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 εκμεταλλευτεί, 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».
Tα 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.
Διαβάστε περισσότερα

Μέσα από παραδείγματα που άντλησα από την αστροφυσική, τη μετεωρολογία, την οικονομία, τη βιολογία και την ιατρική, διαπιστώνουμε τον τρόπο με τον οποίο το Xάος βοηθά τη φύση να εκμεταλλευτεί τις λανθάνουσες δυνατότητές της για να κατασκευάσει την Πραγματικότητα.

Στο τέλος του 20ού αιώνα, έχει αλλάξει πλέον ριζικά ο τρόπος με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο. Tο 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. Οι φυσικοί νόμοι έχασαν την αυστηρότητά τους. Με τον ερχομό της κβαντομηχανικής θεωρίας, η τύχη και η φαντασία βρήκαν τη θέση τους στον υποατομικό κόσμο. Αλλά και ο μακροσκοπικός κόσμος δεν έμεινε πίσω. Με τη θεωρία του χάους, το τυχαίο και το απρόσμενο εισέβαλαν όχι μόνο στην καθημερινή ζωή, αλλά και στον κόσμο των πλανητών, των αστέρων και των γαλαξιών. Απελευθερωμένη από τα δεσμά της, η Φύση μπορεί πια να αφήσει ελεύθερη τη δημιουργικότητά της.
Aυτό το βιβλίο εξιστορεί την ανάπτυξη των ιδεών που οδήγησαν σ’ αυτή τη νέα θεώρηση του κόσμου. Aπό τη δημιουργία του Σύμπαντος και την εμφάνιση της ζωής έως τις πρόσφατες ανακαλύψεις της αστροφυσικής και της γενετικής, ο αναγνώστης συνειδητοποιεί την πρόοδο της επιστήμης, καθώς και τον καθοριστικό ρόλο του χάους και της πολυπλοκότητας στην εξέλιξή της.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Πρόλογος

