλιξης τόσο των ζωντανών οργανισμών όσο και του ίδιου του πλανήτη που τους φιλοξενεί, αλλά και ολόκληρου του ορατού Σύμπαντος, όπως θα διαπιστωθεί πολύ αργότερα από την κοσμολογία.

Αυτές οι μεγάλες κατακτήσεις θα επιβάλουν σταδιακά την ανάγκη επέκτασης της νέας ιστορικής προσέγγισης όχι μόνο για την εξήγηση του φυσικού κόσμου, αλλά και για τη βαθύτερη κατανόηση των ίδιων των φυσικών επιστημών που τον μελετούν: μέσα στον χρόνο δεν αλλάζει μόνον η φύση αλλά και οι ιδέες μας για τη φύση.

 

Ουροβόρος χρόνος

Η σύλληψη της έννοιας του «χρόνου» αποτελούσε ένα από τα μεγαλύτερα επιστημονικά και μεταφυσικά προβλήματα της αρχαιοελληνικής σκέψης. Απ’ ό,τι φαίνεται, στην κοσμογονία των Ορφικών υπάρχει ήδη κάποια μυθολογική ταύτιση του Χρόνου με τον Κρόνο (Θεό-πλανήτη), του οποίου η κυκλική περιφορά καθορίζει τη γένεση, τον θάνατο και την αναγέννηση των πάντων.

Κατόπιν, οι Πυθαγόρειοι, επηρεασμένοι πιθανά από τους Ορφικούς, θα περιγράψουν τον χρόνο ως «σφαίρα που περικλείει τα πάντα», όπως αναφέρει ο Αριστοτέλης (στα «Φυσικά»), τον τοποθετούν δηλαδή στην εξώτερη σφαίρα του ουράνιου θόλου ως σκοτεινό ενορχηστρωτή της κοσμικής αρμονίας των σφαιρών.

Με τον Παρμενίδη αρχίζει η διαφοροποίηση του είναι από το γίγνεσθαι στον χρόνο του κόσμου. Αυτό που πραγματικά υπάρχει, σύμφωνα με τον Παρμενίδη, είναι αιώνιο: χωρίς αρχή και τέλος (αγέννητο και άφθαρτο). Μια εντυπωσιακή ιδέα που θα γονιμοποιήσει όλες τις μετέπειτα ιδεαλιστικές αντιλήψεις στην επιστήμη (αστρονομία, μαθηματικά) αλλά και στη φιλοσοφία της αρχαιότητας.

Ωστόσο, το κείμενο όπου το πρόβλημα του χρόνου, δηλαδή της σχέσης τού είναι με το γίγνεσθαι, τίθεται σε όλο του το φιλοσοφικό μεγαλείο είναι ο «Τίμαιος» του Πλάτωνος. Σε αυτό το ύστερο έργο του, ο Πλάτων περιγράφει τον χρόνο ως «κινητή εικόνα της αιωνιότητας». Με αυτή την υποβλητική μεταφορά ο Πλάτων επιχειρεί να αναβαθμίσει, δηλαδή να εκκοσμικεύσει την κυρίαρχη αντίληψη της εποχής περί κυκλικού ή ουροβόρου χρόνου. Και το εντυπωσιακό είναι ότι το πετυχαίνει μαθηματικοποιώντας την!

Οπως εύστοχα παρατηρεί ο φιλόσοφος και ιστορικός της επιστήμης Βασίλης Κάλφας στο βιβλίο του «Φιλοσοφία και Επιστήμη στην αρχαία Ελλάδα» (εκδ. Πόλις): «Ο Πλατωνικός Δημιουργός του κόσμου είναι πάνω απ’ όλα προικισμένος γεωμέτρης που εγκαθιστά μαθηματική τάξη σε ένα Σύμπαν αταξίας και αναρχίας».

Το επόμενο βήμα θα το πραγματοποιήσει ο Αριστοτέλης ορίζοντας τον χρόνο ως «τον αριθμό της κίνησης σύμφωνα με το πριν και το μετά»: η ταύτιση του χρόνου με τη μέτρηση της κίνησης στον χώρο έχει ήδη συντελεστεί. Πολύ αργότερα, κατά τον 17ο αιώνα, από αυτή τη γεωμετρικοποίηση της κίνησης θα προκύψει η επαναστατική ιδέα του «απόλυτου χρόνου»!

 

gothic5

 

Ο άχρονος χρόνος της φυσικής

Ολοι οι πρωταγωνιστές της μεγάλης επιστημονικής επανάστασης (Καρτέσιος, Γαλιλαίος και Νεύτωνας) θα στηρίξουν το αντιαριστοτελικό οικοδόμημα της νέας φυσικής φιλοσοφίας πάνω σε αυτήν ακριβώς την αριστοτελική ιδέα του χρόνου ως μετρήσιμης ποσότητας της κίνησης στον χώρο. Πρόκειται, ωστόσο, για τη μαθηματικοποίηση μιας γραμμικής και όχι πλέον κυκλικής σύλληψης του χρόνου. Σπάζοντας όμως τον κύκλο του ουροβόρου χρόνου οι φυσικοί φιλόσοφοι δημιούργησαν μια βαθιά τομή στην ανθρώπινη εμπειρία του χρόνου. Εκτοτε οι άνθρωποι είναι καταδικασμένοι να ζουν σε ένα γραμμικό συμμετρικό «φυσικό» χρόνο μολονότι οι ίδιοι εξακολουθούν να βιώνουν την υποκειμενική εμπειρία ενός ασύμμετρου «αφύσικου» χρόνου, όπου το πριν προηγείται πάντα του μετά.

Για την κλασική φυσική ο χρόνος δεν κυλάει προς μία κατεύθυνση, δεν παράγει τίποτα νέο. Οπως το έθεσε ο Νεύτωνας στην εισαγωγή του μεγάλου βιβλίου του «Philosophie Naturalis Principia Mathematica»: «Ο απόλυτος, αληθινός και μαθηματικός χρόνος, αφ’ εαυτού και από την ίδια του τη φύση, ρέει ομοιόμορφα χωρίς να εξαρτάται από τίποτα το εξωτερικό…». Με άλλα λόγια, ο υποκειμενικός χρόνος που βιώνουν οι άνθρωποι, για τον Νεύτωνα και την κλασική επιστήμη είναι μια ψευδαίσθηση που καμία απολύτως σχέση δεν έχει με τον απόλυτο κοσμικό χώρο και χρόνο. Ετσι όμως στον πυρήνα της νεωτερικής επιστήμης παρεισφρέει δόλια η πλατωνική εικόνα του χρόνου ως κινούμενου ειδώλου της αιωνιότητας.

Η ιδέα ενός απόλυτου χρόνου όχι μόνον άντεξε σθεναρά, αλλά και κυριάρχησε στην επιστημονική σκέψη για περισσότερο από τρεις αιώνες. Ωσπου στις αρχές του εικοστού αιώνα ένας νεαρός φυσικός ανέτρεψε το μεγαλοπρεπές οικοδόμημα της κλασικής φυσικής.

Το όνομα του νεαρού επαναστάτη ήταν Αλμπερτ Αϊνστάιν. Μολονότι η θεωρία του ονομάστηκε «ειδική θεωρία της σχετικότητας», εν τούτοις δεν είχε τίποτα το σχετικιστικό στον πυρήνα της. Το αντίθετο, μάλιστα, επιχειρούσε να απαλλάξει τη φυσική από τα ανυπέρβλητα προβλήματα που είχαν συσσωρευτεί από τις «αφύσικες» έννοιες του απόλυτου χώρου και χρόνου και τα προνομιακά -ή αδρανειακά- συστήματα αναφοράς που υποτίθεται ότι εξασφάλιζαν την αντικειμενική παρατήρηση της φύσης.

