Moderne populêre wetenskap en populêre literatuur gebruik dikwels die terme "sinergie", "chaosteorie" en "verdeelpunt". Hierdie nuwe tendens van populistiese gebruik van komplekse sisteemteorie vervang dikwels die konseptuele en kontekstuele betekenis van definisies. Kom ons probeer nie abstruut nie, maar steeds naby aan wetenskaplik, om die betekenis en essensie van hierdie konsepte aan die belangstellende leser te verduidelik.
Wetenskap en selforganiserende stelsels
'n Interdissiplinêre leerstelling wat patrone in komplekse stelsels van enige aard ondersoek, is sinergetika. Die bifurkasiepunt as 'n keerpunt of keusemoment is 'n sleutelbegrip in die teorie van die gedrag van komplekse sisteme. Die sinergetiese konsep van komplekse sisteme impliseer hul openheid (uitruiling van materie, energie, inligting met die omgewing), nie-lineariteit van ontwikkeling (die teenwoordigheid van baie ontwikkelingspaaie), dissipatiwiteit (ontlading van oortollige entropie) endie moontlikheid van 'n bifurkasietoestand (keuse of krisispunt). Sinergetiese teorie is van toepassing op alle sisteme waar daar 'n volgorde is en spasmodiese veranderinge wat oor tyd ontwikkel - biologies, sosiaal, ekonomies, fisies.
Buridan's Donkey
'n Algemene tegniek is om komplekse dinge met eenvoudige voorbeelde te verduidelik. 'n Klassieke illustrasie wat die toestand beskryf van 'n stelsel wat 'n verdelingspunt nader, is die voorbeeld van die beroemde 14de-eeuse logikus Jean Buridan met 'n donkie, sy meester en 'n filosoof. Dit is die begintake. Daar is 'n onderwerp van keuse - twee arms vol hooi. Daar is 'n oop sisteem - 'n donkie, geleë op dieselfde afstand van albei hooiberge. Die waarnemers is die meester van die donkie en die filosoof. Die vraag is, watter handvol hooi sal die donkie kies? In Buridan se gelykenis het mense vir drie dae die donkie dopgehou, wat nie 'n keuse kon maak totdat die eienaar die hope verbind het nie. En niemand het doodgehonger nie.
Die konsep van bifurkasie interpreteer die situasie soos volg. Ons laat die einde van die gelykenis weg en fokus op die situasie van keuse tussen ewewigsobjekte. Op hierdie oomblik kan enige verandering lei tot 'n verskuiwing in die situasie na een van die voorwerpe (byvoorbeeld, 'n donkie het aan die slaap geraak, wakker geword, was nader aan een van die hope hooi). In sinergetika is die donkie 'n komplekse oop sisteem. Die bifurkasiepunt is die toestand van die donkie voor die ewewigskeuse. 'n Verandering in posisie is 'n versteuring (skommeling) van die sisteem. En twee hooiberge is aantrekkingskragte, die toestand waarin die stelsel sal kom nadat die bifurkasiepunt verby is en 'n nuwe ewewigstoestand bereik het.
Drie fundamentele verdelingspunte
Die toestand van die stelsel wat die bifurkasiepunt nader, word gekenmerk deur drie fundamentele komponente: breuk, keuse en ordening. Voor die bifurkasiepunt is die sisteem in 'n aantrekker ('n eienskap wat die stabiliteit van die stelsel kenmerk). By die bifurkasiepunt word die sisteem gekenmerk deur fluktuasies (versteurings, fluktuasies in aanwysers), wat 'n kwalitatiewe en kwantitatiewe abrupte verandering in die sisteem veroorsaak met die keuse van 'n nuwe aantrekker of oorgang na 'n nuwe stabiele toestand. Die veelheid van moontlike aantrekkingskragte en die groot rol van ewekansigheid openbaar die multiveranderlikheid van die organisasie van die stelsel.
Wiskunde beskryf die bifurkasiepunte en die stadiums van die verloop daarvan deur die stelsel in komplekse differensiaalvergelykings met 'n veelheid van alle parameters en skommelinge.