Κεφάλαιο Ι
Αλήθεια και ομορφιά

Κεφάλαιο ΙΙ
Τύχη και αναγκαιότητα: η ιστορία του ηλιακού συστήματος

Κεφάλαιο ΙΙΙ
Χάος στο κοσμικό μηχανοστάσιο, αβεβαιότητα στον ντετερμινισμό

Κεφάλαιο IV
Η αυστηρή ομορφιά της συμμετρίας

Κεφάλαιο V
Η αβάσταχτη εκκεντρικότητα των ατόμων

Κεφάλαιο VI
Το δημιουργικό σύμπαν

Κεφάλαιο VII
Η εξωλογική αποτελεσματικότητα της σκέψης

Γλωσσάριο
Βιβλιογραφία
Ευρετήριο

ΠΡΟΛΟΓΟΣ

Στο τέλος του 20ού αιώνα άλλαξε ριζικά ο τρόπος με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο. Αφού κυριάρχησε στη δυτική σκέψη για 300 χρόνια, το κατακερματισμένο, μηχανιστικό και ντετερμινιστικό Σύμπαν του Νεύτωνα έδωσε τη θέση του σ’ έναν κόσμο ολιστικό, μη ντετερμινιστικό, πλήρους δημιουργικότητας.
Για τον Νεύτωνα, το Σύμπαν ήταν μια τεράστια μηχανή φτιαγμένη από αδρανή σωματίδια ύλης, που υπάκουαν τυφλά σε κάποιες δυνάμεις. Στη βάση ορισμένων (λίγων) φυσικών νόμων, μπορούσε να ερμηνευτεί και να προδικαστεί εξ ολοκλήρου η ιστορία ενός συστήματος, απομονώνοντας απλώς ένα στιγμιότυπο από την εξελικτική του πορεία. Το μέλλον ενυπήρχε ήδη στο παρόν και στο παρελθόν και ο χρόνος, κατά κάποιον τρόπο, ακυρωνόταν. Έτσι, όμως, ερχόμαστε αντιμέτωποι με μια παράξενη διχοτόμηση: από τη μια οι αμετάβλητοι και άχρονοι νόμοι της φύσης κι από την άλλη ένας κόσμος μεταβλητός γεμάτος «ενδεχόμενα». Από τη μια οι νόμοι της φυσικής, που δεν γνωρίζουν την κατεύθυνση του χρόνου, κι από την άλλη, ένας χρόνος θερμοδυναμικός και ψυχολογικός, που προχωρά συνεχώς προς τα εμπρός. Ένας πύργος χωρίς συντήρηση θα γινόταν ερείπιο, τα λουλούδια θα μαραίνονταν και τα μαλλιά μας θ’ άσπριζαν στο πέρασμα του χρόνου – το αντίθετο αποκλειόταν. Το Σύμπαν ήταν παγιδευμένο μέσα σ’ ένα σφιχτό κλοιό, που του ανέκοπτε κάθε δημιουργικότητα και του απαγόρευε κάθε νεωτερισμό. Όλα ήταν απόλυτα καθορισμένα εκ των προτέρων, οι εκπλήξεις δεν επιτρέπονταν. Εξ ου και η περίφημη φράση του Φρίντριχ Χέγκελ: «Ποτέ δεν υπάρχει κάτι καινούριο στη Φύση». Ήταν ένας κόσμος όπου βασίλευε ο αναγωγισμός. Αρκούσε ν’ αναλύσει κανείς οποιοδήποτε σύνθετο σύστημα στα πιο απλά στοιχεία του και να μελετήσει τη συμπεριφορά των τμημάτων του ώστε να κατανοήσει το σύνολο. Διότι, το σύνολο δεν ήταν τίποτα παραπάνω από το άθροισμα των συστατικών του. Υπήρχε μια άμεση σχέση ανάμεσα στο αίτιο και το αποτέλεσμα. Η έκταση του αποτελέσματος ήταν πάντοτε ανάλογη προς την ένταση του αιτίου και μπορούσε να καθοριστεί εκ των προτέρων.
Αυτός ο ντετερμινισμός που περιόριζε και αποστείρωνε, αυτός ο άκαμπτος και απάνθρωπος αναγωγισμός επικράτησαν ώς το τέλος του 19ου αιώνα. Αμφισβητήθηκαν, διαμορφώθηκαν εκ νέου και τέλος, στη διάρκεια του 20ού αιώνα, εκμηδενίστηκαν από μια πολύ πιο συναρπαστική και απελευθερωτική θεώρηση των πραγμάτων. Η ιστορική διάσταση λήφθηκε υπόψη σε πολλούς επιστημονικούς κλάδους. Το ενδεχόμενο κατέλαβε μια δική του, ξέχωρη θέση σε τομείς τόσο διαφορετικούς μεταξύ τους, όσο η κοσμολογία, η αστροφυσική, η γεωλογία, η βιολογία και η γενετική. Η πραγματικότητα δεν καθοριζόταν πλέον μόνο από τους φυσικούς νόμους που ίσχυαν βάσει συγκεκριμένων αρχικών συνθηκών, αλλά επηρεαζόταν και από μια σειρά ενδεχόμενων και ιστορικών γεγονότων. Ορισμένα απ’ αυτά τα επεισόδια, που τροποποίησαν και αναστάτωσαν την πραγματικότητα σε βάθος, ανάγονται στην ίδια την απαρχή της ύπαρξής μας. Αυτό συνέβη, π.χ., με το βραχώδη αερόλιθο που συγκρούστηκε με τη Γη πριν από 65 εκατομμύρια χρόνια, προκαλώντας την εξαφάνιση των δεινοσαύρων και ευνοώντας έτσι την εξάπλωση των προγόνων μας, των θηλαστικών· η ενδεχόμενη αυτή σύγκρουση ευθύνεται για την εμφάνιση του είδους μας. Το όνειρο που εξέφρασε ο Λαπλάς το 18ο αιώνα, για μια τεράστια διάνοια που «θα συμπεριλάμβανε στον ίδιο μαθηματικό τύπο τόσο τις κινήσεις των πιο μεγάλων σωμάτων του Σύμπαντος όσο και την τροχιά του πιο ελαφρού ατόμου» και για την οποία «τίποτα δεν θα ήταν αβέβαιο… και το μέλλον, όπως και το παρελθόν, θα παρουσιαζόταν ενώπιόν της» συντριβόταν ανεπανόρθωτα.
