Η Θεωρία του Χάους: Σύντομη Διαδρομή και Πνευματικά Διδάγματα

Πετάμε με το αεροπλάνο, η πτήση κυλάει ομαλά, οι αεροσυνοδοί σερβίρουν ποτά στους επιβάτες, όταν ξαφνικά το αεροπλάνο αρχίζει να κλυδωνίζεται, να γέρνει μια στα δεξιά, μια στα αριστερά, οι επιβάτες να νοιώθουν σαν να πέφτουν στο κενό κι πάλι να σφίγγονται στο κάθισμά τους. Ο πιλότος αναγγέλλει πως περνάμε από ένα σημείο στροβίλων στην ατμόσφαιρα, το οποίο όμως θα ξεπεράσουμε σε λίγο, αλλά για την ασφάλειά τους οι επιβάτες παρακαλούνται να φορέσουν τις ζώνες ασφαλείας τους. Στο σημείο του αιθέρα που διασχίζει το αεροπλάνο κυριαρχεί χάος στα ατμοσφαιρικά ρεύματα, φαινόμενο φυσικό...
Σε πολλές περιπτώσεις στην καθημερινή μας ζωή ερχόμαστε αντιμέτωποι με το χάος στην επιστημονική του έννοια: ο καπνός που ανεβαίνει ομαλά στον αέρα και ξαφνικά διασκορπίζεται ραγδαία, η βρύση που στάζει κανονικά, σταγόνα με τη σταγόνα, έπειτα μια παύση, μετά δυο-δυο οι σταγόνες κοντά-κοντά, και πάλι ξανά στον αρχικό τους ρυθμό. Το ταξίδι στον αυτοκινητόδρομο με τα ανεξήγητα μποτιλιαρίσματα. Οι ανεξήγητες διακυμάνσεις των δεικτών στο χρηματιστήριο. Οι ανεξήγητες συγκυρίες που οδηγούν έθνη και λαούς σε πόλεμο ... Όλα αυτά μπορούν να εξηγηθούν μέσω της θεωρίας του χάους. Το χάος ανήκει στην καθημερινότητά μας.

Προτού όμως προχωρήσουμε στην περιγραφή της θεωρίας του χάους ας προσπαθήσουμε να ορίσουμε την έννοια του. Στην αρχαιότητα το χάος αποτελούσε το πρώτο στοιχείο της κοσμογονίας, ύλη εν είδει νεφέλης και σκότους. Σήμερα συνδέουμε με το χάος πλήρη σύγχυση και αταξία. Στη φυσική το χάος συνδέεται με μη προβλεπτικότητα και έλλειψη πληροφορίας.

Ιστορική αναδρομή και εξελίξεις

Για πολύ καιρό εκεί που επικρατούσε το χάος η κλασική επιστήμη δεν είχε τρόπους εξήγησης και αντιμετώπισής του. Οι επιστήμονες ζούσαν με την άγνοια του ανεξήγητου, δηλαδή της αταξίας που κυριαρχεί στα ατμοσφαιρικά ρεύματα, στους στροβίλους της θάλασσας, ακόμη και στις διακυμάνσεις των ζωικών πληθυσμών. Η ανώμαλη, ασταθής, ασυνεχής πλευρά της φύσης προκαλούσε από παλιά αινίγματα στην επιστήμη.

Φυσική

Το 1963, ο Edward Lorenz, μετεωρολόγος στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασσαχουσέτης (ΜΙΤ), δημοσίευσε ένα πρωτοποριακό άρθρο[1] που κατέληγε στη διαπίστωση ότι " ... όσον αφορά την πρόβλεψη του καιρού σε ένα αρκετά μακρυνό μέλλον, αυτό είναι εντελώς αδύνατο ...". Ο Lorenz χρησιμοποίησε μαθηματικά μοντέλα και προσομοιώσεις της ροής μορίων στην ατμόσφαιρα για να καταλήξει στο συμπέρασμα ότι η μακρόχρονη πρόβλεψη του καιρού σε παγκόσμια κλίμακα είναι αδύνατη, λόγω του ότι το αντικείμενο, δηλαδή οι καιρικές συνθήκες, αποτελεί σύστημα αρκετά πολύπλοκο.

Όμως οι έρευνες του Lorenz έδωσαν την αφορμή για τη δημιουργία μιας έννοιας που αργότερα θα γινόταν παγκοσμίως γνωστή σαν το "φαινόμενο της πεταλούδας". Το απαλό φτερούγισμά της στο Πεκίνο αρκεί για να επιφέρει συνθήκες θύελλας στη Νέα Υόρκη λίγες μέρες αργότερα. Αρκεί δηλαδή μια μικρή παρέκκλιση στις αρχικές συνθήκες ενός πολύπλοκου συστήματος, όπως το μετεωρολογικό σύστημα, ώστε να επέλθει το