اثر پروانه‌ای -آشوب یا بی‌نظمی اجتماعی- زیرذره بین -چهارشنبه ۱۲ مهر
اثر پروانه‌ای نام پدیده‌ای است که به دلیل حساسیت رخدادهای پر تنش، به شرایط اولیه ایجاد می‌شود. اثر پروانه‌ای یعنی در برخی مواقع، تغییر جزیی در شرایط اولیه می‌تواند به نتایج وسیع و پیشبینی نشده در سامانه منجر گردد. این موضوع سنگ بنای تئوری آشوب می‌باشد.
برای درک بهتر حساسیت نسبت به شرط اولیه، بعنوان نمونه در حیطه اجتماعی شخصی را تصور نمائید که برای مصاحبه کاری در روز بعد باید عازم شهر دیگری گردد. اگر از محل اقامت فرد مورد نظر در هر ده دقیقه یک اتوبوس به سمت ایستگاه مترویی حرکت نماید.
و از آنجا نیز هر یک ساعت یک قطار به سمت فرودگاهی که روزانه یک پرواز به مقصد شهر فوق دارد، حرکت نماید. تنها چند ثانیه تأخیر در رسیدن به اتوبوس باعث یک ساعت تأخیر درحرکت توسط قطار و این یکی نیز باعت یک روز تأخیر در پرواز می‌گردد، که این امر می‌تواند در نتیجه سفر و مسیر زندگی کاری این شخص بطور کامل مؤثر باشد.
تا چند دهه پیش، دانشمندان هر پدیده‌ای را مجموعه‌ای دارای رفتار نظامند، منطبق و متأثر از قوانین جبری طبیعت می‌دانستند. از دید آنها هر پدیده قابل پیش بینی می‌باشد. بعنوان نمونه وقتی موشکی را به ماه پرتاب می کنیم با محاسبات دقیق می‌توانیم زمان و مکان دقیق رسیدن به هدف را با دقت بالایی پیش بینی کنیم.
با گذشت زمان و پیشرفت علوم، عدم توجیه بسیاری از رویدادهای طبیعی بواسطه دیدگاه‌های جبرگرایانه قبلی، باعث شد تا دید برخی دانشمندان نسبت به این موضوع تغییر کند.
در قرن بیستم در پی این تغییر عقیده نظریاتی مانند نظریه‌آشوب(بی نظمی) پدید آمد. در نظریه آشوب باور بر این است که در همه پدیده‌ها، نقاطی ویژه وجود دارند. تغییری اندک در آن نقاط باعث تغییرات بزرگ خواهد شد.
سامانه‌های اقتصادی، سیاسی، اجتماعی و سازمانی، همچون سامانه‌های جوی از اثر پروانه‌ای برخوردارند. به همین دلیل باید با آگاهی از این نکته مهم به تحلیل و تنظیم مسائل مربوطه پرداخت.
برای درک بهتر مسئله مثالی از کسب و کار آورده می‌شود، در تجارت احتمال ایجاد اثر پروانه‌ای به دلیل رایگان کردن سرویسی که قبلاً فروخته می‌شده و یا اینکه هزینه گرفتن برای سرویس یا محصولی که قبلاً رایگان بوده نسبتاً زیاد است.
حتی اگر این قیمت بسیار کم بوده باشد. در دنیای اقتصاد موارد زیادی بوده که این تغییرات جزیی سرنوشت شرکتها را تغییر داده است. ایده اینکه پروانه‌ای می‌تواند باعث تغییری آشوبناک شود نخستین بار در ۱۹۵۲ در داستان کوتاهی به نام آوای تندر اثر ری داگلاس بردبری مطرح شد.
عبارت «اثر پروانه‌ای» هم در دهه ۶۰ میلادی در پی مقاله‌ای ازیک دانشمند بنام ادوارد لورنتس به وجود آمد. وی در اجلاس «ای‌ای‌ای‌اس» در سال ۱۹۷۲ مقاله‌ای با این عنوان ارائه داد که «آیا بال‌زدن پروانه‌ای در برزیل می‌تواند باعث ایجاد تندباد در تکزاس شود؟» جمله‌ای که با آن اثر پروانه‌ای معروف شد.
مطالعه در مورد تئوری آشوبدرحقیقت از سال ۱۹۶۵ توسط ادوارد لورنز از مطالعات هواشناسی شروع شد. لورنتس در پژوهش بر روی مدل ریاضی بسیار ساده‌ای از آب و هوای جو زمین، به معادله دیفرانسیل غیرقابل حل رسید. وی برای حل این معادله از روش‌های عددی به کمک رایانه استفاده کرد.
لورنتس در نهایت مشاهده کرد که نتیجه شبیه‌سازی‌های مختلف با شرایط اولیه یکسان با هم کاملاً متفاوت است. مشاهدات لورنتس موجب برجسته شدن نظریه آشوب شد. در حقیقت عبارت عامیانه «اثر پروانه‌ای» در زبان فنی نظریه آشوب، «وابستگی حساس به شرایط اولیه» ترجمه می‌شود.
امروزه، با ابر رایانه‌ها و ماهواره ها موضوع آب و هوا از یک هنر و یک مسأله صرف تجربی به یک علم تبدیل شده است.
پیشینه
تولد سیاره زمین ، از پیدایش و تکامل زمین تا انسان:
نظریه آشوب یا بی‌نظمی یک مفهوم ریاضی محسوب می‌شود. این نظریه، سامانه‌های دینامیکی بسیار پیچیده ای مانند اتمسفر زمین، جمعیت حیوانات، جریان مایعات، تپش قلب انسان، فرآیندهای زمین شناسی و ... را مورد بررسی قرار می‌دهد.
