מדע פופולרי וספרות פופולרית מודרנית משתמשת לעתים קרובות במונחים "סינרגיה", "תורת כאוס" ו"נקודת התפצלות". מגמה חדשה זו של שימוש פופוליסטי בתורת מערכות מורכבות מחליפה לעתים קרובות את המשמעות המושגית והקונטקסטואלית של הגדרות. הבה ננסה לא בצורה חד משמעית, אבל עדיין קרוב למדעי, להסביר לקורא המתעניין את המשמעות ומהותם של מושגים אלה.
מדע ומערכות ארגון עצמי
דוקטרינה בינתחומית החוקרת דפוסים במערכות מורכבות מכל סוג שהיא היא סינרגטית. נקודת ההתפצלות כנקודת מפנה או רגע בחירה היא מושג מפתח בתורת ההתנהגות של מערכות מורכבות. התפיסה הסינרגטית של מערכות מורכבות מרמזת על פתיחותן (החלפת חומר, אנרגיה, מידע עם הסביבה), אי-לינאריות של התפתחות (נוכחות של נתיבי התפתחות רבים), פיזור (פריקת אנטרופיה עודפת) ואפשרות של מצב התפצלות (בחירה או נקודת משבר). התיאוריה הסינרגטית ישימה על כל המערכות שבהן יש רצף ושינויים עוויתיים המתפתחים עם הזמן - ביולוגי, חברתי, כלכלי, פיזי.
החמור של בורידן
טכניקה נפוצה היא להסביר דברים מורכבים בעזרת דוגמאות פשוטות. איור קלאסי המתאר את מצבה של מערכת המתקרבת לנקודת התפצלות היא הדוגמה של הלוגיקן המפורסם בן המאה ה-14 ז'אן בורידן עם חמור, אדונו ופילוסוף. אלו המשימות ההתחלתיות. יש נושא לבחירה - שני זרועות חציר. ישנה מערכת פתוחה - חמור, הממוקם באותו מרחק משתי ערימות החציר. המתבוננים הם האדון של החמור והפילוסוף. השאלה היא באיזה חופן חציר יבחר החמור? במשל של בורידן, במשך שלושה ימים אנשים צפו בחמור, שלא יכול היה לבחור עד שהבעלים חיבר את הערימות. ואף אחד לא גווע ברעב.
המושג של התפצלות מפרש את המצב כדלקמן. אנו משמיטים את סוף המשל ומתמקדים במצב הבחירה בין עצמים בשיווי משקל. ברגע זה כל שינוי יכול להוביל לשינוי במצב לכיוון אחד החפצים (למשל חמור נרדם, התעורר, היה קרוב יותר לאחת מערימות החציר). בסינרגטיקה, החמור הוא מערכת פתוחה מורכבת. נקודת ההתפצלות היא מצב החמור לפני בחירת שיווי המשקל. שינוי במיקום הוא הפרעה (תנודה) של המערכת. ושתי ערימות שחת הן מושכות, המצב שאליו המערכת תגיע לאחר שתעבור את נקודת ההתפצלות ותגיע למצב שיווי משקל חדש.
שלוש נקודות התפצלות בסיסיות
מצב המערכת המתקרבת לנקודת ההתפצלות מאופיין בשלושה מרכיבים בסיסיים: שבר, בחירה וסדר. לפני נקודת ההתפצלות, המערכת נמצאת באטרקטור (תכונה המאפיינת את יציבות המערכת). בנקודת ההתפצלות, המערכת מאופיינת בתנודות (הפרעות, תנודות באינדיקטורים), הגורמות לשינוי פתאומי איכותי וכמותי במערכת עם בחירת מושך חדש או מעבר למצב יציב חדש. ריבוי המושכים האפשריים והתפקיד העצום של האקראיות חושפים את הרב-שונות של ארגון המערכת.
מתמטיקה מתארת את נקודות ההתפצלות ואת שלבי המעבר שלה על ידי המערכת במשוואות דיפרנציאליות מורכבות עם ריבוי של כל הפרמטרים והתנודות.