Πράγματι, το 1905 η ειδική θεωρία της σχετικότητας ανέτρεψε οριστικά και αμετάκλητα τις νευτώνειες έννοιες του απόλυτου χώρου και χρόνου. Δεν κατάφερε όμως να αποκαταστήσει τον δημιουργικό ρόλο του χρόνου στη διαμόρφωση της θεμελιώδους δομής της ύλης (υποατομικά σωματίδια) αλλά και στην εξέλιξη του ορατού μας Σύμπαντος! Εξάλλου, όπως θα εκμυστηρευθεί ο ίδιος ο Αϊνστάιν σε ένα περίφημο γράμμα του: «Η διάκριση ανάμεσα σε παρελθόν και σε μέλλον αποτελεί μόνο μια ψευδαίσθηση, έστω κι αν πρόκειται για μια επίμονη ψευδαίσθηση».

Αν όμως ο χρόνος είναι απλώς μία παράμετρος στη φυσική περιγραφή του Σύμπαντος, αν αποτελεί μόνο μία επιπλέον διάσταση στο τετραδιάστατο συνεχές που ονομάζεται «χωρόχρονος», δηλαδή μια επιπλέον μαθηματική συντεταγμένη που αυξάνεται ή μειώνεται από το άπειρο παρελθόν στο άπειρο μέλλον, τότε γιατί το Σύμπαν δεν είναι στατικό αλλά συνεχώς εξελίσσεται; Γιατί ο χρόνος είναι ασύμμετρος και χωρίζεται πάντα σε παρελθόν, παρόν και μέλλον; Τέλος, γιατί όλα τα πολύπλοκα φυσικά συστήματα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, περιέχουν καταγεγραμμένο στη δομή τους μόνο το παρελθόν αλλά όχι το μέλλον τους;

 

Δραπετεύοντας από την αιωνιότητα

Ολες οι χημικές αντιδράσεις είναι μη αναστρέψιμες, όλα τα βιολογικά και κοσμολογικά φαινόμενα είναι επίσης μη αναστρέψιμα· για να μη μιλήσουμε για την ανθρώπινη ιστορία. Η μη αναστρεψιμότητα υποδεικνύει ότι υπάρχουν ένα ή περισσότερα βέλη του χρόνου που χαράζουν τις ατραπούς της εξέλιξης των φυσικών συστημάτων.

Η συνειδητοποίηση ότι το Σύμπαν δεν είναι στατικό αλλά εξελίσσεται διαρκώς, δημιουργώντας νέες, πιο σύνθετες δομές, υποδεικνύει επίσης τη δημιουργική και απολύτως φυσική δράση του χρόνου πάνω στην οργάνωση του Σύμπαντος.

Η μη αναστρεψιμότητα στη φύση αποτελεί όχι μόνο την εκδήλωση της δημιουργικής δράσης του χρόνου πάνω στα πολύπλοκα φυσικά συστήματα, αλλά και την ουσιαστική προϋπόθεση για την εμφάνιση όλων των εξελικτικών φαινομένων: από την κοσμολογική εξέλιξη μέχρι τη βιολογική εξέλιξη της ζωής και από τη νοητική εξέλιξη στο ζωικό βασίλειο μέχρι την ανθρώπινη ιστορία.

Η πολύπλοκη αλλά ιδιότυπη «χρονομηχανή» που βρίσκεται μέσα στο κρανίο μας και μας επιτρέπει να επιβιώνουμε ως νοήμονα όντα ίσως να αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα πειράματα στην ιστορία του χρόνου. Χάρη σε αυτή τη βιολογική χρονομηχανή που αποκαλούμε ανθρώπινο νου μπορούμε να δραπετεύσουμε από την παραλυτική δυνάστευση της ψευδαίσθησης αιωνιότητας. Ισως γι’ αυτό έχει πάντα νόημα η ευχή: ευτυχισμένος ο «καινούργιος» χρόνος. *

 

ΠΗΓΗ: http://www.enet.gr/?i=news.el.article&id=3135

Ο «αιώνιος γυρισμός» του Νίτσε και το «θεώρημα επανάληψης» …

Ο «αιώνιος γυρισμός» του Νίτσε και το «θεώρημα επανάληψης» …

… του Πουανκαρέ

Γράφει ο Νίκος Καζαντζάκης στην «Αναφορά στον Γκρέκο», συνεπαρμένος από την φιλοσοφία του Γερμανού φιλοσόφου Φρήντριχ Νίτσε:

 “….o χρόνος, συλλογίστηκες είναι απεριόριστος˙ η ύλη είναι περιορισμένη˙ αναγκαστικά λοιπόν θα ’ρθει πάλι στιγμή που όλοι ετούτοι οι συνδυασμοί της ύλης θα ξαναγεννηθούν οι ίδιοι, οι απαράλλαχτοι. Ύστερα από χιλιάδες αιώνες ένας άνθρωπος σαν και μένα, εγώ ο ίδιος, θα σταθώ πάλι στο βράχο τούτον τον ίδιο και θα ξανάβρω την ίδια ιδέα. Κι όχι μονάχα μια φορά, αναρίθμητες φορές˙ καμιά λοιπόν ελπίδα το μελλούμενο να ’ναι καλύτερο, καμιά σωτηρία˙ πάντα οι ίδιοι, απαράλλαχτοι, θα στριφογυρίζουμε στον τροχό του χρόνου. Και τα πιο εφήμερα καταντούν έτσι αιώνια, κι η πιο ασήμαντη πράξη παίρνει ανυπολόγιστη πια σημασία…..“

H έννοια του «αιώνιου γυρισμού» ή «αιώνιας επιστροφής» του Νίτσε εμφανίζεται για πρώτη φορά στον αφορισμό 341 της “Χαρούμενης Επιστήμης” ως ένα υποθετικό ερώτημα:
Το πιο βαρύ βάρος 
Κι αν μια μέρα ή μια νύχτα, ερχόταν ένας δαίμονας και γλιστρούσε μέσα στην υπέρτατη μοναξιά σου και σούλεγε: «Αυτή τη ζωή, όπως την έζησες και την ζεις ως τα τώρα, πρέπει να την ξαναρχίσεις από την αρχή, και να την ξαναρχίζεις αδιάκοπα˙ χωρίς τίποτα το καινούργιο˙ αντίθετα, μάλιστα! Ο παραμικρός πόνος, η παραμικρή ευχαρίστηση, η παραμικρή σκέψη, ο παραμικρός στεναγμός, όλα όσα ένιωσες στη ζωή σου θα ξαναρθούν, κάθε τι το άρρητα μεγάλο και το άρρητα μικρό που έχει μέσα της, όλα θα ξαναρθούν, και θα ξαναρθούν με την ίδια σειρά, με την ίδια ανελέητη διαδοχή…. κι αυτή η αράχνη θα ξαναρθεί, κι αυτό το σεληνόφωτο ανάμεσα στα δέντρα, κι αυτή η στιγμή, κι εγώ ο ίδιος! Η αιώνια κλεψύδρα της ζωής θα ξαναγυρίζει ακατάπαυστα, κι εσύ μαζί της, απειροελάχιστη σκόνη των σκονών!»… Δεν θάπεφτες κατάχαμα, δεν θάτριζες τα δόντια σου και δεν θα καταριώσουν αυτό το δαίμονα; Εκτός πια, αν έχεις ζήσει κάποια θαυμαστή στιγμή, οπότε θα του απαντούσες: «Είσαι θεός˙ ποτές μου δεν άκουσα τόσο θείο λόγο!»

