Χάρη στον πατέρα της κλασσικής Φυσικής Sir Isaac Newton - ο οποίος δημιούργησε τους τρεις νόμους της κίνησης και το νόμο της βαρύτητας - μπορούμε σήμερα να εξηγήσουμε με πάρα πολύ μεγάλη ακρίβεια, ένα σωρό από καθημερινά και όχι μόνο φυσικά φαινόμενα.

Μπορούμε ας πούμε να προβλέψουμε πότε ακριβώς θα γίνει η επόμενη έκλειψη Ηλίου. Ή για να μιλήσουμε γενικότερα, είμαστε σε θέση να προβλέψουμε την ακριβή μελλοντική συμπεριφορά ενός οποιουδήποτε σώματος μέσα σε ένα πεδίο δυνάμεων, αρκεί να γνωρίζουμε την αρχική του κατάσταση. Αυτή ακριβώς είναι και η βάση του ντετερμινισμού.

Ντετερμινιστικό ή αλλιώς αιτιοκρατικό είναι ένα οποιοδήποτε σύστημα, εφόσον αυτό καθορίζεται από συγκεκριμένους νόμους. 'Ενα σύστημα δηλαδή το οποίο υπακούει, σε κάποιες σχέσεις συνάφειας των επιμέρους στοιχείων του.
Παλιότερα οι επιστήμονες πίστευαν ότι όλη η φύση είχε αυτόν το ντετερμινιστικό χαρακτήρα. Σήμερα, γνωρίζουμε ότι αυτό απέχει πολύ απο την αλήθεια.

Ο γνωστός μαθηματικός Joseph Fourier (1768-1830) εκτός απο τα να ταλαιπωρεί τους φοιτητές με τους περίφημους μετασχηματισμούς του, είχε πει κάποτε οτι: “Η βαθιά μελέτη της φύσης, είναι η πιο γόνιμη πηγή της μαθηματικής ανακάλυψης.”

Έχετε ποτέ παρατηρήσει, την πορεία που ακολουθεί ο καπνός από το τσιγάρο ενός καπνιστή; Με λίγη μονάχα σκέψη μπορεί εύκολα ο καθένας, να συνειδητοποιήσει ότι είναι ακατόρθωτο να καθορίσουμε, επακριβώς την τροχιά του. Το ίδιο θα μπορούσαμε να πούμε και για τα σχήματα που παίρνουν τα σύννεφα, ένα ανοιξιάτικο πρωινό στον ουρανό. Κανείς μας δεν είναι σε θέση να προβλέψει τη μορφή που θα πάρουν από πριν. Έχετε παρατηρήσει τη διαδρομή που ακολουθεί ένα μικρό φύλλο την ώρα που πέφτει προς τη Γη; Στροβιλίζεται και ακολουθεί το δικό του μονοπάτι, διαφορετικό κάθε φορά. Μήπως μπορείτε να προβλέψετε που και πότε ακριβώς, θα χτυπήσει ο επόμενος κεραυνός;

Αυτά είναι μερικά παραδείγματα τα οποία αρκούν για να επιβεβαιώσουμε  το γεγονός , οτι δεν είμαστε ικανοί να εξηγούμε, με τις υπάρχουσες επιστημονικές θεωρίες, κάποια καθημερινά φυσικά φαινόμενα.

Και εδώ ακριβώς, είναι το σημείο που έρχεται η περίφημη θεωρία του Χάους, να συμβάλλει στην προσπάθειά μας, να μάθουμε κάποια απο τα μυστικά που μας κρύβει το Σύμπαν.

Χαοτικό, είναι ένα σύστημα, το οποίο είναι πάρα πολύ ευαίσθητο, σε οποιαδήποτε αλλαγή των αρχικών του συνθηκών. Και λέγοντας αυτό, εννοούμε ότι πολύ μικρές αλλαγές στα αρχικά δεδομένα του, μπορούν να προκαλέσουν τεράστιες αλλαγές στα τελικά  αποτελέσματα. Τα παραδείγματα χαοτικών συμπεριφορών δεν τελειώνουν ποτέ... Θα τα βρούμε στις καιρικές συνθήκες, στο ηλιακό σύστημα, στην πορεία των οικονομικών συστημάτων ή ακόμα και στη μεταβολή των πληθυσμών.