نخستین شخصی که با خاصیت آشوب برخورد کرد هادامارد بود. وی در سال ۱۸۹۸ هنگام انجام پژوهشهایی پی‌برد که وضعیت مورد آزمایش او به شرط اولیه بسیار حساس است. پس از او، پوانکاره در سال ۱۹۰۰ که مشغول مطالعه روی مسئله جرم خورشید و سیارات بود،
پی برد که این قبیل از مسائل با قوانین فیزیک کلاسیک قابل حل نیست. این موضوع نوعی مسئله آشوب به نظر می‌رسد. پس از سال ۱۹۵۰ نظریه آشوب با سرعت بیشتری پیشرفت کرد. زیرا رفتارهایی که تئوری و معادلات خطی امکان پاسخگویی به آنها را نداشت،
روز به روز بیشتر می شد. با ظهور رایانه‌ها بسیاری از مسائل آشوب که درگیر تکرارهای بسیار زیاد و فرمول های ساده ریاضی بودند حل شدنی بودند. سرانجام در سال ۱۹۷۷ در ایتالیا نخستین گردهمایی جهانی در مورد تئوری آشوب برگزار شد.
انگاره کلیدی نظریه آشوب این است که «در هر بی نظمی، نظمی نهفته است». به این معنا که نباید نظم را تنها در یک مقیاس جستجو کرد. پدیده ای که در اندازه محلی، کاملا تصادفی و غیرقابل پیش بینی به نظر می رسد. چه بسا در مقیاس بزرگ تر، کاملا پایا و قابل پیش بینی باشد.
بعنوان نمونه جریان متلاطم اطراف بال هواپیما به ظاهر بی نظم است اما در واقع در عمق آن نظمی بزرگ نهفته است. در تئوری آشوب این طبیعت است که الگو‌های واقعی را می سازد و یا قبلا ساخته است. در حقیقت تئوری آشوب را می‌توان الگوواره جدیدی دانست که کاربردهای زیادی برای هر علمی در پی‌داشته است.
این تئوری در گستره‌های گوناگونی از علوم تجربی، علوم انسانی و اجتماعی وارد شده است.مانند ریاضی، اقتصاد و هوش مصنوعی. این نظریه باعث تغییر در نوع دیدگاه بشر به حل مسائل غیرقابل پیشبینی شده‌است.
برداشت‌های تخیلی فراوانی از کاربرد اثر پروانه‌ای در سفر زمان انجام گرفته است. یک تفسیر از این مفهوم، در فیلم «فرکانس» محصول سال ۲۰۰۰ میلادی ارائه شده است. در این فیلم، پدر و پسری در راستای زمان، از طریق امواج رادیویی با یکدیگر تماس برقرار می‌کنند .
آنها سعی می‌کنند گذشته را برای به دست آوردن نتایج مطلوب، تغییر دهند. اما با حوادث غیر مترقبه بزرگی مواجه می‌شوند.برخی آشوب را پس از نسبیت و فیزیک کوانتومی سومین انقلاب فیزیک در قرن بیستم نامیده اند. اکنون می خواهیم به ریشه‌های نظریه انقلابی آشوب بپردازیم.
پایه ریاضی نظریه آشوب
در سال ۱۹۷۷، ریاضیدان فرانسوی- آمریکایی، بنوآ مندلبرو نظریه انقلابی خود تحت عنوان «آشفتگی قابل پیشبینی»، را به بیرون ارائه داد. ریاضیات آشفتگی شکل کلی«هندسه بَرخال» بود که در پایان قرن۱۹ توسط هانری پوانکاره معرفی شد. در ریاضی آشوب؛ هر جزئی از الگو همانند و متشابه کل می‌باشد.
با مشاهده اشکال موجود در طبیعت، مشخص می‌شود که هندسه اقلیدسی قادر به تشریح اشکال پیچیده و ظاهراً بی نظم طبیعی نیست. هندسه« بَرخالی» روش بهتری برای توضیح پدیده‌های طبیعی است. «بَرخالها» اشکالی اند که بر خلاف اشکال هندسی اقلیدسی به هیچ وجه منظم نیستند.
میزان بی‌نظمی آنها در همه اندازه‌ها یکسان و تکرار پذیر است. همه پدیده‌های طبیعی نوعی «بَرخال» می‌باشند. در واقع هندسه« بَرخال »بیان ریاضی از بی‌نظمی و از معماری طبیعت است.
ریاضیات آشفتگی یا هندسه «بَرخالی» ردپای نامرئی خود را بر جهان امروز باقی گذاشته است. پیش بینی نسبتاً دقیق اوضاع جوی، تحلیل و پیش بینی فرایند های اقتصادی و بازار بورس و بطور کلی تحلیل سیستمهای دینامیک، جمعیت و رفتارشناسی اجتماعی، تئوری انقلاب و بسیاری دیگر.
بخشی از تواناییهایی است که این دانش جدید طی مدت زمان کوتاهی به بشر هدیه کرده است. آیااز این نظریه می‌توان نتیجه گرفت که هیچچیزدراینجهانتصادفی و بی‌هدفنیست؟
واقعیت این است که بی‌نظمیوغیرقابلپیشبینیبودنظاهریامورنتیجهطبیعیتفکراثباتیماست. در هر بی نظمی نظمی نهفته وجود دارد که با تغییر دیدگاه ما این بی‌نظمی به نظمی عمیق نمایان می‌شود.