KELEBEK KANATLARINDA YAŞAM
1971 yılında, Lorenz adlı bir meteoroloji uzmanı, hava tahminleri yapmakla uğraştığı laboratuavarındaki bilgisayarında garip bir şeyler keşfetti. Önce bunun bir ölçüm hatası olduğunu sanmıştı. Ama sonradan, bunun ileriki yıllardaki tüm bilimsel düşünceyi ve insalığın fikir dünyasını önemli ölçülerde etkileyecek bir bilimsel bakış açısı değişikliği olduğu anlaşılacaktı. Konunun yabancısı olanlar için, olan özetle şuydu: Lorenz, hava durumunu bilgisayarında modelleyerek, sayısal bir hava durumu tahmin sistemi üzerinde çalışıyordu (bu o zamanlar meslektaşlarının hiç de ciddiye almadıkları bir uğraştı!). Hava olaylarını rakamlara ve kodlara indirgemiş ve sonra bilgisayara öğrettiği kurallarla -ki bunlar meteorolojik kurallardı- bu girdilerden nasıl hava sonuçlarının çıkacağını, bir yazıcıdan çıkan çıktılarla gözlemlemekteydi. Bigisayar, bir insanın ömrünün yetmeyeceği hesaplamaları ve tekrar işlemlerini bıkıp usanmadan ve hızlı bir biçimde yapabilme özelliğine sahiptir (o günlerin bilgisayarları ancak, bu gün kullandığımız cep hesap makinaları kadar bir kapasiteye sahip olsalar da, iş görüyorlardı). Bilgisayar günler boyu, hiç durmadan böyle hesaplar yaparak, sonuçları yazıcıdan çıktı olarak veriyordu. Bu çıktılar da sayı dizileri şeklindeydi ve Lorenz bunların grafik analizlerini yaparak, sayıları hava durumundaki değişikliklere dönüştürüyordu.
Günlerden bir gün, Lorenz, bilgisayarın yaptığı işlemi, orta yerinden başlatmak istedi. Yani bilgisayar süregiden bir işlem yaparken, işlemi kesip, yazıcıdan çıkan ara değerlerden birini, başlangıç değerleri olarak bilgisayara klavyeden girdi. Daha sonra bir kahve almaya gidip, bir saat kadar sonra geri döndüğünde gözlerine inanamadı! Bilgisayarın verdiği çıktıların, bir önceki hesaplama sizisiyle hiç bir ilgisi kalmamış, tamamen farklı sonuçlar ortaya çıkarmaya başlamıştı. Bu yeni serinin önceki seri ile hiç bir alakası yoktu artık. Lorenz önce makinanın bozulduğunu düşündü. Ama hemen sonra durumu farketti. Kendisi klavyeden ondalık bir sayı değerini bilgisayara girerken, virgülden sonraki beş ve altıncı basamakları yuvarlayarak yazmıştı, çünkü bu kadar küçük bir ondalık değerin, hesaplamalar üzerinde bir etkisi olmayacağını düşünüyordu. Fakat sonuçlar hiç de onun düşündüğü gibi değildi. Lorenz'in bilgisayara girerken yok saydığı o ondalık basamaklar, değer olarak hava akımları içinde bir kelebeğin kanat çırpması kadar önemsizken, kısa bir süre sonra, izleyen sonuçlarda büyük farklılıklara neden olmuştu. Yani bir kelebek sadece kanat çırparak büyük bir fırtına çıkarmıştı!
Elbette böyle bir sonucu bilgisayar hatası olarak görüp görmemezlikten gelmek olasıydı ama, Lorenz, yeni bir bilimsel çığır açmak için önceden hazırlıklı ve dikkatli bir beyne sahip olduğundan, durumu daha ileri düzeyde araştırmaya karar verdi. İşte o gün kaos bilimi dediğimiz bilimin de doğum günü oldu.
Elbette burada bir fizik dalı olan kaos fiziğinin karmaşık matematiksel temellerinden ve ayrıntılı tarifinden bahsetmeyeceğim. Bunun için hem yerimiz, hem benim bilgim yetersiz; hem de bu ayrıntılar ana fikir açısından gerekli değil. Ama kısaca, bu bilim dalının bize neler söylediğine bir bakalım.
Lorenz'in temellerini attığı kaos fiziği, bu gün bir çok uygulama alanı bulmuştur kendisine. Bu fizik dalı, "doğrusal olmayan" (nonlinear) sistemleri inceler. Bu sistemleri aslında günlük hayatımızda hepimiz tanırız. Örneğin bir nehirde dalga dalga akan su, suya damlayan bir damla mürekkebin su içinde dağılışı, ağaçtan düşen bir yaprağın düşüş güzergahı, bir yağmur damlasının camda kayarken izlediği yol... Bunlar hep doğrusal olmayan sistemlere örnektirler. Bunlar neden doğrusal değildir? Hareketleri önceden hesaplanıp tahmin edilemez de ondan. Örneğin açık havada ağaçtan düşen bir yaprağın yerde hangi notaya düşeceğini tam olarak hesaplamamız imkansızdır. Laboratuarda sabit koşullar altında (rüzgarsız bir ortamda örneğin) oldukça yakın bir şekilde hesaplayabileceğimiz
yaprağın yere varma noktası, açık havada çok karmaşık değişkenlerin rol aldığı
karmaşık bir hadiseye dönüşüverir. Yani bu tip hadiseler "kaotik"tir. Aslında en
büyük kaotik sistemler, canlılar olarak bildiğimiz ve bizim de dahil olduğumuz
sistemlerdir.
Gerçekte gözümüze görünen düzenin bir aldanma olduğu artık açıkça telaffuz
ediliyor kaos bilimcileri tarafından. Her şeyde bir hesaplanamazlık, bir
karmaşa, bir önceden bilinemezlik hüküm sürmekte. Her sistem veya her
hadise, şu veya bu şekilde bir yerlerinde kaotik bileşenler içeriyor.
Kaotik sistemlerin iki önemli özelliğini şöyle sıralayabiliriz:
