نظریه آشوب
آشوب يا آنچه در انگليسي Chaos خوانده مي شود چيست ؟
در مبحث واژگان اين كلمه انسان را به ياد بي نظمي مي اندازد . به ياد حالتي كه هيچ چيز بر سر جاي خود نباشد ، اما آيا واقعاً چنين است؟
نظر بدل آشوب به شاخه اي از رياضيات و فيزيك گفته مي شود كه مرتبط با سيستمهايي است كه ديناميك آنها در برابر تغيير مقادير اوليه ، رفتار بسيار حساسي نشان مي دهد . به طوري كه رفتارهاي آينده آنها ديگر قابل پيش بيني نمي باشد به اين سيستم ها ، سيستم‌هاي آشوبي گفته مي شود ، كه از نوع سيستم هاي غيرخطي ديناميكي هستند و بهترين مثال براي آنها اثر پروانداي ، جريانات هوايي مي باشد .
اين نظريه گسترش خود را بيشتر مديون كارهاي ادوارد لورنتس ، هانري پوانكاره بنديت مندلبروت و ميشل فايگن باوم مي باشد پوانكاره اولين كسي بود كه اثبات كرد مساله سه جرم ( به عنوان مثال: خورشيد، زمين ،ماه ) مساله اي آشوبي و غيرقابل حل است . شاخه اي ديگر از نظريه آشوب كه در مكانيك كوانتومي به كار مي‌رود، آشوب كوانتومي نام دارد گفته مي شود كه پيرلايلاس و عمر خيام قبل از پيونكاره به اين پديده پي برده بودند .
مطالعه در مورد اين نظريه در حقيقت از مطالعات هواشناسي شروع شد . چندي از دانشمندان هواشناسي مشغول مطالعه در مورد شرايط جوي و تاثير موارد مختلف بر هواي جهان و منطقه بودند، آنان به مدت 2 سال مشغول مطالعه هواي يك منطقه خاص، داراي آب و هواي نسبتاً بي تغيير و كاملاً معتول بودند و تمامي تغييرات را ثبت مي كردند . يك دستگاه ثبت نمودار تغييرات جوي هر روز راس ساعت شش صبح روشن مي شد و نمودار تغييرات تا شش عصر را ثبت مي كرد.
اما در پائيز سال دوم ناگهان نمودار اين تغييرات به طرز عجيبي عوض شد . يعني نموداري مغشوش به ثبت رسيد كه نشانه بروز تغييرات شديد جوي بود . اما آنچه به چشم ديده مي شود هيچ تغييري در محيط احساس نمي شد . دانشمندان شروع به مطالعه در اين مورد كردند تا دليل اين تغيير را دريابند اما متوجه هيچ چيزي نشوند ، پس از پائيز همه چيز دوباره عادي شد . اين امر آنان را بر آن داشت تا يك سال ديگر مطالعات خود را در آن محل ادامه دهند. در پائيز سال بعد آنها همه چيز را تحت نظر داشتند، در اين سال نتيجه مشاهدات خود را پيدا كردند .
در نزديكي آن محل درياچه اي بود كه گروهي از پرندگان مهاجر در پائيز به آنجا مي رفتند ، آنچه باعث تغيير شديد در نمودار مي شد همين پرندگان بودند ، پرواز دسته جمعي اين پرندگان باعث مي شد تا حركت بال هاي آنان فشاري بر جو بياورد و اين فشار به مولكول‌هاي كناري هوا منتقل مي شود و نهايتاً به سنسور ثبت نمودار دستگاه مي رسيد .
يكي از دانشمندان در پي آن شد كه متوجه شود اگر اين پرندگان آنجا نبودند چه مي شود وي با استفاده از يك برنامه كامپيوتري موقعيت منطقه را شبيه سازي كرد . و برنامه را يكبار با حضور پرندگان و يكبار بدون حضور آنان اجرا كرد . هنگامي كه پرندگان وجود داشتند كامپيوتر شرايط را دقيقاً همانطور كه در واقعيت بود نشان داد .اما بدون حضور پرندگان طوفان بزرگ در منطقه شكل مي گرفت كه باعث تخريب تقريباً 12 هكتار از آن منطقه مي شد ، در حقيقت پر زدن آن پرندگان باعث مي شود كه شرايط شكل گيري اين طوفان پيش نيايد .
