Χάος και αρμονία

Οι νόμοι της φυσικής είναι διαχρονικοί και καθώς εφαρμόζονται παντού, η Φύση μπορεί να δημιουργεί και να αυτοσχεδιάζει. Οι νόμοι οριοθετούν το πεδίο του πιθανού και προσφέρουν δυνατότητες. Από τη Φύση εξαρτάται εάν θα τις εκμεταλλευθεί, πώς θα αποφασίσει τη μοίρα της και πώς θα ορίσει το μέλλον της.
Για να κατασκευάσει την πραγματικότητα, η Φύση λειτουργεί πολύπλοκα και βασίζεται σε λεπτές "ανισορροπίες", στο βαθμό που οι δομές γεννιούνται από καταστάσεις που εμφανίζουν έλλειψη ισορροπίας. Η συμμετρία αρχίζει να γίνεται ενδιαφέρουσα μόνο από τη στιγμή που σπάει. Η απόλυτη τάξη είναι στείρα, ενώ η ελεγχόμενη αταξία είναι δημιουργική, το ντετερμινιστικό χάος είναι φορέας καινοτομιών. Η Φύση πρωτοτυπεί. Δημιουργεί όμορφες και ποικίλες μορφές που δεν μπορούν πλέον να αναπαρασταθούν με ευθείες γραμμές ή με απλά γεωμετρικά σχήματα, αλλά με πολύπλοκες καμπύλες, τις οποίες ο Μπενουά Μάντελμπροτ αποκάλεσε "φράκταλ".
Τα συμπεράσματα του βιβλίου είναι γοητευτικά: η Ομορφιά και η Αλήθεια συμβαδίζουν, η Φύση χρησιμοποιεί περίπλοκες αρχές συμμετρίας για να επιβάλει μια βαθιά ενότητα και αρμονία στο φυσικό κόσμο.

(Από το οπισθόφυλλο του βιβλίου)

ΚΡΙΤΙΚΗ



Γιατί δεν είναι ασφαλής μια πρόβλεψη του καιρού για πάνω από τρεις ημέρες; Γιατί τα ξένα χρηματιστήρια επηρεάζουν άμεσα τη δική μας Σοφοκλέους; Τι σχέση έχουμε εμείς στην Αθήνα με τον κόσμο στο Αφγανιστάν;

Κάποτε λέγαμε ότι ερευνητής είναι αυτός που διαβάζει μερικά επιστημονικά άρθρα (papers) που δεν έχει διαβάσει κανένας για να γράψει ένα επιστημονικό άρθρο που δεν θα διαβάσει κανένας. Ευτυχώς για εμάς, αλλά και για τους ερευνητές, τα πράγματα σήμερα έχουν αλλάξει. Με τη διάδοση της εκλαϊκευμένης επιστήμης οι επιστημονικές ανακαλύψεις εξηγούν τα πράγματα και στο ευρύ κοινό. Ο Στίβεν Χόκινγκ στον πρόλογο του βιβλίου του «Το χρονικό του Χρόνου» γράφει ότι έχει πουλήσει περισσότερα βιβλία για τη φυσική απ' όσα η Μαντόνα για το σεξ. Ο βιετναμέζος καθηγητής Τουάν του Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια, με το βιβλίο του «Χάος και αρμονία», μας εκπλήσσει ευχάριστα γιατί δείχνει τη διάθεση να μοιραστεί μαζί μας τα μυστικά του Σύμπαντος μέσα από μια καινούργια οπτική: τη Θεωρία του Χάους.

Ο Τουάν υποστηρίζει ότι με την έλευση του 21ου αιώνα έχει αλλάξει πλέον ριζικά ο τρόπος με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο. Το κατακερματισμένο, μηχανιστικό και ντετερμινιστικό Σύμπαν του Νεύτωνα - αφού κυριάρχησε στη δυτική σκέψη επί 300 χρόνια - έδωσε τη θέση του σ' έναν κόσμο που ξεχειλίζει από δημιουργικότητα. Με τον ερχομό της κβαντομηχανικής θεωρίας, η τύχη και η φαντασία βρήκαν τη θέση τους στον Κόσμο. H απόλυτη τάξη είναι στείρα - εξάλλου το «ησυχία, τάξη και ασφάλεια» μας θυμίζει δικτατορία -, ενώ η ελεγχόμενη αταξία είναι δημιουργική, ρέουσα, αρμονική.

Ποιο είναι όμως το κύριο χαρακτηριστικό ενός χαοτικού μοντέλου; Ας θυμηθούμε την ιστορία του σοφού ανθρώπου που επινόησε το παιχνίδι του σκακιού. Ως αμοιβή, ζήτησε από τον βασιλιά να βάλει έναν κόκκο ρυζιού στο πρώτο τετραγωνάκι της σκακιέρας και να τον διπλασιάζει σε κάθε τετραγωνάκι. Ο βασιλιάς βλέποντας μπροστά του μόνο 64 τετραγωνάκια σκέφθηκε ότι θα τη βγάλει καθαρή με μια χούφτα ρύζι και χαμογέλασε με την ανοησία του σοφού εφευρέτη. Ο ένας κόκκος ρυζιού έγινε δύο στο δεύτερο τετραγωνάκι, τέσσερις στο τρίτο, οκτώ στο τέταρτο, 16 στο πέμπτο, 512 στο δέκατο, 524.288 στο εικοστό, οπότε ο βασιλιάς κατάλαβε ότι στο 64ο τετραγωνάκι θα χρειαζόταν τόσο ρύζι που ούτε αυτός ούτε κανένας άλλος βασιλιάς στον κόσμο θα μπορούσε να προσφέρει (9.223.372.036.854.775.808 κόκκοι ρυζιού). Σήμερα το Internet παρουσιάζει εξίσου χαοτική συμπεριφορά. Δεν έχει ρυθμιστική αρχή, δεν ανήκει σε κανέναν, δεν ελέγχεται από κανέναν και παρουσιάζει ευαίσθητη εξάρτηση από τις αρχικές συνθήκες, π.χ. όταν καθόμαστε μπροστά στον υπολογιστή μας και ψάχνουμε για ένα θέμα: η μία ιστοσελίδα μάς συνδέει σε τρεις-τέσσερις άλλες, η καθεμία από τις οποίες σε άλλες τρεις ή περισσότερες σε διαφορετικά μέρη του κόσμου κ.ο.κ. Αυτή όμως δεν είναι η γοητεία και η μαγεία του Διαδικτύου;