Για την απελευθέρωση της Φύσης δεν ευθύνεται μόνον η παρείσδυση της ιστορίας. Οι φυσικοί νόμοι έχασαν από μόνοι τους την αυστηρότητά τους. Με τον ερχομό της κβαντομηχανικής στις αρχές του 20ού αιώνα, η τύχη και η φαντασία βρήκαν τη θέση τους στον υποατομικό κόσμο. Και την ανιαρή ντετερμινιστική βεβαιότητα την αντικατέστησε η διεγερτική αβεβαιότητα της κβαντικής ασάφειας. Ο στενόμυαλος και απλουστευτικός αναγωγισμός απομονώθηκε, ενώ η κατακερματισμένη και τοπική πραγματικότητα έγινε ολιστική και σφαιρική. Ο μακροσκοπικός κόσμος δεν έμεινε απέξω: με τη θεωρία του χάους, το τυχαίο και το ακαθόριστο εισέβαλαν όχι μόνο στην καθημερινή ζωή, αλλά και στο πεδίο των πλανητών, των αστέρων και των γαλαξιών. Η τύχη εισόρμησε σ’ έναν κόσμο όχι και τόσο σχολαστικά τακτοποιημένο. Δεν άρμοζε πλέον μια απλή σχέση αιτίου-αποτελέσματος. Η έκταση των αποτελεσμάτων έπαψε να θεωρείται πάντα ανάλογη με την ένταση των αιτίων. Ορισμένα φαινόμενα ήταν τόσο ευαίσθητα στις αρχικές συνθήκες, που μια απειροελάχιστη μεταβολή στο ξεκίνημα μπορούσε να οδηγήσει σε μια απρόσμενα μεγάλη αλλαγή στη μεταγενέστερη εξέλιξη του συστήματος, καθιστώντας μάταιη κάθε πρόβλεψη. Τα λόγια του Ανρί Πουανκαρέ το 1908 – «ένα πολύ μικρό αίτιο, που μας διαφεύγει, προκαλεί ένα σημαντικό αποτέλεσμα, που οπωσδήποτε θα διαπιστώσουμε· κι έτσι, καταλήγουμε να λέμε ότι η τελική έκβαση οφείλεται στην τύχη» – δεν θα μπορούσαν ν’ απέχουν περισσότερο απ’ τις διατυπώσεις του Λαπλάς.
Απελευθερωμένη απ’ τον ντετερμινιστικό της ζυγό, η φύση μπορεί ν’ αφήσει ελεύθερη τη δημιουργικότητά της. Οι νόμοι της φυσικής είναι διαχρονικοί και καθώς εφαρμόζονται παντού, η φύση μπορεί να δημιουργήσει και να αυτοσχεδιάζει. Οι νόμοι οριοθετούν το πεδίο του πιθανού και προσφέρουν δυνατότητες. Από τη Φύση εξαρτάται αν θα τις εκμεταλλευτεί. Στο χέρι της είναι ν’ αποφασίσει τη μοίρα της και να ορίσει το μέλλον της. Για να κατασκευάσει την πολυπλοκότητα η Φύση θα βασιστεί στην ανισορροπία, στο βαθμό που οι δομές γεννιούνται από καταστάσεις μη 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 πιο πολύπλοκες καμπύλες, τις οποίες ο Μπενουά Μάντελμπροτ αποκάλεσε «φράκταλ». Η ύλη οργανώνεται σύμφωνα με τους νόμους και τις αρχές της πολυπλοκότητας και αποκτά «καινοφανείς» ιδιότητες που δεν μπορούν να συναχθούν από τη μελέτη των συστατικών της. Ο αναγωγισμός πέθανε. H ανακτηθείσα ελευθερία της Φύσης ρίχνει νέο φως στην αρχαία διάκριση ανάμεσα στους άχρονους, αιώνιους και αμετάβλητους φυσικούς νόμους και τον πρόσκαιρο, μεταβλητό και «ενδεχόμενο» κόσμο: η Φύση βρίσκεται μέσα στο χρόνο, αφού μπορεί να καινοτομεί και να δημιουργεί με βάση νόμους που βρίσκονται έξω απ’ αυτόν.
Σ’ αυτό το βιβλίο, αναπτύσσονται οι ιδέες που οδήγησαν σ’ αυτή τη νέα θεώρηση του κόσμου. Η δομή του έχει ως εξής: Το κεφάλαιο Ι πραγματεύεται την αλήθεια και την ομορφιά. Η επιστημονική δραστηριότητα συχνά θεωρείται ψυχρή και απρόσωπη, απογυμνωμένη από κάθε αισθητική κρίση. Μεγάλο λάθος.
