Haos, de James Gleick - Recenzie

Editura: Publica

Colecția: Co-Lecția de Știință

Rating: 4 din 5 steluțe

Număr de pagini: 478

Anul apariției: 2020

Traducere: Anca Bărbulescu

„Haosul pune probleme care sfidează metodele de lucru acceptate în știință. Face afirmații ferme despre comportamentul universal al complexității.”

James Gleick s-a născut la New York și a debutat cu o carieră jurnalistică, în calitate de redactor și reporter la The New York Times. A scris articole despre știință și tehnologie, documentând dezvoltarea internetului în editorialul său Fast Forward, iar în 1993 a înființat The Pipeline, un startup pe internet. Cărțile sale au fost traduse în peste 25 de limbi. Pentru mai multe detalii, accesați site-ul around.com și contul de Twitter @JamesGleick.

„Adepții haosului (...) speculează despre determinism și liber-arbitru, despre evoluție, despre natura inteligenței conștiente. Consideră că inversează tendința științei către reducționism, către analiza sistemelor în funcție de părțile care le compun: quarcuri, cromozomi sau neuroni. Ei sunt convinși că se află în căutarea întregului.”

Haos prezintă unei generații noi de cititori teoria haosului, una dintre cele mai importante inovații în cunoașterea științifică din epoca noastră. De la Efectul Fluturelui descoperit de Edward Lorenz până la calculul constantei universale a lui Mitchell Feigenbaum și la conceptul de fractali dezvoltat de Benoit Mandelbrot, care a creat o nouă geometrie a naturii, povestea captivantă țesută de Gleick se apleacă asupra personalităților fundamentale al căror geniu a deschis o nouă cale pentru știință. În Haos, Gleick face istoria teoriei haosului nu doar fascinantă, ci și accesibilă începătorilor, și ne deschide ochii către o nouă perspectivă surprinzătoare asupra universului. De la bătaia unor aripi de fluture la ritmurile complicate ale inimii umane, neregularitățile aparent fără legătură capătă un înțeles nou dacă le privim prin prisma teoriei haosului. În Haos, bestsellerul din care s-au vândut peste un milion de exemplare, James Gleick, nominalizat la National Book Award și la Premiul Pulitzer, dezvăluie știința haosului și oamenii de știință din spatele acestuia, spunând povestea uneia dintre cele mai importante inovații științifice din epoca noastră. Povestea captivantă țesută de Gleick se concentrează pe personalitățile fundamentale al căror geniu cumulat a deschis o nouă cale pentru știință. De la Efectul Fluturelui descoperit de Edward Lorenz până la calculul constantei universale a lui Mitchell Feigenbaum și la conceptul de fractali dezvoltat de Benoit Mandelbrot, care a creat o nouă geometrie a naturii, Gleick face istoria teoriei haosului nu doar fascinantă, ci și accesibilă, și ne deschide ochii către o nouă perspectivă surprinzătoare asupra universului.

„În știință, ca și în viață, știm bine că un șir de evenimente poate trece printr-un punct de criză care amplifică schimbările minore. Dar în haos astfel de puncte se găsesc la tot pasul. Sunt omniprezente. În sisteme ca vremea, dependența sensibilă de condițiile inițiale era o consecință ineluctabilă a interacțiunii dintre scara mică și cea mare.”

O carte care, sincer să fiu, m-a solicitat la maximum; și spun asta pentru că atunci când citesc literatură științifică, am de-a face cu două tipuri de cărți: acel gen de cărți științifice care au drept scop (sau urmăresc, în mare măsură) popularizarea științei (livrarea informațiilor într-o formă „simplificată și accesibilă”, pe înțelesul chiar și celor neinițiați) și acele cărți care depășesc această „barieră”, vizând un anumit public, unul avizat și inițiat - deci, acele cărți care au drept scop susținerea unor anumite teorii (poate chiar inovatoare), revizuirea altora și așa mai departe. Aș spune, astfel, că Haos este una dintre aceste cărți - nu pentru toți, cât o carte care a apărut în vederea susținerii teoriei haosului (deși cartea a fost publicată pentru prima dată acum mai bine de două decenii - 1987), o teorie cu care sincer n-am fost familiarizat (nici acum, după ce am citit cartea, nu mă simt prea comod „în proximitatea ei”), o teorie de care n-am auzit vreodată (nicidecum la modul în care e susținută în carte) și care chiar mi-a stârnit multe întrebări și, de altfel, m-a solicitat destul de mult. Conceptele de „complexitate”, „haos”, „fractali”, „teorie a haosului” au început să fie invocate, totutși, cu o frecvență crescând în literatura științifică. Cu toate acestea, mecanismele care stau la baza acestora sunt destul de străine, greu accesibile pentru mulți oameni de știință din diferite domenii de activitate, existând oarecum sincope în modalitatea în care sunt înțelese, potrivit originilor lor matematice și fizice; evident, toate aceste „erori de înțelegere” duc în cele din urmă la erori în aplicarea lor. Totuși, „știința complexității”, atunci când este înțeleasă îndeajuns de bine, are potențialul de „a revigora” multe domenii științifice (medicină, meteorologie, seismică, biologie, epidemiologie, economie, astronomie, dinamica fluidelor - hidrodinamică -  și altele), putând duce la obținerea unor rezultate practice deosebit de importante. Însă ca acest lucru să fie posibil, este nevoie de o anumită disciplină și de o anumită experiență care pot fi obținute printr-o „utilizare” adecvată, responsabilă și îndeaproape urmărită a conceptelor cu care lucrează această „știință a haosului”. 