 

Φρήντριχ Νίτσε 1844 – 1900

Φρήντριχ Νίτσε 1844 – 1900

Κι αν σου γινόταν έμμονη αυτή η σκέψη, ίσως θα σε μεταμόρφωνε, κι ίσως και να σ’ εκμηδένιζε˙ και θ’ αναρωτιώσουν για το κάθε τι: «Το θέλεις αυτό; το ξαναθέλεις; μια φορά; πάντα; επ’ άπειρον;» κι αυτό το ερώτημα θα βάραινε επάνω σου με αποφασιστικό και τρομερό βάρος! Ή πάλι, Άχ πόσο θάπρεπε ν’ αγαπάς τον εαυτό σου και τη ζωή, ώστε να μην ποθείς πια τίποτ’ άλλο απ’ αυτή την υπέρτατη κι αιώνια διαβεβαίωση!“

Ο Νίτσε αφιέρωσε αρκετά χρόνια μελετώντας την φυσική επιστήμη της εποχής του για να έχουν επιστημονικό υπόβαθρο οι φιλοσοφικές του ιδέες.
Η επιστημονική βάση του «αιώνιου γυρισμού» είναι ένα «αληθές» θεώρημα του Γάλλου μαθηματικού Henri Poincaré  το «θεώρημα επανάληψης» σύμφωνα με το οποίο:
«Ένα σύστημα πεπερασμένης ενέργειας, περιορισμένο σε έναν πεπερασμένο όγκο, μετά από ένα αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα, επιστρέφει στην αρχική του κατάσταση».

Henri Poincaré 1854 -1912

Henri Poincaré 1854 -1912

Κατά συνέπεια εφόσον ο αριθμός των συστατικών του σύμπαντος είναι πεπερασμένος, μπορεί να σχηματίσει πεπερασμένο μόνον πλήθος διαφορετικών συνδυασμών. Αφού σχηματιστούν όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί, τα συστατικά του σύμπαντος επιστρέφουν «αναγκαστικά» κάποτε στην αρχική τους κατάσταση. Και αυτό συμβαίνει άπειρες φορές, εφόσον έχουμε στη διάθεσή μας άπειρο χρόνο…

Το θεώρημα φαίνεται εκ πρώτης όψεως ότι αντιφάσκει με το θεώρημα Η του Boltzmann, αν θεωρήσουμε ότι η σχέση του θεωρήματος dH/dt≤0 ισχύει σε κάθε χρονική στιγμή. Δεδομένου όμως ότι αυτό δεν είναι απαίτηση του θεωρήματος Η – δεν υφίσταται κανένα παράδοξο.(Το μέγεθος Η συνδέεται άμεσα με την εντροπία S του συστήματος, το μέγεθος που μετράει την αταξία του συστήματος)
Ένα σύστημα θα μπορούσε να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση – σύμφωνα με το θεώρημα Poincaré – χωρίς να παραβιάζεται ο 2ος νόμος της θερμοδυναμικής.
Μια πρόχειρη εκτίμηση δείχνει ότι η διάρκεια ενός κύκλου Poincaré είναι της τάξης του eN, όπου Ν είναι ο συνολικός αριθμός των μορίων του συστήματος. Έστω ότι N ~ 10 23, τότε η χρονική διάρκεια ενός κύκλου Poincaré είναι εξαιρετικά μεγάλη: 101023 sec ή 101023 ηλικίες σύμπαντος (θεωρούμε ότι η ηλικία του σύμπαντος είναι της τάξης  ~ 10 10 έτη).
Αυτός είναι ο χρόνος που απαιτείται για να επιστρέψει το σύστημα στην αρχική του κατάσταση – χωρίς αυτό να σημαίνει ότι ο νέος κύκλος που θα ακολουθήσει θα είναι πανομοιότυπος με τον προηγούμενο!
Είναι φανερό ότι οι χρόνοι αυτοί δεν έχουν σχέση με φυσική!

 

ΠΗΓH:  http://wp.me/p1gQHZ-150

Η αρχιτεκτονική του χάους

Nebula_Space
Ανακαλύπτοντας τα μυστικά της επιβίωσης σ’ έναν αβέβαιο κόσμο

 

Τι ακριβώς εννοούμε όταν λέμε πως κάτι -μια φυσική δομή ή ένα κοινωνικό σύστημα- «βυθίστηκε» ή «κατέρρευσε» στο χάος;

ep-2-thumb-largeΑπό την αρχαιότητα μέχρι σήμερα, η επίκληση του χάους γίνεται αποκλειστικά για να περιγράψουμε διεργασίες αποδιοργάνωσης, αποσάθρωσης και καταστροφής. Οι περισσότεροι από εμάς είναι απολύτως πεπεισμένοι ότι η εισβολή του χάους στα φυσικά, κοινωνικά, οικονομικά ή βιολογικά συστήματα οδηγεί, αναπόδραστα και νομοτελειακά, στην αποδόμησή τους: η επικράτηση του χάους ισοδυναμεί με πλήρη αποδιοργάνωση, και άρα με ολοκληρωτική καταστροφή κάθε μορφής οργάνωσης.

Θα πρέπει συνεπώς να ακούγεται τρελό ή και ολότελα παράδοξο το να τολμά κανείς να μιλά για «αρχιτεκτονική του χάους», υπονοώντας ότι πίσω από την αταξία κρύβεται κάποιο είδος οργάνωσης. Κοντολογίς, ότι ακόμη και οι χαώδεις δυναμικές κρύβουν κάποια… δομή.

Στο άκουσμα τέτοιων προκλητικών δηλώσεων ο δύσπιστος αναγνώστης θα μπορούσε να αντιτείνει: οι μεγάλες φυσικές καταστροφές, όπως ο πρόσφατος μεγα-σεισμός στην Ιαπωνία, η τελευταία διεθνής οικονομική κρίση ή οι επιδημίες ασθενειών που ταλανίζουν την ανθρωπότητα δεν αποτελούν άραγε τα απτά όσο και τραγικά παραδείγματα της «καταστροφικής δύναμης» και της «οργής» της φύσης, της εισβολής δηλαδή του «παράλογου» χάους στην εύτακτη και εύρυθμη ανθρώπινη πραγματικότητα;

Με πολλά επιχειρήματα θα μπορούσε να αντικρούσει κανείς αυτή την αφελή κρυπτοθεολογική και άκρως απλοϊκή ταύτιση της φύσης με τις «δυνάμεις του κακού». Σε κάθε περίπτωση πάντως είναι ολότελα ακατανόητο το πώς και το γιατί η φύση θα έπρεπε (ή θα μπορούσε!) να είναι «οργισμένη» ή «εκδικητική» με τους ανθρώπους.

Με αφορμή λοιπόν τις πρόσφατες φυσικές και κοινωνικοοικονομικές καταστροφές έχει, πιστεύουμε, ιδιαίτερο ενδιαφέρον να εξετάσουμε αν, και σε ποιο βαθμό, η σύγχρονη επιστημονική σκέψη είναι όντως σε θέση να κατανοεί αφ’ ενός τη χαώδη και ενίοτε καταστροφική δυναμική της φύσης και αφ’ ετέρου τα νοητικά κολλήματα και τις γνωσιακές προκαταλήψεις που, μέχρι πολύ πρόσφατα, μας εμπόδιζαν να αναγνωρίζουμε -και ακόμη λιγότερο να κατανοούμε- το ρόλο και τη σημασία των χαοτικών φαινομένων.