پس از
مطالعات جدي تر و عميق تر و شبيه سازي جو جهان آنان به نتيجه اي مي رسيدند كه مهم
ترين شعار نظريه آشوب نام گرفت:
( پروانه اي در آفريقا بال مي زند و گردبادي در آمريكاي جنوبي شكل مي گيرد ) .
فشاري كه بال زدن آن پروانه بر اتمسفر مي آورد شايد بسيار ناچيز باشد . اما
فرآيند تشديد باعث مي شود كه اين فشار ناچيز و اندك به مرور و پس از طي
مسافتي تبديل به يك طوفان بزرگ شود .
در جاي ديگري ، گروهي از دانشمندان علم ژنتيك مشغول مطالعه بر نقشه ژنتيكي قورباغه ها بودند ، آنان سعي داشتند تا نقشه ژنتيكي اين موجودات را تهيه كنند و از آن در راه پيشرفت دانش ژنتيك استفاده كنند ، براي جلوگيري از زاد و ولد قورباغه ها و كنترل وضعيت آزمايشگاهي آنان تصميم گرفتند كه تنها از قورباغه هاي نر استفاده كنند . پس از حدود يك سال مطالعه ناگهان چيزي عجيب اتفاق افتاد .
روزي كه آنان متوجه شدند كه پنج قورباغه به تعداد قورباغه ها افزوده شده است . پس از مطالعه آنان متوجه شدند كه براي جلوگيري از انقراض نسل، در قورباغه ها جهشي ژنتيكي اتفاق افتاده است و اين گروه از قورباغه ها شش ماه از سال نر و شش ماه ديگر ماده اند و در فاصله تغيير جنسيت آنان در بدنشان توليد مثل مي‌كنند و اين امر باعث ايجاد شعار مهم دوم نظريه آشوب گشت : زندگي براي بقاء راه خود را خواهد يافت .
اين نظريه
در ابتدا تنها نظريه بود اما مطالعات بعدي آن را به يك تئوري تبديل كرد ، مطالعات
بيشتر آن را به حد علم نيز رسانده به طوري كه امروز از آشوب در معماري و
عمران نيز استفاده
مي شود.
چرا كه يكي از اصولي كه اين علم بيان مي كند اين است كه هيچ چيز قابل پيش بيني نيست به دليل اين كه حيات راه خود را خواهد يافت. حتي اگر با دقت بسيار زياد شرايط را كنترل كنيم تا زمان كه خود ما نيز جزئي از مسأله هستيم دچار اشتباه خواهيم شد .
فصل مشترك تعاريفي كه براي مفهوم آشوب ارائه شده است ، تاكيد بر اين نكته است كه آشوب دانش بررسي رفتار سيستم هايي است كه اگر چه ورودي آنها قابل تعيين و اندازه گيري است اما خروجي اين سيستم ها ظاهري تصادفي دارد .
شايد به همين دليل بو د كه استوارت رياضيدان برجسته اين موضوع را مفهومي احتمالاً مي دانست . اما چيزي نگذشت كه وي تعريف خود را اصلاح كرد و به تعريض رسيد كه تقريباً مورد تأئيد عمومي قرار دارد بر اساس اين تعريف آشوب به توانايي يك الگو و مدل ساده گفته مي شود كه اگر چه خود اين الگو هيچ نشان از پديده‌هاي تصادفي در خود ندارد اما مي توان منجر به ظهور رفتارهاي بسيار بي قاعده در محيط شود .
براي مثال ، يك دنباله رياضي از اعداد را در نظر بگيريد كه براي توضيح يك پديده مشخص وضع شده است . بياييد هر بار پاسخ معادله را به عنوان متغيير جديد به اين سيستم وارد كنيد سري جوابي كه بدست خواهد آمد دنباله اي از اعداد است كه رفتاري آشوبناك دارد و اگر آنها را تصوير كنيم يك عدد مختلط است .
همانطور كه از مثال مشخص شد ، يكي از شناسه هاي مهم سيستم‌هاي آشوب ، در اين است كه باز خورد يك رفتار بر ادامه فعاليت آن تاثير مي گذارد .
بين همواره اولين محصول خروجي در ادامه روند نقش بازي مي‌كند ، همانند زاد و ولد موجودات . اگر بخواهيم دو نوزاد و ولد انسان يا هر موجود ديگري را در نظر بگيريم . بايد توجه كنيم كه نسل اول كودكان اگر چه محصول اين سيستم هستند . اما در تعيين ادامه روند سيستم نقش بازي مي كند .
