آشوب
محتویات
تعریف
آشوب (Chaos) رفتار سيستمى است كه به صورت تناوبى، شبهتناوبى، و متعادل رفتار نكند.
جم های مرتبط
- سامان - آشوب
- علیت ـ تصادف
- کل -جزء
- سیستم ـ محیط
- عنصر ـ رابطه
- جبر - اختیار
اسطوره‌ی آفرینش بابلی
بابليان باستان، اسطورهى جالبى در مورد آفرينش جهان داشتند. اِنومااِليش، نام كتيبهاى است كه قصهى خلقت جهان از ديد بابليان در آن روايت شده است. در اين داستان، خدايى كهنسال به نام تيامَت نماد آشوب و بى‌نظمى و هرجومرج است. او كه همتاى آب‌هاى اوليه فرض می‌شده، تصميم به نابود كردن جهان مىگيرد، و در آخر توسط خداى جوان و نيرومندى به نام مردوك شكست مي‌خورد. مردوك، خداى نظم و قانون است و حمورابى، نخستين قانونگذار بابلى، در ابتداى لوح قوانينش او را حامى خويش مىداند.
نبرد مردوك و تيامت، روايتى كهن از جدال هميشگى نظم و بى‌نظمى، و محيط و سيستم است.
- محيط، با پيچيدگى نامفهومش، و جذبكنندهى اغواكننده‌ى پرجنب و جوشِ تصادفىاش، پيشبينىناپذيرترين و نامفهومترينِ هستندهى ممكن است.
- محيط، شبكهاى از روندها و رخدادهاى نامربوط، بىقاعده، پراكنده و متكثّر است، كه فهم و توضيح كامل‌شان ممكن نيست و هيچ معادله و قانونى نمىتواند صورتبنديشان كند.
- به اين تعبير، محيط سرچشمهى آشوب و آشفتگى است. در برابر آن، سيستم قرار دارد كه روابطى مشخص و حفاظت‌شده را در ميان عناصرى برگزيده و ساختيافته برقرار كرده است و از حصار پيرامونِ اين شاهكار خود هم به سختى دفاع مىكند.
- مردوكِ سيستم، در مقابلِ تيامتِ محيط، نماد نظم و قانونمندى است.
نظريهى سيستمهاى پيچيده
- يكى از تحولات مهمى كه به پيدايش نظريهى سيستمهاى پيچيده منتهى شد، صورتبندي مفهوم آشوب بود.
در دههى هفتاد قرن بيستم، دانشمندى به نام لورنتز كه متخصص هواشناسى بود متوجه شد سيستمهاى آب و هوايى با هيچ قانونى قابل پيشبينى نيستند. شما مىتوانيد عبارتِ «هواى امروز هم مثل ديروز خواهد بود» را در هر روزى كه بخواهيد بر زبان بياوريد و مطمئن باشيد كه حرف‌تان با احتمال 70 درصد درست است. با بسيج كردن تمام امكانات علمى و گردآورى و تحليل همهى اطلاعاتِ قابل استخراج از ماهوارهها و ايستگاه‌هاى هواشناسى، به پيشبينىهايى دست خواهيد يافت كه بيشترين احتمال درستىشان 85 درصداست. پرسش لورنتز از همين‌جا شروع شد. چرا سيستمهايى وجود دارند كه غيرقابل پيشبينى هستند؟
لورنتز، علاوه بر علاقهاش به هواشناسى، رياضيدان خوبى هم بود، و به همين دليل هم تلاش كرد اين بىنظمىها را صورتبندي كند. اين كار، در عمل مشابه اين حرف بود كه كسى بخواهد چيزى بيانناپذير را بيان كند. با وجود اين، لورنتز موفق شد و رياضياتى را ابداع كرد كه به اسم «نظريهى آشوبها» شهرت يافت. در اين نظريه، مدلى رياضى ارائه مىشود كه به كمك آن مىتوان پديدارهاى آشوبناك را صورتبندي كرد. با وجود اين، مفهوم آشوب تعريف دقيق و مشخصى به زبان رياضى ندارد.
ویژگیهای آشوب
سادهترين كار براى تعريف آشوب، اشاره كردن به چيزهايى است كه آشوب نيست:
آشوب ، رفتار سيستمى است كه به صورت تناوبى و شبهتناوبى رفتار نكند و همچنین در وضعیت تعادل پایدار نباشد. منظور از رفتار تناوبی نوعى از پويايى سيستم‌ها است كه در آن خطراهه پس از عبور از راهی بار ديگر به يكى از نقطههاى پيشينِ مسیر گذشته‌اش باز مىگردد و طی کردنِ همان را از سر مىگيرد.
- پویایی شبه‌تناوبی رفتارى در سيستم‌ها است كه به حالت تناوبى شباهت دارد، اما الگوى چرخههاى طى‌شده پيچيدهتر است و سيستم ممكن است از چندين چرخهى تو در تو يا پياپى، گاه بدون نظم مشخصى، عبور كند.
- وضعيت تعادل پايدار هم پویایی تغييرناپذيرِ سيستمى است كه در جذبكنندهاى نيرومند افتاده و به تعادل رسيده باشد.
- به عبارت ديگر، سيستمى كه رفتارش تكرارى، الگودار، و يكنواخت نباشد، آشوبناك است.