Εξάλλου, όπως θα δούμε, η αναγνώριση του δημιουργικού ρόλου του χάους και των χαοτικών δυναμικών στην εξέλιξη των πολύπλοκων συστημάτων -φυσικών και κοινωνικών- συνεπάγεται τη ριζική αναθεώρηση όχι μόνο της κυρίαρχης, μέχρι πρόσφατα, επιστημονικής μεθόδου, αλλά και της ίδιας της επιστημονικής ορθολογικότητας. Ισως μάλιστα έτσι μπορεί να εξηγηθεί η επίμονη παραγνώριση και η συστηματική υποβάθμιση του χάους από την επιστημονική σκέψη.

Η διάψευση των βεβαιοτήτων

«Η επιστήμη εξακολουθεί να είναι η εξ αποκαλύψεως προφητική περιγραφή του κόσμου, όπως αυτός φαίνεται από ένα θεϊκό ή δαιμονικό σημείο αναφοράς». Με αυτό το καυστικό σχόλιο ο νομπελίστας Ιλια Πριγκοζίν και η στενή συνεργάτις του Ιζαμπέλ Στέντζερς στιγματίζουν τις μεταφυσικές προϋποθέσεις και τις ιδεοληψίες της κλασικής φυσικής, δηλαδή της επιστήμης του Νεύτωνα, «του νέου Μωυσή, στον οποίο αποκαλύφθηκε η αλήθεια του κόσμου», όπως επισημαίνουν στο σπουδαίο βιβλίο τους «Τάξη μέσα από το Χάος» (βλ. ελλ. έκδ. Κέδρος).

Πράγματι, ήδη από το 17ο αιώνα, την εποχή της διαμόρφωσης της νεότερης επιστημονικής μεθόδου από τους Γαλιλέο, Καρτέσιο και Νεύτωνα, η κατανόηση και η τεχνολογική ιδιοποίηση του φυσικού κόσμου βασίστηκε στην αναγωγιστική σκέψη και πρακτική: στην απλοποίηση των προβλημάτων, μέσω των κατάλληλων μαθηματικών εργαλείων, και στη συστηματική αναγωγή των σύνθετων φαινομένων σε πιο απλά, τα οποία και θεωρούνταν «η αιτία» των πρώτων.

Μάλιστα, πάνω σε αυτό ακριβώς το υπερφιλόδοξο αναγωγιστικό πρόγραμμα θα θεμελιωθεί σχεδόν το σύνολο της νεότερης σκέψης και της κοινωνικής πρακτικής: από τη φιλοσοφία μέχρι τις πολιτικές και οικονομικές επιστήμες. Ετσι, σταδιακά επικράτησε ένας ιδιαίτερα παραγωγικός και αιτιοκρατικός τρόπος σκέψης (ντετερμινισμός) που, αργά ή γρήγορα, υποσχόταν να μας αποκαλύψει τα προαιώνια και τελικά αίτια όλων των φαινομένων: όχι μόνο των φυσικών ή των βιολογικών, αλλά και των ανθρωπολογικών ή των κοινωνικών.

Δυστυχώς όμως, παρά τις επίμονες προσπάθειες της «κλασικής» επιστήμης, αποδείχτηκε ότι όλα ανεξαιρέτως τα ορατά ή μακροσκοπικά συστήματα, αυτά δηλαδή που μελετούν οι αστροφυσικοί, οι γεωλόγοι, οι βιολόγοι, οι μηχανικοί, οι οικονομολόγοι, οι γιατροί, υπακούουν σε δύο τουλάχιστον βασικές αρχές οργάνωσης:

  1. Οι απλοί νόμοι δεν οδηγούν κατ’ ανάγκην σε απλές συμπεριφορές, και
  2. ελάχιστες και φαινομενικά ασήμαντες μεταβολές στις παραμέτρους που διαμορφώνουν ένα πολύπλοκο (δηλαδή μη γραμμικό) σύστημα, μπορεί να οδηγήσουν στο μέλλον σε πολύ μεγάλες αλλαγές στη δομή και τη συμπεριφορά του.

Φανταστείτε, λοιπόν, τις δραματικές συνέπειες που είχε η πρόσφατη και εντελώς απρόσμενη ανακάλυψη ότι οι απολύτως ντετερμινιστικοί φυσικοί νόμοι και οι κανόνες οργάνωσης της φύσης οδηγούν κατά κανόνα σε εντελώς χαώδεις και απρόβλεπτες συμπεριφορές (και το αντίστροφο)!

Και, όπως αποδείχτηκε, πρόκειται για το πολύ συνηθισμένο φαινόμενο που σήμερα αποκαλείται «ντετερμινιστικό χάος» (σημειώστε το οξύμωρο των δύο όρων). Ερευνώντας μάλιστα τέτοια χαοτικά φαινόμενα οι επιστήμονες θα διαπιστώσουν ότι είναι πάντα και εγγενώς «μη γραμμικά»: δεν μπορούμε να προβλέψουμε τη μελλοντική τους συμπεριφορά, ακόμη και αν γνωρίζουμε επαρκώς τις αρχικές συνθήκες ή τις προγενέστερες καταστάσεις τους. Ομως, για όλες αυτές τις εξελίξεις θα πούμε περισσότερα στο επόμενο άρθρο μας σχετικά με τον ανεπίλυτο δεσμό που συνδέει πλέον άρρηκτα την αταξία με τη γένεση και τη διατήρηση της πολυπλοκότητας.

Συχνά ταυτίζουμε -εσφαλμένα- το χάος με την απόλυτη αταξία, δηλαδή με την απουσία κάθε οργάνωσης και εσωτερικής συνοχής: «χαώδεις» είναι οι καταστάσεις ή τα φαινόμενα που θεωρούμε ότι δεν υπόκεινται σε ακριβείς κανόνες ή νόμους και συνεπώς αντιστέκονται σε κάθε μας προσπάθεια πρόβλεψης, ελέγχου ή τεχνολογικής χειραγώγησής τους. Πρόκειται, ενδεχομένως, για μια νοητική στάση που πολύ πιθανά σχετίζεται με την ίδια την οργάνωση και τη λειτουργία του ανθρώπινου νου.

Η ακαταμάχητη έλξη του… χάους

Εντούτοις, σήμερα το χάος έχει πλέον εισβάλει επίσημα και μάλιστα πολύ δημιουργικά στην ανθρώπινη σκέψη: και όχι μόνο, όπως στο παρελθόν, ως το μέτρο της άγνοιάς μας, αλλά ως η απαραίτητη προϋπόθεση για μια βαθύτερη κατανόηση του κόσμου που μας περιβάλλει! Η εγγενής αστάθεια και η ευαισθησία από τις αρχικές συνθήκες, με άλλα λόγια η χαώδης ή, αν προτιμάτε, η μη γραμμική δυναμική, θεωρούνται πλέον τα τυπικά γνωρίσματα όλων των πολύπλοκων δομών (φυσικών ή τεχνητών): από την εύρυθμη λειτουργία της ανθρώπινης καρδιάς μέχρι το παγκόσμιο χρηματοπιστωτικό σύστημα.

Τώρα, ένα εύλογο αλλά εξαιρετικά ανησυχητικό ερώτημα που προκύπτει από αυτές τις εξελίξεις είναι το εξής: Οι σημερινοί πολιτικοί, πέρα από τα επιστημονικοφανή πυροτεχνήματα που κατά καιρούς χρησιμοποιούν, διαθέτουν άραγε τα απαραίτητα γνωστικά εργαλεία για να κατανοήσουν, και κυρίως για να αντιμετωπίσουν, την πολύπλοκη δυναμική τάξης-αταξίας, όπως αυτή αποκρυσταλλώνεται στην τρέχουσα κρίση του κυρίαρχου μοντέλου διαχείρισης της κοινωνίας;

Διότι είναι πλέον σαφές ότι για τη σημερινή πολύμορφη πλανητική κρίση -κρίση ταυτόχρονα γεωλογική, οικολογική και κοινωνικοοικονομική- ευθύνεται πρωτίστως το κλασικό γραμμικό, αναγωγιστικό και απολύτως απλοϊκό πρότυπο κατανόησης και διαχείρισης της χαώδους δυναμικής που συνεπάγεται αλλά και προϋποθέτει η νέα «παγκοσμιοποιημένη» ανθρώπινη κατάσταση.