هندسه آشوب :
اگر چه آشوب نظريه اي است كه بر موضوعات گوناگون اجتماعي و سياسي و اقتصادي نظر دارد ، اما نيازمند زبان براي تصويرسازي مفاهيم خود بود و اين عرصه اي بود كه هندسه آشوب يا فراكتالها خلق كردند .
اما در هندسه آشوب با تصاويري متفاوت سر و كار داريم ، تصاويري كه بزرگترين خصوصيات آنها اين است كه وقتي رسم آن را آغاز مي كنيم ، نمي دانيم در نهايت با چه پديده اي رو به رو خواهيم شد و از سوي ديگر باز خورد در آن نقش اساسي دارد .
بياييد يك فرمول كلي را اجرا كنيم ، يك مثلث متساوي الاضلاع رسم كنيد . حال ميانه 3 ضلع را مشخص كرده و از رسم آنها به هم مثلث متساوي الساقين جديدي بدست آوريد. همين كار را تا جايي كه مي‌توانيد انجام دهيد ، تنها با استفاده از يك رابطه ساده كه تقسيم اضلاع مثلث به نصف و اتصال آنها به هم بود و با تكرار آنها موفق به رسم نقشه يك ساختار فراكتال شده ايد .
چنان اشكال اجزاي سازنده هندسه جديد فراكتالي هستند . هندسه‌اي كه به قول يكي از خالقان آن ، يعني مندلبرت ابزاري را براي ديدن بي‌نهايت در اختيار ما قرار مي دهد .اين اشكال يك مشخصه بسيار عمده دارند، كل شكل از اجزايي مشابه شكل اول تشكيل شده است . در مثال خودمان مثلث بزرگ از مجموعه اي مثلثهاي همسان به وجود آمده است . اين يكي از خصوصيات زيباي فراكتالهاست كه همزمان از سوي طبيعت و فناوري به كار گرفته شده است .
اگر تا به حال به يك برگ سرخش نگاه كرده باشيد ، مي توانيد متوجه تشابه اجزاي مختلف آن شويد . ساختار كل ساقه همانند يك برگ و ساختار يك برگ همانند يك جزء كوچك آن است .
اگر فرصت
كرديد نگاهي هم به سواحل درياها يا تصاوير هوايي كوهستان ها و گياهان اطرافتان
بيندازيد، بسرعت در خواهيد يافت كه در جهان آشوب زده احاطه شده ايد ، اگر هنوز از
اين موجودات ساده و در عين حال پيچيده هيجان زده نشده ايد اين نكته را هم بشنويد ،
اين اجسام نه يك بعدي اند نه دو بعدي و نه سه بعدي
اين ها ابعادي كسري دارند ؟
فراكتالها دقيقاً به دليل همين خاصيت ويژه اي كه دارند ، زماني توانستند ، روشي براي ذخيره سازي تصاوير ارائه دهند معمولاً زماني كه يك تصوير گرافيكي قرار است به شكل يك فايل تصويري ذخيره شود .
بايد مشخصات هر نقطه از آن ذخيره شود و زماني كه يك مرور گر بخواهد آن را براي شما به تصوير بكشد و نمايش دهد بايد بتواند اين كدهاي عددي را به ويژگي هاي گرافيكي تبديل كند و آن را به نمايش بگذارد . مشكلي كه در اين كار وجود دارد حجم بالايي از داده هاست كه بايد از سوي نرم افزار ضبط كننده و توليد كننده بررسي شود.
براي فشرده سازي و بالا بردن كيفيت گرافيكي تصاوير متخصصين از روش فراكتال ها استفاده كردند كه با استقبال بسيار خوبي از طراحان مواجه شد . در اين روش از ويژگي اصل فراكتالها استفاده شده ، كه جزئي از تصوير در كل آن تكرار مي شود .
پديده آشوب در رفتارهاي انساني :
رفتار انساني ناشي از فعل و انفعالات شيميائي مغز است كه در اثر محرك هاي بيروني يا دروني ايجاد مي شود رابطه بين اين محرك‌ها و واكنش مغز اگر چه كاملاً غير تصادفي و بر اساس قواعد علمي است اما از چنان منطق رياضي پيچيده اي برخوردار است كه رفتار انسان را به ظاهر پيش بيني ناپذير جلوه مي دهد . براي بسياري از ما باورپذير نيست كه تمام رفتار و گفتار و عملكردمان ناشي از اين روابط رياضي پيچيده بين محركهاي بيروني و پروتئين هاي درون مغز است .
