Moderne populærvidenskab og populærlitteratur bruger ofte udtrykkene "synergi", "kaosteori" og "bifurkationspunkt". Denne nye tendens til populistisk brug af kompleks systemteori erstatter ofte den konceptuelle og kontekstuelle betydning af definitioner. Lad os prøve ikke at være abstrueret, men stadig tæt på videnskabeligt, at forklare den interesserede læser betydningen og essensen af disse begreber.
Videnskab og selvorganiserende systemer
En tværfaglig doktrin, der udforsker mønstre i komplekse systemer af enhver art, er synergetik. Bifurkationspunktet som et vendepunkt eller valgmoment er et nøglebegreb i teorien om komplekse systemers adfærd. Det synergetiske koncept for komplekse systemer indebærer deres åbenhed (udveksling af stof, energi, information med miljøet), ikke-linearitet i udvikling (tilstedeværelsen af mange udviklingsveje), dissipativitet (udledning af overskydende entropi) ogmuligheden for en bifurkationstilstand (valg eller krisepunkt). Synergetisk teori er anvendelig til alle systemer, hvor der er en sekvens og krampagtige ændringer, der udvikler sig over tid - biologiske, sociale, økonomiske, fysiske.
Buridans æsel
En almindelig teknik er at forklare komplekse ting med enkle eksempler. En klassisk illustration, der beskriver tilstanden af et system, der nærmer sig et bifurkationspunkt, er eksemplet med den berømte 14. århundredes logiker Jean Buridan med et æsel, sin herre og en filosof. Det er startopgaverne. Der er et emne at vælge imellem - to armfulde hø. Der er et åbent system - et æsel, placeret i samme afstand fra begge høstakke. Observatørerne er æslets og filosoffens herre. Spørgsmålet er, hvilken håndfuld hø vil æslet vælge? I Buridans lignelse så folk i tre dage på æslet, som ikke kunne træffe et valg, før ejeren forbandt dyngerne. Og ingen sultede ihjel.
Begrebet bifurkation fortolker situationen som følger. Vi udelader slutningen af lignelsen og fokuserer på valgsituationen mellem ligevægtsobjekter. I dette øjeblik kan enhver ændring føre til et skift i situationen mod en af genstandene (for eksempel faldt et æsel i søvn, vågnede op, var tættere på en af høbunkerne). I synergetik er æslet et komplekst åbent system. Bifurkationspunktet er æslets tilstand før ligevægtsvalget. En ændring i position er en forstyrrelse (fluktuation) af systemet. Og to høstakke er attraktorer, den tilstand som systemet vil komme ind i efter at have passeret bifurkationspunktet og nået en ny ligevægtstilstand.
Tre grundlæggende bifurkationspunkter
Tilstanden af systemet, der nærmer sig bifurkationspunktet, er karakteriseret ved tre grundlæggende komponenter: brud, valg og orden. Før bifurkationspunktet er systemet i en attraktor (en egenskab, der kendetegner systemets stabilitet). Ved bifurkationspunktet er systemet karakteriseret ved fluktuationer (forstyrrelser, fluktuationer i indikatorer), som forårsager en kvalitativ og kvantitativ brat ændring i systemet med valg af ny attraktor eller overgang til en ny stabil tilstand. Mangfoldigheden af mulige attraktorer og tilfældighedens enorme rolle afslører multivariabiliteten af systemets organisation.
Matematik beskriver bifurkationspunkterne og stadierne af dets passage af systemet i komplekse differentialligninger med et væld af alle parametre og fluktuationer.
Uforudsigeligt bifurkationspunkt
Dette er systemets tilstand før valget, på kryds og tværs, på det punkt, hvor multiple choice- og udviklingsmuligheder divergenser. I intervallerne mellem bifurkationer er systemets lineære opførsel forudsigelig, den bestemmes af både tilfældige og regulære faktorer. Men ved bifurkationspunktet kommer tilfældighedernes rolle først, og et ubetydeligt udsving ved "inputtet" bliver enormt ved "outputtet". Ved bifurkationspunkter er systemets opførsel uforudsigelig, og enhver chance vil flytte det til en ny attraktor. Det er som et træk i et skakspil - efter det er der mange muligheder for udvikling af begivenheder.
Hvis du går til højre, mister du din hest…
Krydsvejen i russiske eventyr er et meget levende billede med et valg og usikkerheden om den efterfølgende tilstand af systemet. Når man nærmer sig bifurkationspunktet, ser systemet ud til at svinge, og den mindste udsving kan føre til en helt ny organisering, til orden gennem fluktuation. Og i dette øjeblik af vendepunktet er det umuligt at forudsige valget af systemet. Sådan giver absolut små årsager i synergetik enorme konsekvenser, der åbner op for en ustabil verden af udvikling af alle systemer - fra universet til valget af Buridans æsel.
sommerfugleeffekt
Systemet kommer i orden gennem fluktuationer, dannelsen af en ustabil verden afhængig af de mindste tilfældige ændringer, afspejles af sommerfugleeffekt-metaforen. Meteorologen, matematikeren og synergetikeren Edward Lorentz (1917-2008) beskrev et systems følsomhed over for den mindste forandring. Det er hans idé, at et slag af en sommerfugles vinge i Iowa kan sætte gang i en lavine af forskellige processer, der vil ende i regntiden i Indonesien. Et levende billede blev straks opfanget af forfattere, som skrev mere end én roman om temaet mangfoldigheden af begivenheder. Populariseringen af viden på dette område er i høj grad fortjenesten af Hollywood-instruktøren Eric Bress med hans billetkontorfilm The Butterfly Effect.
Bifurkationer og katastrofer
Bifurkationer kan være bløde eller hårde. Et træk ved bløde bifurkationer er små forskelle i systemet efter at have passeret gennem bifurkationspunktet. Når attraktoren harbetydelige forskelle i systemets eksistens, så siger de, at dette bifurkationspunkt er en katastrofe. Dette koncept blev først introduceret af den franske videnskabsmand René Federic Thom (1923-2002). Han er også forfatter til teorien om katastrofer, som bifurkationer af systemer. Hans syv elementære katastrofer har meget interessante navne: folden, folden, svalens hale, sommerfuglen, de hyperbolske, elliptiske og parabolske navlestrenge.
Applied Synergetics
Synergetik og bifurkationsteori er ikke så langt fra hverdagen, som det kan se ud. I hverdagen passerer en person bifurkationspunktet hundredvis af gange i løbet af dagen. Pendulet efter vores valg - bevidst eller kun tilsyneladende bevidst - svinger konstant. Og måske vil forståelsen af processerne i verdens synergistiske organisation hjælpe os med at træffe et mere informeret valg, undgå katastrofer, men nøjes med små bifurkationer.
I dag har al vores viden om grundlæggende videnskaber ramt et splittelsespunkt. Opdagelsen af mørkt stof og evnen til at bevare det har bragt menneskeheden til et punkt, hvor en tilfældig ændring eller opdagelse kan føre os til en tilstand, der er svær at forudsige. Moderne udforskning og udforskning af det ydre rum, kaninhulsteorier og rum-tid-rør udvider videns muligheder til uanede grænser. Det er kun tilbage at tro, at efter at have nærmet sig det næste bifurkationspunkt, vil en tilfældig udsving ikke skubbe menneskeheden ned i ikke-eksistensens afgrund.