.

Oι μη γραμμικές αλληλεπιδράσεις

Ο αλλόκοτος βρόχος: τάξη – αταξία

.

Μέχρι τα μέσα του εικοστού αιώνα στη δυτική σκέψη κυριαρχούσε η άποψη ότι για την επιστημονική «εξήγηση», και συνεπώς για την ουσιαστική κατανόηση, οποιουδήποτε φαινομένου αναγκαία και ικανή συνθήκη είναι η ανακάλυψη των «αιτιών» και των «νόμων» που καθορίζουν την εμφάνιση και την ανάπτυξή του.

ep-3-thumb-largeΑκόμη και αυτή η ίδια η ορθολογικότητα της ανθρώπινης σκέψης θεωρούσαν ότι ταυτίζεται και εξαρτάται αποκλειστικά από την ικανότητά της να ερμηνεύει «αιτιοκρατικά» τα περίπλοκα φαινόμενα που διερευνά, είτε αυτά είναι φυσικά είτε κοινωνικά.

Με ποια εργαλεία όμως μπορούμε να αποτιμήσουμε την επιτυχία ή όχι μιας επιστημονικής εξήγησης, δηλαδή μιας αιτιοκρατικής περιγραφής; Ο ασφαλέστερος τρόπος είναι προφανώς η μαθηματικοποίηση του προβλήματος. Και, ως γνωστόν, οι διαφορικές εξισώσεις αποτελούν αποδεδειγμένα τον πλέον επιτυχή τρόπο «μετάφρασης» στη γλώσσα των μαθηματικών των γραμμικών, δηλαδή των αυστηρά ντετερμινιστικών διασυνδέσεων μεταξύ αιτίας – αποτελέσματος.

Πράγματι, όπως απέδειξε το 17ο αιώνα ο Νεύτων, εφαρμόζοντας το διαφορικό λογισμό στην περιγραφή των φυσικών φαινομένων, μπορούμε όχι απλώς να εξηγήσουμε νομοτελειακά (π.χ. με το νόμο της βαρύτητας) τη δυναμική των φυσικών φαινομένων στο παρελθόν, το παρόν και το μέλλον, αλλά και να ενοποιήσουμε φυσικά φαινόμενα που μέχρι τότε φαίνονταν εντελώς ανεξάρτητα μεταξύ τους: από την πτώση ενός μήλου πάνω στη Γη μέχρι την κίνηση ενός πλανήτη ή ενός δορυφόρου γύρω από τον Ηλιο.

Η εκδίωξη από τον γραμμικό παράδεισο

Σύμφωνα με το παραπάνω γραμμικό-αιτιοκρατικό πρότυπο εξήγησης, μικρά αίτια προκαλούν πάντα μικρά αποτελέσματα, ενώ όλες οι σημαντικές ή οι μεγάλες αλλαγές που παρατηρούνται προκύπτουν, υποτίθεται, αποκλειστικά από την αθροιστική συσσώρευση πολλών μικρών αιτιών.

Εντούτοις, ανέκαθεν ήταν γνωστό ότι πάρα πολλά φυσικά ή κοινωνικά φαινόμενα ήταν, και σε μεγάλο βαθμό παραμένουν ακόμη και σήμερα, μη προβλέψιμα. Τυπικά παραδείγματα είναι οι ξαφνικές αλλαγές του καιρού, οι μεγάλοι καταστροφικοί σεισμοί, η εκδήλωση μιας ασθένειας ή η ταχύτατη διάδοση μιας επιδημίας, καθώς και οι σοβαρές χρηματοπιστωτικές κρίσεις ή οι μεγάλες ιστορικές και κοινωνικές αλλαγές.

Και δυστυχώς, όπως συνειδητοποιούμε καθημερινά, η περιγραφή μέσω γραμμικών εξισώσεων τόσο των πολλαπλών αιτιών όσο και της πολύπλοκης δυναμικής αυτών των φαινομένων είναι όχι μόνον εξαιρετικά δύσκολη αλλά και άκρως παραπλανητική. Αλλά και οι όποιες προβλέψεις μας σχετικά με τη μελλοντική εξέλιξη τέτοιων πολύπλοκων φαινομένων αποδεικνύονται εξίσου επισφαλείς και αβέβαιες.

Πώς όμως εξηγείται αυτή η εμφανής ανεπάρκεια και η προβλεπτική αποτυχία του παραδοσιακού γραμμικού και ντετερμινιστικού τρόπου σκέψης; Η συνήθης απολογητική στρατηγική που υιοθετούν αρκετοί ειδικοί είναι να επικαλούνται την προσωρινή άγνοιά μας ορισμένων παραμέτρων. Με άλλα λόγια, διατείνονται ότι η εξόφθαλμη αδυναμία μας να κατανοούμε ή να προβλέπουμε τέτοια περίπλοκα φαινόμενα δεν οφείλεται καθόλου στην απλοϊκή και απλουστευτική μέθοδο προσέγγισής τους αλλά στην παράλειψη κάποιας υποθετικής μεταβλητής, την οποία «απλώς» δεν λαμβάνουμε υπόψη μας επειδή την αγνοούμε!

Και όπως θα δούμε, μόνο κατά τα τέλη της δεκαετίας του 1960, η διεθνής επιστημονική κοινότητα άρχισε να προβληματίζεται σοβαρά γύρω από τη θεωρητική και την πρακτική αναγκαιότητα εφαρμογής κάποιων εναλλακτικών, δηλαδή μη γραμμικών μοντέλων εξήγησης. Αν, πάντως, θέλει κανείς να προσδιορίσει την επίσημη ημερομηνία εισόδου της χαώδους δυναμικής στην επιστήμη της φυσικής, θα πρέπει να ανασύρει από τη σκόνη της ιστορίας το πρωτοποριακό, μολονότι επί πολλά χρόνια λησμονημένο, έργο του Ζιλ-Ανρί Πουανκαρέ.

Ο μεγαλοφυής Γάλλος φυσικός και μαθηματικός δημοσίευσε το 1889 (!) μια εντυπωσιακή μελέτη με τον φαινομενικά αθώο τίτλο «Σχετικά με το πρόβλημα των τριών σωμάτων και τις εξισώσεις της δυναμικής» (βλ. ειδικό πλαίσιο). Σε 270 σκοτεινές σελίδες αυτός ο συντηρητικός επαναστάτης απέδειξε μαθηματικά ότι το μεγάλο όνειρο της κλασικής φυσικής για την πλήρη πρόβλεψη της μελλοντικής συμπεριφοράς ενός σύνθετου φυσικού συστήματος, το οποίο αποτελείται μόνο από τρία αλληλεπιδρώντα σώματα, είναι καταδικασμένο να μείνει απραγματοποίητο, και όχι τόσο εξαιτίας πρακτικών αδυναμιών αλλά αντίθετα από εγγενή φυσικά αίτια!

Η ανακάλυψη, και κυρίως η αποδοχή, της εγγενούς αστάθειας όλων των μη γραμμικών συστημάτων -της πλειονότητας δηλαδή των φυσικών, των βιολογικών και των κοινωνικών δομών- επιβάλλει ασύλληπτους περιορισμούς, ταυτόχρονα όμως ανοίγει και νέες δυνατότητες στην ανθρώπινη γνώση. Σήμερα θεωρείται βέβαιο ότι πολλές εκδηλώσεις της χαοτικής συμπεριφοράς ενός πολύπλοκου συστήματος δεν προκύπτουν -ούτε βέβαια εξηγούνται- από τα συστατικά μέρη που αποτελούν αυτό το σύστημα.