Onvoorspelbare bifurkasiepunt
Dit is die toestand van die stelsel voor die keuse, by die kruispad, by die punt van divergensie van meervoudige keuse en ontwikkelingsopsies. In die intervalle tussen bifurkasies is die lineêre gedrag van die sisteem voorspelbaar, dit word bepaal deur beide ewekansige en gereelde faktore. Maar by die vertakkingspunt kom die rol van toeval eerste, en 'n onbeduidende skommeling by die "inset" word groot by die "uitset". By bifurkasiepunte is die gedrag van die stelsel onvoorspelbaar, en enige kans sal dit na 'n nuwe aantrekker verskuif. Dit is soos 'n skuif in 'n skaakspel - daarna is daar baie opsies vir die ontwikkeling van gebeurtenisse.
As jy na regs gaan, sal jy jou perd verloor…
Die kruispad in Russiese sprokies is 'n baie aanskoulike beeld met 'n keuse en die onsekerheid van die daaropvolgende toestand van die stelsel. Wanneer die bifurkasiepunt nader, lyk dit of die stelsel ossilleer, en die kleinste skommeling kan lei tot 'n heeltemal nuwe organisasie, om deur fluktuasie te orden. En op hierdie oomblik van die keerpunt is dit onmoontlik om die keuse van die stelsel te voorspel. Dit is hoe, in sinergetiek, absoluut klein oorsake aanleiding gee tot groot gevolge, wat 'n onstabiele wêreld van ontwikkeling van alle stelsels oopmaak - van die Heelal tot die keuse van Buridan se donkie.
Vlinder-effek
Die stelsel kom tot orde deur fluktuasie, die vorming van 'n onstabiele wêreld wat afhanklik is van die geringste ewekansige veranderinge, word weerspieël deur die vlinder-effek-metafoor. Die meteoroloog, wiskundige en sinergetikus Edward Lorentz (1917-2008) het die sensitiwiteit van 'n stelsel vir die geringste verandering beskryf. Dit is sy idee dat een slag van 'n skoenlapper se vlerk in Iowa 'n stortvloed van verskeie prosesse kan laat ontstaan wat in die reënseisoen in Indonesië sal eindig.’n Aanskoulike beeld is dadelik opgetel deur skrywers, wat meer as een roman geskryf het oor die tema van die veelheid van gebeure. Die popularisering van kennis op hierdie gebied is grootliks die verdienste van die Hollywood-regisseur Eric Bress met sy loketfilm The Butterfly Effect.
Bifurkasies en katastrofes
Bifurkasies kan sag of hard wees. 'n Kenmerk van sagte bifurkasies is klein verskille in die sisteem nadat dit deur die bifurkasiepunt gegaan het. Wanneer die aantrekker hetbeduidende verskille in die bestaan van die stelsel, dan sê hulle dat hierdie verdelingspunt 'n katastrofe is. Hierdie konsep is die eerste keer deur die Franse wetenskaplike René Federic Thom (1923-2002) bekendgestel. Hy is ook die skrywer van die teorie van katastrofes, as bifurkasies van sisteme. Sy sewe elementêre katastrofes het baie interessante name: die vou, die vou, die swaeltjie se stert, die skoenlapper, die hiperboliese, elliptiese en paraboliese naeltjies.
Applied Synergetics
Sinergetika en bifurkasieteorie is nie so ver van die alledaagse lewe as wat dit mag lyk nie. In die alledaagse lewe gaan 'n persoon die bifurkasiepunt honderde kere gedurende die dag verby. Die slinger van ons keuse – bewustelik of net oënskynlik bewustelik – swaai voortdurend. En miskien sal die begrip van die prosesse van die sinergistiese organisasie van die wêreld ons help om 'n meer ingeligte keuse te maak, om katastrofes te vermy, maar om te voldoen aan klein skeurings.
Vandag het al ons kennis van fundamentele wetenskappe 'n splitsingspunt bereik. Die ontdekking van donker materie en die vermoë om dit te bewaar het die mensdom by 'n punt gebring waar 'n lukrake verandering of ontdekking ons kan lei tot 'n toestand wat moeilik is om te voorspel. Moderne verkenning en verkenning van die buitenste ruimte, konyngatteorieë en ruimte-tyd-buise brei die moontlikhede van kennis uit tot ondenkbare perke. Dit bly net om te glo dat, nadat die volgende verdelingspunt genader is, 'n lukrake fluktuasie nie die mensdom in die afgrond van nie-bestaan sal stoot nie.