Το κεφάλαιο ΙΙ διηγείται την ιστορία του ηλιακού συστήματος για να διευκρινίσει πώς καθορίζει την Πραγματικότητα, σε όλα τα επίπεδα, η συνδυασμένη δράση του ακαθόριστου και του καθορισμένου, της τύχης και της αναγκαιότητας. Παρακολουθώντας τη γέννηση του Ήλιου και των πλανητών, ανακαλύπτουμε ότι οι προσκρούσεις των βραχωδών αερόλιθων στη Γη ευθύνονται όχι μόνο για την ανθισμένη ομορφιά της άνοιξης και τη γλυκιά λάμψη της Σελήνης, αλλά και για την ίδια μας την ύπαρξη.
Το κεφάλαιο ΙΙΙ περιγράφει τη θεωρία του χάους. Μέσα από παραδείγματα που άντλησα από την αστροφυσική, τη μετεωρολογία, την οικονομία, τη βιολογία και την ιατρική, διαπιστώνουμε τον τρόπο με τον οποίο το χάος βοηθά τη φύση να εκμεταλλευτεί τις λανθάνουσες δυνατότητές της για να κατασκευάσει την Πραγματικότητα.
Το κεφάλαιο ΙV δείχνει πώς η Φύση χρησιμοποιεί δυσνόητες αρχές συμμετρίας για να επιβάλλει μια βαθιά ενότητα στο φυσικό κόσμο. Έτσι, αυτές οι αρχές της συμμετρίας, ώθησαν τη σκέψη μας να ενοποιήσει τον ηλεκτρισμό με το μαγνητισμό, το χρόνο με το χώρο. Επισκεπτόμαστε επίσης τις «μαύρες τρύπες», όπου το αδιάσπαστο ζεύγος χώρος-χρόνος φθάνει στην πιο παράξενή του κατάσταση.
Στο κεφάλαιο V, μπαίνουμε στον κόσμο των ατόμων. Διαπιστώνουμε ότι εκεί κυριαρχεί η κβαντική ασάφεια και ότι η Πραγματικότητα δεν είναι αντικειμενική, αλλά εξαρτάται από τον εκάστοτε παρατηρητή. Εξετάζουμε πώς οι αρχές της συμμετρίας μας βοηθούν να βάλουμε σε τάξη την εκθαμβωτική ποικιλία των σωματιδίων και μας φέρνουν κοντά σε μια ενοποιημένη θεωρία των θεμελιωδών δυνάμεων της Φύσης. Περιγράφουμε την πιο πρόσφατη, σήμερα, θεωρία που υποστηρίζει ότι τα στοιχειώδη σωματίδια δεν είναι τίποτε άλλο από δονήσεις απειροελάχιστων «χορδών» σ’ ένα χωρόχρονο δέκα διαστάσεων!
Το κεφάλαιο VI διηγείται πώς η Φύση, με την ελευθερία που της δωρίζουν το χάος και η κβαντική ασάφεια, αφήνει ελεύθερη τη δημιουργικότητά της. Εξετάζουμε τον τρόπο με τον οποίο εκμεταλλεύεται τις λανθάνουσες δυνατότητές της, που εμπεριέχονται στους φυσικούς νόμους, για να δημιουργήσει ζωή. Βλέπουμε ότι η ζωή δεν μπορεί σε καμία περίπτωση να ερμηνευτεί με τρόπο απόλυτα αναγωγικό: ένας ζωντανός οργανισμός δεν είναι μόνο το σύνολο των ατόμων και των μορίων που τον συνθέτουν. Θα πρέπει εδώ να επικαλεστούμε «καινοφανείς» αρχές αυτο-οργάνωσης και πολυπλοκότητας που δρουν κατά τρόπο ολιστικό, στην κλίμακα ολόκληρου του οργανισμού.
Το κεφάλαιο VII εξετάζει την «εξωλογική αποτελεσματικότητα» του ανθρώπου στο να κατανοεί τη Φύση. Οι φυσικοί νόμοι όχι μόνο ρυθμίστηκαν με τρομακτική ακρίβεια ώστε να μπορέσει να γεννηθεί η ζωή, αλλά επέτρεψαν και την εμφάνιση της συνείδησης. Άραγε, γιατί οι νόμοι αυτοί έχουν μαθηματική Φύση; Είναι δυνατόν ο άνθρωπος να κατανοεί το Σύμπαν απλώς για να του δώσει ένα νόημα;
Το έργο αυτό απευθύνεται σε όλους μας. O αναγνώστης δεν χρειάζεται να έχει επιστημονικές και τεχνικές γνώσεις, αρκεί απλώς να ενδιαφέρεται για τις ασυνήθιστες προόδους της επιστήμης του 20ού αιώνα, αλλά και για τις φιλοσοφικές και θεολογικές προεκτάσεις τους. Γράφοντας, προσπάθησα να είμαι όσο το δυνατόν σαφής και ακριβολόγος, χωρίς να χρησιμοποιώ τεχνική γλώσσα. Για να εξηγήσω τις δύσκολες επιστημονικές έννοιες, συχνά κατέφυγα στις εικόνες. Για να διευκολύνω την ανάγνωση, συγκέντρωσα σ’ ένα γλωσσάριο, στο τέλος του βιβλίου, έναν κατάλογο ασυνήθιστων λέξεων, που εξήγησα μ’ έναν επιγραμματικό ορισμό. Τέλος, παρενέβαλα σχέδια και φωτογραφίες, που σκοπό τους έχουν όχι μόνο να εικονογραφήσουν τα λόγια μου, αλλά και να κάνουν ελκυστικό το ξεφύλλισμα του βιβλίου.

Τριν Ξουάν Τουάν