Χάος από το πέταγμα μιας… πεταλούδας

Τυπικό παράδειγμα αυτής της νέας συλλογικής και αναδυόμενης μη γραμμικής συμπεριφοράς αποτελεί η πρόβλεψη του καιρού. Ολοι γνωρίζουμε εμπειρικά ότι το χειμώνα κάνει κρύο ενώ το καλοκαίρι ζέστη. Πολύ πιο δύσκολο είναι να καθορίσουμε εκ των προτέρων, δηλαδή να προβλέψουμε, τις ακριβείς καιρικές συνθήκες που θα εκδηλωθούν, ας πούμε, έπειτα από δέκα ή περισσότερες ημέρες. Και όμως, γνωρίζουμε αρκετά καλά από ποιες βασικές μεταβλητές εξαρτάται ο καιρός σε έναν τόπο μια δεδομένη χρονική στιγμή. Παρ’ όλα αυτά ο ορίζοντας πρόβλεψης του μελλοντικού καιρού παραμένει απελπιστικά περιορισμένος.

Το γιατί συμβαίνει αυτό το ανακάλυψε το 1963 ο Εντουαρντ Λόρεντζ όταν, θέλοντας να προσομοιώσει στον υπολογιστή ένα μοντέλο πρόβλεψης του καιρού, εισήγαγε τρία είδη δεδομένων -θερμοκρασία, πίεση του αέρα και ταχύτητα του ανέμου- υπό τη μορφή τριών συζευγμένων μεταξύ τους μη γραμμικών εξισώσεων. Οι εξισώσεις είναι μεταξύ τους συζευγμένες, επειδή τα αποτελέσματα κάθε εξίσωσης εισάγονται ως ακατέργαστα δεδομένα στις επόμενες εξισώσεις, δημιουργώντας έναν βρόχο ανάδρασης. Ετσι, χωρίς να το γνωρίζει, ο Λόρεντζ επανέλαβε ό,τι είχε κάνει πριν από 60 χρόνια ο Πουανκαρέ. Και μάλιστα κατέληξε στα ίδια συμπεράσματα: όπως ακριβώς τα τρία ουράνια σώματα, έτσι και οι τρεις ανατροφοδοτούμενες καιρικές μεταβλητές μάς αποκαλύπτουν την ύπαρξη ενός μη γραμμικού χαοτικού συστήματος, η συμπεριφορά του οποίου, έπειτα από κάποιο χρονικό διάστημα, είναι ουσιαστικά απρόβλεπτη. Και αυτό γιατί το καιρικό σύστημα είναι εξαιρετικά ευαίσθητο ακόμη και στις πιο ασήμαντες επιρροές. Ετσι, ακραία καιρικά φαινόμενα σε έναν τόπο μπορεί να πυροδοτηθούν από το φτερούγισμα μιας πεταλούδας σε κάποια μακρινή περιοχή!

Εκπληξη προκαλεί το ότι χρειάστηκε να περάσουν πάνω από εξήντα χρόνια μέχρι οι φυσικοί να αρχίσουν να ανακαλύπτουν «εκ νέου» και να συνειδητοποιούν τις απρόσμενες επιστημονικές και φιλοσοφικές συνέπειες της πρωτοποριακής έρευνας του Πουανκαρέ.

.

Η πρώτη «ντροπαλή» εμφάνιση του χάους

.

Το πρόβλημα των «τριών σωμάτων» αποτελεί την πιο απλή εκδοχή του προβλήματος της αμοιβαίας αλληλεπίδρασης των «πολλαπλών σωμάτων», που επί έναν αιώνα αποτελούσε τον εφιάλτη της νευτώνειας δυναμικής.

ep-6-thumb-largeΓια να μελετήσει αυτή την ασύλληπτης δυσκολίας σπαζοκεφαλιά, ο Πουανκαρέ αποφάσισε να υιοθετήσει μια γεωμετρική ή ακριβέστερα μια τοπολογική προσέγγιση του προβλήματος, δηλαδή να αναλύσει τις τροχιές των τριών αλληλεπιδρώντων σωμάτων στο χώρο των φάσεων. Πρόκειται για έναν αφηρημένο μαθηματικό χώρο που αποδεικνύεται εξαιρετικά χρήσιμος και βολικός για την αναπαράσταση περίπλοκων δυναμικών αλληλεπιδράσεων.

Αναλύοντας υπομονετικά τα γραφήματα που προέκυπταν από την είσοδο ενός τρίτου σώματος, κατέληξε στο εξωφρενικό συμπέρασμα ότι μακροχρόνιες προβλέψεις είναι αδύνατες διότι οι μαθηματικές εξισώσεις, δηλαδή οι σειρές που περιγράφουν τις τροχιές των τριών αλληλεπιδρώντων ουράνιων σωμάτων, όχι μόνο δεν συγκλίνουν σε κάποιες προκαθορισμένες θέσεις, αλλά αντίθετα αποκλίνουν!

Πρώτος λοιπόν ο Πουανκαρέ έδειξε πόσο ουτοπικό και πρακτικά ανεφάρμοστο ήταν το φιλόδοξο πρόγραμμα της «κλασικής» φυσικής για την ασφαλή πρόβλεψη και την πλήρη ντετερμινιστική περιγραφή όλων των φυσικών φαινομένων. Ανοίγοντας έτσι το δρόμο -χωρίς ίσως να το συνειδητοποιεί και ο ίδιος- για την επέλαση του χάους στη σύγχρονη επιστημονική σκέψη.

.

η αυθόρμητη ανάδυση της πολυπλοκότητας

Αυτοοργάνωση: η απάντηση στην αβεβαιότητα

.

Στο συλλογικό φαντασιακό των δυτικών κοινωνιών αλλά και της κάθε επιστήμης, η έρευνα της πραγματικότητας έχει αξία και νόημα μόνο στο μέτρο που μας αποκαλύπτει τους «αιώνιους» και «αμετάβλητους» νόμους της φύσης.

epistimi-1-thumb-largeΦανταστείτε λοιπόν πόσο δυσάρεστη έκπληξη ήταν για τους ειδικούς και το ευρύτερο κοινό, όταν διαπίστωσαν ότι στις περισσότερες περιπτώσεις ακόμη και η πλήρης γνώση των βασικών νόμων δεν συνεπάγεται αυτομάτως την πλήρη κατανόηση των φαινομένων ούτε οδηγεί, κατ’ ανάγκην, σε ασφαλείς προβλέψεις για τη μελλοντική τους συμπεριφορά.

Πράγματι, όπως είδαμε στα δύο προηγούμενα άρθρα μας, περί τα τέλη του 1960 όλο και περισσότεροι επιφανείς επιστήμονες άρχισαν να συνειδητοποιούν αφενός πόσο μάταιη ήταν κάθε προσπάθεια «αναγωγής» των περισσότερων φυσικών φαινομένων στις απλούστερες δομικές τους μονάδες και αφετέρου πόσο ανέφικτη ήταν η «ακριβής πρόβλεψη» της συμπεριφοράς των πολύπλοκων συστημάτων (φυσικών και κοινωνικών): από τις τροχιές τριών αλληλεπιδρώντων ουράνιων σωμάτων μέχρι τη δυναμική των χρηματοπιστωτικών αγορών.