Σε τέτοιες περιπτώσεις εμφανίζονται όλα τα χαρακτηριστικά ενός χαοτικού συστήματος. Δηλαδή μεγάλη εξάρτηση από τις αρχικές συνθήκες, τοπολογική μεταβατικότητα (το σύστημα θα εξελιχθεί με την πάροδο του χρόνου, έτσι ώστε κάθε συγκεκριμένη περιοχή τελικά θα συμπίπτει με οποιαδήποτε άλλη περιοχή) και πυκνότητα των περιοδικών τροχιών (κάθε σημείο στο χώρο προσεγγίζεται αυθαίρετα στενά από περιοδικές τροχιές).

Ο πρώτος που ασχολήθηκε σοβαρά με το θέμα ήταν ο Γάλλος μαθηματικός  Henri Poincare (1854-1912), γνωστός στους κύκλους των μαθηματικών και ως ο τελευταίος πανεπιστήμονας, καθώς διέπρεψε σε όλα τα επιστημονικά πεδία τα οποία υπήρχαν κατά τη διάρκεια της ζωής του. Ο Poincare λοιπόν στην προσπάθειά του να μελετήσει το πρόβλημα της κίνησης τριών σωμάτων, τα οποία υπό την επίδραση της βαρυτικής έλξης κινούνται το ένα γύρω από το άλλο, σύντομα διαπίστωσε ότι είχε καταπιαστεί με κάτι πολύ δυσκολότερο από ότι πίστευε μέχρι τότε. Η αλγεβρική επίλυση έμοιαζε ακατόρθωτη και έτσι στράφηκε στη γεωμετρία εισάγοντας αυτό που αργότερα ονομάστηκε χώρος φάσεων. Όμως ούτε έτσι κατάφερε να λύσει ουσιαστικά το πρόβλημα και τελικά αφού συνειδητοποίησε το βαθμό της πολυπλοκότητάς του, δυστυχώς το έβαλε στον πάγο, όπου και παρέμεινε για τα επόμενα 90 περίπου χρόνια.

Ερχόμαστε λοιπόν γύρω στο 1980 και οι επιστημονικοί κύκλοι, αρχίζουν να αναζωπυρώνουν το ενδιαφέρον τους για το Χάος. Μόλις η επιστήμη άρχισε να το αναζητά, αυτό έμοιαζε να  υπάρχει παντού. Στη αστρονομία, τη βιολογία, τη φυσιολογία, την ιατρική, την οικονομία, μερικές φορές ακόμη και στην τέχνη.
Όλοι αρχίζουν να πιστεύουν ότι μετά την Κβαντομηχανική και τη Σχετικότητα, η θεωρία του Χάους είναι η επόμενη μεγάλη επιστημονική θεωρία. Μερικοί μάλιστα άρχισαν να πιστεύουν πως το όνειρο του Einstein για μια παγκόσμια “καθολική” επιστημονική θεωρία, ήταν ένα βήμα πιο κοντά. Ότι δηλαδή ο συνδυασμός των τριών αυτών θεωριών, είναι το κλειδί για την επίτευξη του μεγαλεπίβολου αυτού σχεδίου.

Στην εικόνα του άρθρου βλέπουμε το εργο One: Number 31 το οποίο δημιούργησε ο Jackson Pollock το 1950 χρησιμοποιόντας το λεγόμενο action painting. Για να το πετύχει αυτό περπάτησε μέσα στον πίνακα και άπλωσε τα χρώματα που χύθηκαν μέσα απο τρύπες ανοιγμένες στον πάτο του κουτιού (dripping). Με αυτόν τον τρόπο ο πραγματικός δημιουργός είναι το τυχαίο και εκείνο που έχει σημασία δεν είναι το τελειωμένο έργο, αλλά το έργο στη διάρκεια της δημιουργίας που καθορίζεται από το τυχαίο και το στιγμιαίο. Τυπικό παράδειγμα εφαρμογής του Χάους στην τέχνη.

Ηλίας Σεκέρης