درك اين نكته لازم است كه پديده آشوب به هيچ وجه به معناي تصادفي بودن نتيجه ، حاصل از شرايط حادثه نيست ، بلكه صرفاً پيچيدگي روابط باعث مي شود كه اين نتيجه پيش بيني ناپذير شود به عنوان مثال همه ما براي رسيدن به يك نتيجه تصادفي گاهي از شير يا خط افتادن سكه استفاده مي كنيم ، واضح است كه شير يا خط آمدن سكه نتيجه عوامل متعددي از قبيل شدت و جهت ضربه اوليه وارد شده ، فشار هوا و … است .
اما پيچيدگي روابط اين عوامل و تاثير آن در چگونگي پائين آمدن سكه باعث مي شود كه ما نتيجه را به عنوان يك تصادف بپذيريم : اگر رفتار انسان را جزء پديده آشوب بدانيم آن وقت تصور اين نكته جالب خواهد بود كه چگونه يك اتفاق جزئي بي ربط مي تواند كل روند زندگي را عوض كند .
در همين جا مي توان به مصاديقي از اين تئوري در حوزه علوم انسان اشاره كرد . بسياري از وقايع تاريخي كه در مقياس 20 ساله ممكن است كاملاً تصادفي و بي نظم به نظر برسند . ممكن است كه در مقياس 200 ، 2000 يا 20000 ساله داراي دوره تناوب مشخص و يا نوعي نظم در علتها باشند .
در نگرش رفتارگرايي در حوزه روانشناسي ، در واقع با نوعي تغيير مقياس ، به نظم رفتاري و قوانين آن دست مي يابند و امكان پيش‌بيني و يا اصلاح اختلالات رفتاري فراهم مي گردد ، والا اگر رفتارهاي منفرد افراد مدنظر باشد چيزي جز چند رفتار تصادفي و غيرقابل پيش بيني نخواهد بود . روش علمي (متد و سوژي) كه اين تئوري در اختيار ما قرار مي دهد ، تغيير مقياس در نگاه به وقايع است به گونه‌اي كه بتوان نظم ساختاري آن را كشف كرد ، صد البته نگاه جديد اين منطق به نظم بسياري از جدالهاي سنتي در مورد بر همان نظم و … در فلسفه را نيز مورد چالش قرار مي دهد .
در مورد نظريه آشوب بايد اذعان داشت تنها در حوزه روانشناسي بر روي آن كار وسيعي و تحقيقات بسيار صورت گرفته است به طوري كه تئوري بزرگ نابغه دنياي روانشناسي فرويد داراي چنين رويكردي است . فرويد ريشه تمامي رفتارهاي انسانها در طول زندگي را متاثير از دوران كودكي ( شرايط اوليه به زبان تئوري آشوب ) مي داند و با پيجويي اين رفتارها تا دوران كودكي به تحليل اين رفتارها مي پردازد .
در خاتمه با مثالي بحث نظريه ي آشوب را به پايان مي بريم .
اگر ما به دنبال اين باشيم كه در يك شكل يك نظم و يك معادله پيدا كنيم شايد هيچ گاه نتوان به فرمولي رسيد . اما از آنجا كه بايد براي توضيح انحرافات خطي در يك شكل الگويي قابل توضيح وجود داشته باشد با استفاده از هندسه غيراقليدسي به چندين فرمول مي‌رسيم كه بخش اعظمي از يك شكل را توضيح مي دهد ، اما براي بقيه شكل توضيحي نداريم ، بنابراين دست به ايجاد شاخه اي جديد در رياضيات و هندسه مي زنيم تا بتوانيم آن را توضيح دهيم، همين مساله به عدم قطعيت ختم مي‌شود يعني ايجاد شرايط جديد باعث ايجاد علوم جديد مي شود كه گاهي تمام علوم قديم را زير و رو مي‌كند ، نتيجه مي گيريم كه تمامي بي نظمي موجود در يك شكل منجر به نظمي بزرگ مي شود بين ايجاد يك خط راست ، اما بدليل اين كه ما به شكل احاطه كامل نداشتيم نمي توانيم به نظم كلي آن پي ببريم و به اشتباه كشيده مي شويم .
به همين مساله را مي توان در جهان جستجو كرد دنياي اطراف ما جبران روابطي است كه ما قادر به فهم آن نيستيم و براي توضيح و توجيه آنان دست به ايجاد علوم مختلف مي زنيم علومي كه هيچ كدام قطعيت ندارند و به گفته علم آشوب قابل پيش بيني نيست .