Η νεκροφιλική τάξη και…

Μέχρι πρόσφατα ταυτίζαμε το χάος με την απόλυτη ή παράλογη αταξία, δηλαδή με την απουσία κάθε μορφής οργάνωσης και εσωτερικής συνοχής: «χαώδεις» θεωρούνται οι καταστάσεις ή τα φαινόμενα που πιστεύουμε (εσφαλμένα) ότι δεν υπόκεινται σε ακριβείς κανόνες ή νόμους και συνεπώς αντιστέκονται σε κάθε μας προσπάθεια πρόβλεψης, ελέγχου ή τεχνολογικής χειραγώγησης.

Ωστόσο, όπως θα δούμε, η αναγνώριση της πανταχού παρουσίας της εγγενούς αστάθειας, και άρα της μη προβλεψιμότητας της χαώδους δυναμικής, θα ανοίξει νέους δρόμους για μια πολύ βαθύτερη, αν και όχι πλήρη, κατανόηση των πολύπλοκων συστημάτων.

Αρα, η εισβολή του χάους τόσο στη φύση όσο και στην ανθρώπινη σκέψη όχι μόνο δεν πρέπει να θεωρείται καταστροφική αλλά, αντίθετα, μπορεί να είναι άκρως δημιουργική.

Σε ό,τι αφορά ειδικότερα την επιστήμη της φυσικής, η οποία αποτελούσε το γνωστικό και μεθοδολογικό πρότυπο για κάθε άλλη «θετική» επιστήμη, η αναγνώριση αυτών των δύο ανυπέρβλητων περιορισμών της γνώσης μας -η διττή αδυναμία πλήρους αναγωγής και ασφαλούς πρόβλεψης- αποτέλεσε ένα ιδιαίτερα επώδυνο επιστημολογικό σοκ. Σαν να μην έφτανε η θεμελιώδης «αρχή απροσδιοριστίας» της κβαντικής μικροφυσικής, τώρα επιβάλλεται να αποδεχτούμε κάποια σαφή και μη παρακάμψιμα όρια στη γνώση και του μακρόκοσμου!

Πράγματι, η πρώτη θεωρητική αποκρυστάλλωση της παντοδυναμίας της αταξίας, αλλά και της θεωρητικής-πρακτικής αδυναμίας να εξηγήσουμε την προέλευση της τάξης και της πολυπλοκότητας, διατυπώθηκε ήδη από τα μέσα του 19ου αιώνα με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής. Αυτός ο αδιάψευστος μέχρι σήμερα φυσικός νόμος ορίζει ότι η αταξία στο ορατό Σύμπαν τείνει να μεγαλώνει επειδή η συνολική ενέργεια που περιέχει τείνει βαθμιαία να υποβαθμίζεται. Με άλλα λόγια, η συνολική «εντροπία» του Σύμπαντος μπορεί μόνο να αυξάνει με το πέρασμα του χρόνου.

Αν όμως ισχύει αυτός ο αδυσώπητος νόμος της συμπαντικής υποβάθμισης της ενέργειας και άρα της μεγιστοποίησης της αταξίας, τότε πώς εξηγείται η ανάδυση και η εξέλιξη μέσα στο Σύμπαν εξαιρετικά πολύπλοκων φαινομένων, όπως π.χ. η γένεση και η εξέλιξη των γαλαξιών ή της ζωής, καθώς και η επιβίωση των ανθρώπων με τις περίπλοκες και εξαιρετικά ενεργοβόρες κοινωνίες τους;

Η αχίλλειος πτέρνα της «κλασικής» θερμοδυναμικής ήταν ότι όλοι υπέθεταν πως αυτή ισχύει και εφαρμόζεται μόνο σε «κλειστά» και «απομονωμένα» συστήματα, σε ιδανικά δηλαδή συστήματα που δεν ανταλλάσσουν ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον τους. Προφανώς, μέσα στο γνωστό μας Σύμπαν τέτοια συστήματα σε κατάσταση απόλυτης θερμικής ισορροπίας αποτελούν μόνο θεωρητικές αφαιρέσεις. Με άλλα λόγια, το γεγονός ότι περιόρισαν τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής στη μελέτη αποκλειστικά καταστάσεων ισορροπίας αποτελούσε έναν αδικαιολόγητο αυτοπεριορισμό της καθολικής εφαρμοσιμότητας αυτού του νόμου. Αντίθετα, όπως κατ’ επανάληψη διαπίστωσαν, ενώ έχει καθολική ισχύ, ο νόμος αυτός αφήνει πολλά περιθώρια και ελευθερίες για τη δημιουργία πολύπλοκων δομών!

Μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία, η οποία ισοδυναμεί με τον ενεργειακό θάνατο και την απόλυτη αταξία, η φύση μπορεί να αυτο-οργανώνεται και να πολυπλοκοποιείται, κοντολογίς να αποκτά ιστορία. Ενα ακόμη παράδειγμα όπου η ισχύς των φυσικών νόμων δεν αποκλείει καθόλου -ούτε όμως και επιβάλλει νομοτελειακά!- την ανάδυση πολύπλοκων φυσικών δομών και απρόβλεπτων συμπεριφορών.

…η ζωτική αταξία

Αν το μηχανικό ρολόι ήταν το τεχνολογικό πρότυπο της νεωτερικής «κλασικής» επιστήμης, τότε η μετα-νεωτερική επιστήμη του χάους και της πολυπλοκότητας έχει ασφαλώς ως πρότυπό της τον ψηφιακό υπολογιστή. Και είναι βέβαιο ότι καμία από τις εντυπωσιακές ανακαλύψεις και τις ακριβείς μαθηματικές περιγραφές των ασταθών συστημάτων και της χαώδους δυναμικής τους δεν θα είχαν πραγματοποιηθεί χωρίς την πρωτόγνωρη δυνατότητά μας να εκμεταλλευόμαστε τις απίστευτες υπολογιστικές δυνατότητες των υπολογιστών.

Το σύνολο των θεωριών του χάους και των μηχανισμών της ασταθούς και μη προβλέψιμης χαώδους συμπεριφοράς μπορεί κάλλιστα να θεωρηθεί ως η εφαρμογή, στην επιστήμη αλλά και στην κοινωνία, των νέων κατηγοριών και των κριτηρίων που συνεπάγεται η συστηματική χρήση των υπολογιστών. Σκεφτείτε τη μαζική και ενίοτε καταχρηστική εφαρμογή των υπολογιστικών εννοιών της πληροφορίας ή της ανάδρασης (feedback)!

Ολα τα σύγχρονα μαθηματικά εργαλεία για την περιγραφή και την αναπαράσταση του χάους στηρίχθηκαν κυρίως στην αξιοποίηση των υπολογιστών: από τους «παράξενους ελκυστές», που καθορίζουν τη μη γραμμική συμπεριφορά κάθε ασταθούς συστήματος, μέχρι τη δημιουργική «αυτο-ομοιότητα» που παρουσιάζουν οι εντυπωσιακές μορφοκλασματικές δομές (fractals) της νέας γεωμετρίας φράκταλ του Μπενουά Μάντελμπροτ.

Χάρη σε τέτοια «απτά» υπολογιστικά μοντέλα, η σύγχρονη επιστήμη κατάφερε να επιβεβαιώσει ποικιλοτρόπως την υποψία που διατύπωσε πριν από πολλές δεκαετίες ο Πουανκαρέ. Σήμερα θεωρείται δεδομένο ότι για τη δυναμική αστάθεια και άρα για την εγγενή μη προβλεψιμότητα της συμπεριφοράς των πολύπλοκων συστημάτων δεν ευθύνεται η απουσία αυστηρών φυσικών νόμων. Το ακριβώς αντίθετο συμβαίνει: απολύτως γνωστοί και ντετερμινιστικοί νόμοι οδηγούν στο χάος, δηλαδή σε τεράστιες αποκλίσεις στη συμπεριφορά κάθε πολύπλοκου συστήματος, εξαιτίας ελάχιστων αλλαγών στις αρχικές συνθήκες ή στις βασικές μεταβλητές του συστήματος.

