A modern populáris tudomány és populáris irodalom gyakran használja a „szinergia”, „káoszelmélet” és „elágazási pont” kifejezéseket. A komplex rendszerelmélet populista használatának ez az új irányzata gyakran felváltja a definíciók fogalmi és kontextuális jelentését. Próbáljuk meg nem absztrakt módon, de mégis közel tudományosan elmagyarázni az érdeklődő olvasónak e fogalmak jelentését és lényegét.
Tudomány és önszervező rendszerek
Egy interdiszciplináris doktrína, amely bármilyen természetű komplex rendszerek mintáit kutatja, a szinergetika. A bifurkációs pont mint fordulópont vagy választási pillanat kulcsfogalom a komplex rendszerek viselkedéselméletében. A komplex rendszerek szinergetikus felfogása magában foglalja a nyitottságukat (anyag-, energia-, információcsere a környezettel), a fejlődés nemlinearitását (sok fejlődési út jelenléte), a disszipativitást (entrópiafelesleg kisülését), ill.bifurkációs állapot (választási vagy krízispont) lehetősége. A szinergetikus elmélet minden olyan rendszerre alkalmazható, ahol idővel kialakuló sorrend és görcsös változások vannak – biológiai, társadalmi, gazdasági, fizikai.
Buridan szamara
Elterjedt technika az összetett dolgok egyszerű példákkal való magyarázata. A bifurkációs ponthoz közeledő rendszer állapotát leíró klasszikus illusztráció a híres 14. századi logikus, Jean Buridan példája egy szamárral, mesterével és egy filozófussal. Ezek a kezdő feladatok. Van egy választható tárgy – két karnyi széna. Van egy nyitott rendszer - egy szamár, amely mindkét szénakaz altól azonos távolságra található. A megfigyelők a szamár ura és a filozófus. A kérdés az, hogy melyik marék szénát választja a szamár? Buridan példázatában az emberek három napig nézték a szamarat, amely addig nem tudott választani, amíg a tulajdonos össze nem kapcsolta a kupacokat. És senki sem h alt éhen.
A bifurkáció fogalma a következőképpen értelmezi a helyzetet. Kihagyjuk a példázat végét, és az egyensúlyi objektumok közötti választás helyzetére koncentrálunk. Ebben a pillanatban bármilyen változás a helyzet eltolódásához vezethet az egyik tárgy felé (például egy szamár elaludt, felébredt, közelebb volt az egyik szénakupachoz). A szinergetikában a szamár összetett nyílt rendszer. A bifurkációs pont a szamár állapota az egyensúlyi választás előtt. A pozícióváltozás a rendszer perturbációja (fluktuációja). És két szénakazal attraktor, az az állapot, amelybe a rendszer a bifurkációs pont áthaladása és egy új egyensúlyi állapot elérése után kerül.
Három alapvető bifurkációs pont
A rendszer bifurkációs ponthoz közeledő állapotát három alapvető összetevő jellemzi: törés, választás és rendezettség. A bifurkációs pont előtt a rendszer attraktorban van (a rendszer stabilitását jellemző tulajdonság). A bifurkációs ponton a rendszert ingadozások (zavarok, mutatók fluktuációi) jellemzik, amelyek minőségi és mennyiségi ugrásszerű változást okoznak a rendszerben az új attraktor kiválasztásával vagy új stabil állapotba való átállással. A lehetséges attraktorok sokasága és a véletlenszerűség óriási szerepe rávilágít a rendszer szerveződésének sokféleségére.
A matematika összetett differenciálegyenletekben írja le a bifurkációs pontokat és a rendszer általi áthaladásának szakaszait, számos paraméterrel és ingadozással.