Să luăm un mic exemplu. Un sistem este, pur și simplu, numele dat unui obiect pe care îl studiem, într-un anumit domeniu; acesta ar putea fi abstract sau concret, elementar sau compozit, liniar sau neliniar, simplu sau complicat, complex sau haotic. Sistemele complexe sunt sisteme extrem de compozite, adică construite dintr-un număr foarte mare de „subunități” care interacționează reciproc și ale căror interacțiuni repetate duc la un comportament colectiv „global”, producând o dinamică maximală a sistemului în sine, ca un „sincițiu funcțional”. Sistemele haotice fi formate din foarte puține subunități care interacționează între ele, dar interacționează repetat, astfel încât să producă o dinamică extrem de complicată a sistemului „inițial”. Sistemele simple au foarte puține părți componente care se comportă în conformitatea unor legi fizice simple. Sistemele complicate pot avea și ele foarte multe (sau foarte puține) părți componente, dar joacă roluri funcționale specifice și sunt ghidate, de asemenea, de reguli simple. Sistemele complexe pot supraviețui totuși „îndepărtării subunităților” componente prin adaptare la schimbare; pentru a fi robuste, alte sisteme trebuie să includă ceea ce se numește „redundanță în sistem” (de exemplu, ele trebuie să conțină mai multe „copii” ale unei anumite subunități). Și exemplul în sine: un sistem de asistență medicală mare va fi robust prin „plecarea” unui singur membru, deoarece restul membrilor sistemului se vor adapta pentru a compensa lipsa celui plecat - cu toate acestea, adăugarea mai multor asistenți medicali nu face, neapărat, mai eficient sistemul despre care vorbim. În altă măsură, să zicem, un scaner de tip PET (tomografie cu emisie de pozitroni), evident că nu va fi funcțional dacă i se îndepărtează o componentă majoră. În concluzie, comportamentul unui sistem haotic apare aleatoriu, însă este generat de procese simple, non-aleatorii, deterministe: complexitatea se află în evoluție dinamică (modul în care sistemul se schimbă în timp, schimbarea fiind determinată de numeroase reguli simple), mai degrabă decât, ei bine, sistemul în sine. „Știința haosului” este guvernată de numeroase „legi abstracte”, greu de prevăzut, prezis, teoretizat și înțeles, dar a căror forță „brută” este una deosebit de evidentă. 

„(...) Inima haosului ne este accesibilă matematic. Acum, haosul prefigurează viitorul, după cum nimeni nu va nega. Dar, pentru a accepta viitorul, trebuie să renunțăm la mare parte din trecut.”

Știința, în esența sa, mai ales cea învățată la școală, este cea care se prezintă „sub formă liniară”. Cu alte cuvinte, dacă avem de rezolvat o problemă, aceasta este „tradusă” într-o ecuație care, cel mai adesea, poate fi rezolvată, rezultatele sale existând sub forma unor cuantificări ce pot fi evident extrapolate în funcție de domeniul „problemei” ce trebuie rezolvate. Evident, în viața reală lucrurile stau cu totul altfel, și deseori sunt mult, mult mai dificile - devin neliniare. Paradoxa este faptul că natura, de fapt, ni se manifestă, în întreaga tradiție a științei, prin transformarea sistemelor neliniare în sisteme liniare, creând un arsenal de tructuri matematice pentru a face acest lucru posibil; și, mai mult decât atât, acest „arsenal de tructuri” conține „zgomote”, „nereguli”, „abateri” și „erori teoretice” care, în mod ideal, nu ar trebui în primul rând să fie acolo. Cartea Haos. Nașterea unei noi științe povestește călătoria acestor oameni de știință care au scos la lumină știința haosului, care au perpetuat teoriilor lor și s-au aventurat pe aceste teoritorii neexplorate și atât de ciudate ale științei. De la meteorologie, la fizică, apoi matematică, astronomie, hidrodinamică și, în cele din urmă, biologie, știința haosului s-a întins pe întreaga jumătate a secolului al XX-lea, până prin anii '80.