Και υπό αυτήν ακριβώς την έννοια, ενώ στα πολύ απλά συστήματα η αταξία και το χάος λειτουργούν μάλλον καταστροφικά, στα πολύπλοκα συστήματα η αστάθεια και η αταξία λειτουργούν εποικοδομητικά, συμβάλλοντας αποφασιστικά στην περαιτέρω εξέλιξη και πολυπλοκοποίησή τους. Ενα απρόσμενο και ρηξικέλευθο συμπέρασμα που, μολονότι επιβεβαιώνεται από πλήθος επιστημονικών παρατηρήσεων, εντούτοις διστάζουμε να το υιοθετήσουμε ως εναλλακτικό μοντέλο διαχείρισης της επιστημονικής γνώσης και της κοινωνίας.

Ο μύθος της παντογνωσίας

Στο κλείσιμο του δεύτερου άρθρου μας για το χάος (βλ. «Ε» 26-03-11) διατυπώσαμε την απορία γιατί χρειάστηκε να περάσουν πάνω από εξήντα χρόνια μέχρι να αρχίσουν οι φυσικοί να ανακαλύπτουν «εκ νέου» και να συνειδητοποιούν τις απρόσμενες επιστημονικές και φιλοσοφικές συνέπειες της πρωτοποριακής έρευνας του Ζιλ-Ανρί Πουανκαρέ.

Η απάντηση σε αυτό το φαινομενικά αθώο ερώτημα δεν είναι ούτε απλή ούτε προφανής. Και αυτό γιατί σε αυτή τη συστηματική «παράλειψη» εμπλέκονται όχι μόνο οι συνήθεις συντηρητικές αντιδράσεις της επιστημονικής κοινότητας απέναντι σε ριζικά νέες ή και επαναστατικές προσεγγίσεις, αλλά και το γεγονός ότι η αποδοχή του χάους και της μη προβλεψιμότητας ανατρέπει οριστικά κάθε ελπίδα για μια απλή και ενιαία εξήγηση της φύσης. Ελπίδα που αποτέλεσε, και ώς έναν βαθμό αποτελεί ακόμη, τον θεμελιωτικό μύθο της κλασικής επιστήμης.

Και μολονότι, κατά το παρελθόν, η κλασική επιστήμη είχε οδηγήσει στους μεγάλους θριάμβους της ανθρώπινης σκέψης -από τη νευτώνεια μηχανική μέχρι τη θεωρία της σχετικότητας- σήμερα αποδεικνύεται εμπόδιο όχι μόνο για το βάθεμα των γνώσεών μας αλλά και για τη συνειδητοποίηση των νέων κοινωνικών προβλημάτων που αντιμετωπίζουμε: πολύπλοκα κοινωνικά προβλήματα που δεν επιδέχονται πλέον γραμμικές και απλοϊκές λύσεις.

.

ΠΗΓΗ: 

ΣΠΥΡΟΣ ΜΑΝΟΥΣΕΛΗΣ

http://www.enet.gr/?i=news.el.episthmh-texnologia&id=264570

http://www.enet.gr/?i=issue.el.home&date=26/03/2011&id=262525

http://www.enet.gr/?i=issue.el.home&date=26/03/2011&id=262524

http://www.enet.gr/?i=news.el.article&id=260729

Joshua Bell: Ένας βιολιστής στο μετρό…

08-Bell-Isserlis-Varjon-foto-Zeneakademia-Mohai-Balazs

.

Όπως θα δείτε και στο video που ακολουθεί, ένας άντρας ξεκίνησε να παίζει το βιολί του σε κεντρικό σταθμό του μετρό. Έπαιξε για περίπου 45 λεπτά. Κατά τη διάρκεια αυτών των 45 λεπτών, δεδομένου ότι ήταν ώρα αιχμής, πέρασαν από μπροστά του αρκετές χιλιάδες άνθρωποι, οι περισσότεροι πηγαίνοντας στη δουλειά τους. Τρία λεπτά μετά την έναρξη της μουσικής, ένας μεσήλικος κύριος παρατήρησε ότι υπήρχε ένας μουσικός που έπαιζε βιολί, τον κοίταξε για λίγα δευτερόλεπτα και συνέχισε το βιαστικό του βηματισμό. Ένα λεπτό αργότερα, ο βιολιστής εισέπραξε το πρώτο του δολάριο, από μια κυρία που το πέταξε στο καπέλο του καθώς περνούσε από μπροστά του χωρίς να σταματήσει καθόλου. Λίγο αργότερα, κάποιος ακούμπησε στον τοίχο και τον άκουσε για λίγο, αλλά μετά κοίταξε το ρολόι του και έφυγε βιαστικός.

Περισσότερο από όλους τους περαστικούς, ασχολήθηκε μαζί του ένα αγόρι,περίπου τριών χρονών, το οποίο ήθελε να σταματήσει για να ακούσει, αλλά η μητέρα του το τράβηξε για να συνεχίσουν τη διαδρομή τους. Το παιδί κοιτούσε συνεχώς προς τα πίσω καθώς απομακρυνόταν. Το ίδιο επαναλήφθηκε και με άλλα παιδιά και τους γονείς τους, οι οποίοι,χωρίς καμία εξαίρεση, τα τράβαγαν για να συνεχίσουν το δρόμο τους. Στα 45 λεπτά μουσικής, συνολικά σταμάτησαν για να ακούσουν μόνο 6 άνθρωποι, ενώ περίπου 20 άνθρωποι έριξαν λεφτά στο καπέλο καθώς συνέχιζαν να περπατούν, χωρίς να ελαττώσουν την ταχύτητα τους. Η συνολική είσπραξη ήταν 32 δολάρια. Όταν η μουσική σταμάτησε και υπήρξε σιωπή, κανείς δεν το πρόσεξε. Κανείς δε χειροκρότησε, ούτε υπήρξε κανενός άλλου είδους αναγνώριση.

Αυτό που δεν ήξερε κανείς ήταν ότι ο συγκεκριμένος βιολιστής ήταν ο Joshua Bell, ένας από τους καλύτερους μουσικούς του κόσμου, και έπαιζε με ένα βιολί Stradivarius αξίας 3,5 εκατομμυρίων δολαρίων, κατασκευασμένο από τον ίδιο τον Antonio Stradivari το 1713. Δύο ημέρες νωρίτερα, ο Joshua Bell έπαιξε σε ένα κατάμεστο θέατρο της Βοστώνης και η τιμή ενός κάτω-του-μετρίου εισιτηρίου ήταν 100 δολάρια. Ο Bell αμείβεται με περίπου 1000 δολάρια το λεπτό!

Το συγκεκριμένο πείραμα, οργανώθηκε από την εφημερίδα Washington Post, ως μέρος μιας κοινωνικής μελέτης περί του τι εκλαμβάνουμε ως σημαντικό, τι μας αρέσει, και σε τι δίνουμε προτεραιότητα. Η γενική περιγραφή του πειράματος ήταν: « Σε ένα συνηθισμένο περιβάλλον, σε μια ακατάλληλη ώρα, αντιλαμβανόμαστε το ωραίο; Σταματάμε για να το ευχαριστηθούμε; Αναγνωρίζουμε το ταλέντο σε ένα μη-αναμενόμενο περιβάλλον;» Δείτε το video παρακάτω.. μια και έχει εξαιρετικό ενδιαφέρον..

 

ΠΗΓΗ: http://thevoyager.gr/2009/01/24/joshua-bell-metro/