נקודת התפצלות בלתי צפויה
זהו מצב המערכת לפני הבחירה, בצומת הדרכים, בנקודת הפער בין אפשרויות הבחירה והפיתוח. במרווחים בין התפצלות, ההתנהגות הליניארית של המערכת ניתנת לחיזוי, היא נקבעת על ידי גורמים אקראיים וסדירים כאחד. אבל בנקודת ההתפצלות, תפקיד המקרה בא ראשון, ותנודה לא משמעותית ב"קלט" הופכת לעצומה ב"פלט". בנקודות התפצלות, התנהגות המערכת אינה ניתנת לחיזוי, וכל סיכוי יעביר אותה למשוך חדש. זה כמו מהלך במשחק שח - אחריו, יש הרבה אפשרויות לפיתוח אירועים.
אם תלך ימינה, תאבד את הסוס שלך…
צומת הדרכים באגדות רוסיות הוא תמונה חיה מאוד עם בחירה וחוסר ודאות של המצב הבא של המערכת. כאשר מתקרבים לנקודת ההתפצלות, נראה שהמערכת מתנודדת, והתנודה הקטנה ביותר יכולה להוביל לארגון חדש לחלוטין, לסדר דרך תנודה. וברגע זה של נקודת המפנה, אי אפשר לחזות את בחירת המערכת. כך, בסינרגטיקה, סיבות קטנות לחלוטין גורמות לתוצאות עצומות, ופותחות עולם לא יציב של פיתוח של כל המערכות - מהיקום ועד לבחירת החמור של בורידן.
אפקט הפרפר
המערכת מגיעה לסדר באמצעות תנודות, היווצרות של עולם לא יציב התלוי בשינויים האקראיים הקלים ביותר, משתקפת במטאפורת אפקט הפרפר. המטאורולוג, המתמטיקאי והסינרגטיקאי אדוארד לורנץ (1917-2008) תיאר את הרגישות של מערכת לשינוי הקל ביותר. הרעיון שלו הוא שמשיפת כנף אחת של פרפר באיווה יכולה לעורר מפולת של תהליכים שונים שתסתיים בעונה הגשומה באינדונזיה. תמונה חיה נקלטה מיד על ידי סופרים, שכתבו יותר מרומן אחד על נושא ריבוי האירועים. הפופולריות של הידע בתחום זה היא בעיקר הכשרון של הבמאי ההוליוודי אריק ברס עם סרט הקופות שלו "אפקט הפרפר".
התפרצויות ואסונות
ביפולים יכולים להיות רכים או קשים. תכונה של התפצלות רכה היא הבדלים קטנים במערכת לאחר מעבר דרך נקודת ההתפצלות. כאשר למשוך ישהבדלים משמעותיים בקיומה של המערכת, אז אומרים שנקודת ההתפצלות הזו היא קטסטרופה. מושג זה הוצג לראשונה על ידי המדען הצרפתי רנה פדרי תום (1923-2002). הוא גם המחבר של תורת הקטסטרופות, כהתפצלות של מערכות. לשבע אסונות היסוד שלו יש שמות מעניינים מאוד: הקפל, הקפל, זנב הסנונית, הפרפר, הטבור ההיפרבולי, האליפטי והפרבולי.
Applied Synergetics
תאוריית הסינרגטיקה וההתפצלות אינן רחוקות מחיי היומיום כפי שזה עשוי להיראות. בחיי היומיום, אדם עובר את נקודת ההתפצלות מאות פעמים במהלך היום. המטוטלת של בחירתנו - מודעת או רק מודעת לכאורה - מתנדנדת ללא הרף. ואולי הבנת התהליכים של הארגון הסינרגטי של העולם תעזור לנו לעשות בחירה מושכלת יותר, להימנע מקטסטרופות, אבל להסתפק בהתפצלות קטנות.
היום, כל הידע שלנו במדעי היסוד הגיע לנקודת התפצלות. גילוי החומר האפל והיכולת לשמר אותו הביאו את האנושות לנקודה שבה שינוי או גילוי אקראי יכולים להוביל אותנו למצב שקשה לחזות אותו. חקר וחקר מודרניים של החלל החיצון, תיאוריות חורי ארנב וצינורות חלל-זמן מרחיבים את אפשרויות הידע לגבולות בלתי נתפסים. נותר רק להאמין כי לאחר שהתקרב לנקודת ההתפצלות הבאה, תנודה אקראית לא תדחוף את האנושות לתהום של אי-קיום.
