Modern populärvetenskap och populärlitteratur använder ofta termerna "synergi", "kaosteori" och "fördelningspunkt". Denna nya trend av populistisk användning av komplexa systemteori ersätter ofta den konceptuella och kontextuella innebörden av definitioner. Låt oss försöka inte abstrut, men ändå nära vetenskapligt, att förklara för den intresserade läsaren innebörden och essensen av dessa begrepp.
Vetenskap och självorganiserande system
En tvärvetenskaplig doktrin som utforskar mönster i komplexa system av alla slag är synergetik. Bifurkationspunkten som en vändpunkt eller valmoment är ett nyckelbegrepp i teorin om beteendet hos komplexa system. Det synergetiska konceptet med komplexa system innebär deras öppenhet (utbyte av materia, energi, information med miljön), icke-linjäritet i utvecklingen (närvaron av många utvecklingsvägar), dissipativitet (urladdning av överskottsentropi) ochmöjligheten till ett bifurkationstillstånd (val eller krispunkt). Synergetisk teori är tillämpbar på alla system där det finns en sekvens och krampaktiga förändringar som utvecklas över tid - biologiska, sociala, ekonomiska, fysiska.
Buridans åsna
En vanlig teknik är att förklara komplexa saker med enkla exempel. En klassisk illustration som beskriver tillståndet för ett system som närmar sig en bifurkationspunkt är exemplet på den berömda 1300-talslogikern Jean Buridan med en åsna, sin mästare och en filosof. Dessa är startuppgifterna. Det finns ett ämne att välja på - två armar hö. Det finns ett öppet system - en åsna, som ligger på samma avstånd från båda höstackarna. Observatörerna är åsnans och filosofens mästare. Frågan är vilken handfull hö kommer åsnan att välja? I Buridans liknelse såg människor i tre dagar på åsnan, som inte kunde göra ett val förrän ägaren kopplade ihop högarna. Och ingen sv alt ihjäl.
Begreppet bifurkation tolkar situationen enligt följande. Vi utelämnar slutet av liknelsen och fokuserar på valsituationen mellan jämviktsobjekt. I detta ögonblick kan varje förändring leda till en förskjutning av situationen mot ett av föremålen (till exempel en åsna somnade, vaknade, var närmare en av höhögarna). I synergetiken är åsnan ett komplext öppet system. Bifurkationspunkten är åsnans tillstånd före jämviktsvalet. En förändring i position är en störning (fluktuation) av systemet. Och två höstackar är attraherande, det tillstånd som systemet kommer in i efter att ha passerat bifurkationspunkten och nått ett nytt jämviktstillstånd.
Tre grundläggande bifurkationspunkter
Tillståndet för systemet som närmar sig bifurkationspunkten kännetecknas av tre grundläggande komponenter: fraktur, val och ordning. Före bifurkationspunkten befinner sig systemet i en attraktion (en egenskap som kännetecknar systemets stabilitet). Vid bifurkationspunkten kännetecknas systemet av fluktuationer (störningar, fluktuationer i indikatorer), som orsakar en kvalitativ och kvantitativ abrupt förändring i systemet med valet av en ny attraktion eller övergång till ett nytt stabilt tillstånd. Mångfalden av möjliga attraktionsfaktorer och den enorma rollen av slumpmässighet avslöjar multivariabiliteten i systemets organisation.
Matematik beskriver bifurkationspunkterna och stadierna av dess passage av systemet i komplexa differentialekvationer med en mängd alla parametrar och fluktuationer.
Oförutsägbar bifurkationspunkt
Detta är systemets tillstånd före valet, vid vägskälet, vid punkten för divergens mellan flervals- och utvecklings alternativ. I intervallen mellan bifurkationer är systemets linjära beteende förutsägbart, det bestäms av både slumpmässiga och regelbundna faktorer. Men vid bifurkationspunkten kommer slumpens roll först, och en obetydlig fluktuation vid "ingången" blir enorm vid "utgången". Vid bifurkationspunkter är systemets beteende oförutsägbart, och varje chans kommer att flytta det till en ny attraktion. Det är som ett drag i ett schackspel - efter det finns det många alternativ för utveckling av händelser.
Om du går till höger kommer du att förlora din häst…
Korsvägen i ryska sagor är en mycket levande bild med ett val och osäkerheten i systemets efterföljande tillstånd. När man närmar sig bifurkationspunkten tycks systemet svänga, och minsta fluktuation kan leda till en helt ny organisation, till ordning genom fluktuation. Och i detta ögonblick av vändpunkten är det omöjligt att förutsäga valet av systemet. Det är så, i synergetik, ger absolut små orsaker upphov till enorma konsekvenser, vilket öppnar upp en instabil värld av utveckling av alla system - från universum till valet av Buridans åsna.
Fjärilseffekt
Systemet kommer till ordning genom fluktuationer, bildandet av en instabil värld beroende på minsta slumpmässiga förändringar, återspeglas av metaforen för fjärilseffekten. Meteorologen, matematikern och synergetikern Edward Lorentz (1917-2008) beskrev ett systems känslighet för minsta förändring. Det är hans idé att ett slag av en fjärilsvinge i Iowa kan sätta igång en lavin av olika processer som kommer att sluta under regnperioden i Indonesien. En levande bild togs omedelbart upp av författare, som skrev mer än en roman på temat mångfalden av händelser. Populariseringen av kunskap inom detta område är till stor del fördelen med Hollywood-regissören Eric Bress med sin biljettkassfilm The Butterfly Effect.
Bifurkationer och katastrofer
Bifurkationer kan vara mjuka eller hårda. En egenskap hos mjuka bifurkationer är små skillnader i systemet efter att ha passerat genom bifurkationspunkten. När attraktionen harbetydande skillnader i existensen av systemet, då säger de att denna fördelningspunkt är en katastrof. Detta koncept introducerades först av den franske vetenskapsmannen René Federic Thom (1923-2002). Han är också författare till teorin om katastrofer, som bifurkationer av system. Hans sju elementära katastrofer har mycket intressanta namn: vecket, vecket, svalans svans, fjärilen, den hyperboliska, elliptiska och paraboliska naveln.
Applied Synergetics
Synergetik och bifurkationsteori är inte så långt från vardagen som det kan tyckas. I vardagen passerar en person bifurkationspunkten hundratals gånger under dagen. Pendeln efter vårt val - medveten eller endast till synes medveten - svänger konstant. Och kanske att förstå processerna i världens synergistiska organisation kommer att hjälpa oss att göra ett mer välgrundat val, undvika katastrofer, men nöja oss med små bifurkationer.
Idag har all vår kunskap om grundläggande vetenskap träffat en splittringspunkt. Upptäckten av mörk materia och förmågan att bevara den har fört mänskligheten till en punkt där en slumpmässig förändring eller upptäckt kan leda oss till ett tillstånd som är svårt att förutsäga. Modernt utforskande och utforskande av yttre rymden, kaninhålsteorier och rum-tidsrör utökar kunskapens möjligheter till ofattbara gränser. Det återstår bara att tro att, efter att ha närmat sig nästa fördelningspunkt, kommer en slumpmässig fluktuation inte att pressa mänskligheten ner i avgrunden av icke-existens.