اما با اشاره به ويژگي‌هاى رياضى آشوب، مىتوان برداشتى دقيق‌تر را به دست داد. سيستمى آشوبناك است كه سه ويژگى از خود نشان دهد:
- الف)رفتارش با معادلات خطى قابل بيان نباشد، يعنى معادلهاى ديفرانسيلى نتوان يافت كه شكل خطراههاش را نشان دهد؛
- ب) نسبت به متغيرهاى خُردِ اوليه بسيار حساس باشد. يعنى تغييرى كوچك در شرايط اوليه به تحولاتى كلان در آيندهى آن منتهى شود؛
- پ) غيرقابل پيشبينى باشد.
اثر پروانه
اين حساسيت به شرايط اوليه، به پديدهى جالبى منتهى شده است كه اثر پروانه نام دارد. اثر پروانه را نخستين بار در آب و هواشناسى پيدا كردند. به اين معنا كه گفتند حساسيت سيستمهاى هواشناسى نسبت به شرايط اوليه به قدرى زياد است، كه حركت بال‌هاى پروانهاى در برزيل مىتواند به پيدايش توفانى شديد در آمريكا منتهى شود.
اثر پروانه را به ويژه در تاريخ به خوبى مىشناسيم. مورخان براى سال‌هاى پياپى از خود پرسيدهاند كه اگر فلان حادثهى كوچك در تاريخ رخ نمىداد، سير حوادث چگونه تغيير مىكرد؟ اگر آغا محمد خان در جوانى ابتر نمىشد، اگر تيمور لنگ نمىشد، اگر اسكندر در كودكى می‌مرد، اگر ماهى حوضخانهى كاخ مرمر در جهتى متفاوت شنا مىكرد، و... تاريخ ايران چگونه مىبود؟
ناممكن بودنِ پاسخگويى به اين پرسشها، بدان معناست كه روندهاى اجتماعى - و در نگاهى كلان‌تر، تاريخى - رخدادهايى آشوبناك هستند. به بيانى، ماهى كاخ مرمر همتاى پروانهى لورنتز بوده است.
لورنتز در ابتدا مفهوم آشوب را براى سيستمهاى آشفتهى مشهورى مانند آب و هوا تعريف كرد. با وجود اين، به زودى دانشمندان مثال‌هایى متعدد از سيستمهاى آشوبناك را در شاخههاى مختلف علم پيدا كردند. زيستشناسان نشان دادند كه بسيارى از پديدههاى بومشناختى - مانند انقراض گونهها و طغيان جمعيت ملخها - الگويى آشوبناك دارند. مايكل كرايتون كتاب مشهورش، پارك ژوراسيك، را با الهام از همين نظريه نوشته است و در آن بيان ساده و ملموسى از آشوب به دست مىدهد.
در دههى نود، متخصصان اقتصاد نوسانات بىنظمِ بازار، و جامعهشناسان بروز انقلاب‌ها را به كمك اين نظريه توضيح دادند. شيمی دانان نشان دادند كه آشوب بر بسيارى از واكنش‌هاى شيميايى حاكم است، و فيزيك‌دانان اثبات كردند كه حتى دو توپ كه در يك جعبهى در بسته قرار بگيرند و با حركاتى نامنظم حركت داده شوند، حركاتى آشوبناك توليد مىكنند. به اين ترتيب معلوم شد كه آشوب، پديدهاى ويژهى سيستمهاى پيچيده نيست و در سيستمهاى ساده هم مىتوان نمود‌هایش را ديد. چند سال پيش در يكى از نمايشگاههاى علمى در تهران (فيزيك‌سرا) پاندولى ساده به نمايش گذاشته شده بود كه از سه حلقهى چوبى تو در تو ساخته شده بود و وقتى ر‌هایش مىكرديم نوساناتى آشوبناك را به نمايش مىگذاشت. پس به تدريج، آشكار شد كه آشوب بيش از آن كه نوعى سيستم باشد، نوعى از رفتار است كه مىتواند در سيستمهاى گوناگون بروز كند.
آشوبناك یا هرج و مرج؟؟
توجه داشته باشيد كه مفهوم سيستم آشوبناك با سيستم هرج و مرج گونه مترادف نيست.
- سيستم هرج و مرج گونه، نخستين بار در آثار بولتزمان معرفى شد و به نوعى از نظام‌ها اطلاق مىشد كه هيچ نظم و قاعدهاى بر رفتارشان حاكم نباشد. حركت براونى ذرات مايع، نمونهاى از از رفتارهاى هرج و مرج گونه است. آشوب، تا اين حد بىقاعده نيست. برعكس، مرزى است كه نظم در حاشيهاش رشد مىكند و رفتارى است كه در شكاف‌ها و گسست‌هاى موقتِ سيستمهاى منظم هم مىتواند نفوذ كند.
- با وجود آن كه تعريف رياضى آشوب بر سيستم استوار است، اما الگوهاى رايج در محيط را هم مىتوان آشوبناك دانست. در محيط زمينهاى از نظم وجود ندارد كه آشوب در برابر آن تعريف شود، به همين دليل هم شناسايى نقاط آشوبناكِ آن، به دليل غياب مرجعى از نظم، دشوار است. شايد بتوان محيط را آشوب خالص دانست، پديدهاى كه از ديد رياضى قابل تعريف نيست، اما به طور تجربى قابل مشاهده است.