Kijósolhatatlan bifurkációs pont
Ez a rendszer állapota a választás előtt, a válaszútnál, a feleletválasztós és a fejlesztési lehetőségek eltérésének pontján. A bifurkációk közötti intervallumokban a rendszer lineáris viselkedése előre jelezhető, azt véletlenszerű és szabályos tényezők egyaránt meghatározzák. Ám a bifurkációs ponton a véletlen szerepe az első, és a jelentéktelen fluktuáció a „bemenetnél” hatalmassá válik a „kimenetnél”. A bifurkációs pontokon a rendszer viselkedése megjósolhatatlan, és minden esély áthelyezi egy új attraktorra. Ez olyan, mint egy lépés a sakkjátszmában – utána számos lehetőség van az események fejlesztésére.
Ha jobbra mész, elveszíted a lovad…
Az orosz tündérmesék válaszútja nagyon élénk kép a választás lehetőségével és a rendszer későbbi állapotának bizonytalanságával. A bifurkációs ponthoz közeledve a rendszer oszcillálni látszik, és a legkisebb fluktuáció egészen új szerveződéshez, fluktuáción keresztüli rendhez vezethet. A fordulópont e pillanatában pedig lehetetlen megjósolni a rendszerválasztást. Így a szinergetikában az abszolút kis okok hatalmas következményeket szülnek, és az összes rendszer fejlődésének instabil világát nyitják meg – az Univerzumtól a Buridan szamara választásáig.
Pillangó effektus
A rendszer fluktuáción keresztüli rendbe hozását, a legkisebb véletlenszerű változásoktól függő instabil világ kialakulását tükrözi a pillangóeffektus-metafora. Edward Lorentz (1917-2008) meteorológus, matematikus és szinergikus egy rendszer érzékenységét írta le a legkisebb változásra is. Az ő ötlete szerint egy pillangó egyetlen szárnycsapása Iowában különféle folyamatok lavináját indíthatja el, amelyek az esős évszakban véget érnek Indonéziában. Azonnal élénk képet kaptak az írók, akik nem egy regényt írtak az események sokfélesége témájában. A tudás népszerűsítése ezen a területen nagyrészt Eric Bress hollywoodi rendező érdeme, a Pillangóeffektus című filmjével.
Elágazások és katasztrófák
Az elágazások lehetnek lágyak vagy kemények. A lágy bifurkációk egyik jellemzője, hogy kis különbségek vannak a rendszerben a bifurkációs ponton való áthaladás után. Amikor az attraktornak vanjelentős különbségek vannak a rendszer létezésében, akkor azt mondják, hogy ez a kettéválási pont katasztrófa. Ezt a koncepciót először René Federic Thom (1923-2002) francia tudós vezette be. Ő a szerzője a katasztrófák, mint rendszerek elágazásainak elméletének is. Hét elemi katasztrófájának nagyon érdekes nevei vannak: a redő, a redő, a fecskefark, a pillangó, a hiperbolikus, elliptikus és parabolikus köldök.
Alkalmazott szinergetika
A szinergetika és a bifurkációelmélet nem állnak olyan távol a mindennapi élettől, mint amilyennek látszik. A mindennapi életben az ember a nap folyamán több százszor áthalad a bifurkációs ponton. Az általunk választott - tudatos vagy csak látszólag tudatos - inga folyamatosan ingadozik. És talán a világ szinergikus szerveződésének folyamatainak megértése segít abban, hogy megalapozottabb döntést hozzunk, elkerülve a katasztrófákat, de beérjük az apró elágazásokkal.
Ma az alaptudományokkal kapcsolatos összes tudásunk elágazási pontot ért. A sötét anyag felfedezése és a megőrzésének képessége olyan pontra juttatta az emberiséget, ahol egy véletlenszerű változás vagy felfedezés olyan állapotba vezethet, amelyet nehéz megjósolni. A világűr modern feltárása és feltárása, a nyúllyuk-elméletek és a tér-idő csövek a tudás lehetőségeit elképzelhetetlen határokig bővítik. Csak azt kell hinni, hogy a következő bifurkációs ponthoz közeledve egy véletlenszerű ingadozás nem taszítja az emberiséget a nemlét mélységébe.