„Arhimede a avut cada, Newton a avut mărul, iar Galileo, conform unei legende de largă circulație, a avut un candelabru de biserică, ce se legăna iar și iar, dintr-o parte în alta, și își trimitea monoton mesajul în conștiința lui.”

Bazele științei haosului, fundamentele sale au fost puse de către oameni care au împins conceptul de „liniaritate” dincolo de limitele sale. Acum, odată ce știm că un sistem nu e periodic, deci nu este previzibil, ne așteptăm ca el să manifeste un comportament neregulat, haotic, hazardat, un comportament care nu urmează deloc un model și al cărui caracter nu poate fi presupus. Marea surpriză a fost atunci când ei și-au dat seama că, ei bine, nici în acest caz nu este cazul, întrucât ceea ce găsim în această dezordine, în acest „haos neregulat comportamental” este de fapt un fel de ordine în interiorul dezordinii. Modelele haotice care seamănă între ele, dar nu se repetă niciodată identic, și astfel sistemul nu își recapătă niciodată periodicitate (deci, nu devine un sistem regulat) - acestea sunt cele care descriu știința haosului, a ordinii în dezordine. O altă descoperire fascinantă a fost dependența sensibilă de condițiile experimentale inițiale; diferențele minore în input-uri (sistemele de intrare) producând răspunsuri extrem de diferite în interiorul sistemului, iar răspunsurile (output-uri) își păstrează același model haotic ordonat. Aceste rezultatele (în esență) bizare au reprezentat un interes enorm pentru matematicieni, în special pentru cei care se ocupă de topologie, adică de studiul formelor. Munca lor a dus la alte descoperiri noi, iar cea mai importantă a fost corelația între scară și profunzime - cu alte cuvinte, cu cât „pătrundem” mai adânc într-un anumit „model”, într-o anumită „formă”, cu atât ne vom da seama de fapt că această formă se repetă și se repetă și se repetă; sunt sigur că conceptul de „fractali” nu vă este atât de străin. Aceștia gravitează în jurul unei stări de echilibru numită „atractor”, iar universalitatea sa a fost - surpriză - chiar și dovedită.

„(...) Haosul este omniprezent; este stabil; este structurat.”

Economiștii care studiază fluctuațiile prețurilor în piețele bursiere, ecologiștii care prezic creșterea unei populații și explică extincțiile masive și, în cele din urmă, fiziologii care încearcă să vindece aritmia cardiacă - o gamă vastă de aplicații, de domenii în care știința haosului se face din ce în ce mai cunoscută și studiată, din ce în ce mai viabilă; o știință „pierdută” în negura stelelor și printre atât de multe științe care revoluționează sau, dimpotrivă, își pierd credibilitatea, fundamentele. Haosul, mai mult decât un termen „abstract”, devine un adevăr științific, devine un punct de plecare în încercarea omului de a-și răspunde la acele întrebări la care, cândva, se credea că nu există niciun răspuns. Întrucât știința, mai mult decât cu teorii, lucrează cu răspunsuri și rezultate, studiul haosului vine în ajutorul acelor oameni avizați și capabili, dornici să cerceteze în profunzimile lumii în căutarea echilibrului, a ordinii în dezordine. Întotdeauna, rezultatele pot fi extrapolate și valorificate în funcție de interesul fiecăruia, de domeniul său de activitate și de ceea ce, în sine, îl interesează. Haosul este o știință multilaterală, plurivalentă, cu aplicații - după cum ați văzut - într-o gamă vastă, efervescentă de domenii: de la literatură la economie, de la meteorologie la geografie. Într-adevăr, Haos este o carte pe care aș recomandat-o cu mare drag oricui este pasionat de acest domeniu și, în general, de știință, deși trebuie să recunosc că cuprinde și anumite detalii destul de exhaustive, pe care le-am înțeles puțin spre deloc, dar asupra cărora, cu siguranță, voi reveni în viitor. Să aveți parte doar de lecturi frumoase și cu spor, dragi cititori!