Το χάος και η αρμονία δεν είναι δύο αντικρουόμενες έννοιες, με την ίδια λογική που εμείς και το Σύμπαν δεν είμαστε δύο διαφορετικά πράγματα. Πίσω από την αρμονία κρύβεται το χάος και μέρος του Σύμπαντος είναι ο πλανήτης μας, η χώρα μας και ο εαυτός μας. Στην καθημερινή ζωή ερχόμαστε αντιμέτωποι καθημερινά με χαοτικά συστήματα, συχνά χωρίς να το συνειδητοποιούμε. Μια μικρή διακύμανση των επιτοκίων στις ΗΠΑ επηρεάζει τα χρηματιστήρια της Ευρώπης, πόσο μάλλον την υπερευαίσθητη σε κλυδωνισμούς Σοφοκλέους. Ισως ο πλανητάρχης θα ήταν ο πρώτος που θα έπρεπε να εντρυφήσει στη Θεωρία του Χάους προτού πάρει τις αποφάσεις του για το Ιράκ. Είναι ενδεικτικό ότι το χάος εκφράζεται συχνά με το περίφημο «φαινόμενο της πεταλούδας»: το φτερούγισμα μιας πεταλούδας στο δάσος του Αμαζονίου μπορεί να προκαλέσει βροχή στο Παρίσι.

Ποιος ήταν ο προφήτης του χάους; Ο Ανρί Πουανκαρέ, μας λέει ο Τουάν, ήταν ο πρώτος που μας προειδοποίησε στο έργο του «Επιστήμη και μέθοδος» που δημοσιεύτηκε το 1908 ότι πίσω από την αρμονία των νόμων του Νεύτωνα υπάρχουν μικρά αίτια που μας διαφεύγουν και μπορεί να έχουν ανεξήγητα αποτελέσματα που μας εκπλήσσουν και τα ονομάζουμε τύχη. Ο Τουάν κάνει ειδική μνεία στον θεμελιωτή της σύγχρονης θεώρησης του σύμπαντος, τον Αϊνστάιν, και στη θεωρία της σχετικότητας του χρόνου με την ταχύτητα και τον χώρο. Σύμφωνα με τη Θεωρία της Σχετικότητας, αν μπορούσαμε να κινηθούμε με τη μισή από την ταχύτητα του φωτός, κάθε 1,18 λεπτά θα γερνούσαμε μόλις ένα δευτερόλεπτο. Δηλ. η διάρκεια της ζωής μας θα μεγάλωνε κατά 70 φορές!

Ας δούμε ένα ακόμη επιστημονικό αίνιγμα που διαλεύκανε η θεωρία του Αϊνστάιν: κάθεστε στην παραλία ένα ζεστό αυγουστιάτικο βράδυ και παρατηρείτε με θαυμασμό τον έναστρο ουρανό. Ως τις αρχές του 20ού αιώνα κανείς δεν ήξερε γιατί λάμπουν τα άστρα. Ο Νεύτωνας πίστευε ότι η ενέργεια ενός αντικειμένου βρίσκεται στην κίνησή του και ότι ένα ακίνητο αντικείμενο έχει μηδενική ενέργεια. Ο Αϊνστάιν αναίρεσε αυτό το συμπέρασμα: απέδειξε ότι ένα ακίνητο αντικείμενο διαθέτει ενέργεια ίση με τη μάζα του επί το τετράγωνο της ταχύτητας του φωτός. Επειδή η ταχύτητα του φωτός είναι τεράστια (300.000 χλμ. /δευτερόλεπτο), αυτή η ενέργεια μάζας φτάνει στα όρια του φανταστικού. H μετατροπή της μάζας σε ενέργεια δεν είναι κάτι απλό, παρ' όλα αυτά έγινε για την κατασκευή της ατομικής βόμβας στον B/ Παγκόσμιο Πόλεμο - χωρίς την έγκριση ή τη συμμετοχή του Αϊνστάιν. Ο Τουάν γράφει ότι μόλις το 0,7% από τη μάζα του υδρογόνου του Ηλιου μετατρέπεται σε ακτινοβολία. Και όμως αρκεί για να ζεστάνει τον πλανήτη μας, που αλλιώς θα βρισκόταν σε πολικό ψύχος. Αυτή η μετατροπή ενός μικρού μέρους της μάζας τους σε ενέργεια κάνει τα αστέρια να λάμπουν. Είναι ίσως η ίδια ικανότητα που διαθέτουν οι αστέρες του Χόλιγουντ: να μετατρέπουν ένα μέρος της μάζας τους σε ενέργεια, ακτινοβολία και γοητεία.



MAIPH ΠΑΠΑΓΙΑΝΝΙΔΟΥ

ΤΟ ΒΗΜΑ, 05-09-2004