2000/5

Könyvszemle

EGY IDŐSZERŰ TÉMA: A KÁOSZ

Magyar nyelven most jelenik meg először a nagyközönségnek szánt, a teljesség igényével írt ismeretterjesztő mű erről a témáról.1 A könyv több mint egy évtizede íródott, akkor, amikor a nemlineáris jelenségek és a káosz kutatása csakugyan forradalminak nevezhető szemléleti váltást

1 A hazai káoszkutatásokat Szépfalusy Péter akadémikus kezdeményezte az 1980-as évek elején. A fizikus szakma jól ismeri a Szépfalusy Péter és Tél Tamás szerkesztette A káosz c. kitűnő tanulmánykötetet (Akadémiai Kiadó, 1982). Igényes ismeretterjesztő munkák olvashatók a Magyar Tudomány 1993. évi 4. tematikus számában (címe: A káosz és a rendezetlenség kutatása). Néhány további színvonalas magyar nyelvű tanulmány: Vicsek Mária - Vicsek Tamás: Fraktálok a fizikában I-II., Fizikai Szemle 1993. 2. szám 41. o., 1993. 3. sz. 96. o.; - Tél Tamás: Törtdimenziós rendszerek: a fraktálok. Természet Világa 1984, 3. sz. 106. o.; - Tél Tamás: A káosz természetrajza. Természet Világa 1998, 9. sz. 386. o.

hozott a fizikában. Mára az akkori forrongás átadta a helyét a letisztult ismereteknek, a káosz betagozódott a tudományok rendszerébe. A téma ennek ellenére időszerű, részben, mert a nagy lelkesedés alábbhagyásával is bőven maradt kutatnivaló (megkockáztatnám: éppen a legfontosabb kérdések maradtak megoldatlanok, például a káosz megbízható és általános matematikai kezelése, statisztikai leírása), részben, mert az elért eredmények csak kevéssé mentek át a köztudatba. James Gleick könyvének néhány megállapítása fölött eljárt ugyan az idő (főleg az egyes eredmények, például a Feigenbaum-féle univerzalitás jelentőségét illetően), számos új eredmény is született azóta, de a könyv ezzel együtt is hiteles és lebilincselő bevezetést ad a káoszról a tudomány iránt érdeklődő minden olvasónak. A munka külön értéke, hogy az olvasót személyes ismeretségbe hozza a terület vezető kutatóival (a könyv minden fejezetének van egy külön főszereplője), így bepillanthatunk a kulisszák mögé, látjuk a tudomány (olykor esendő) emberi oldalát, együtt izgulunk hőseinkkel, együtt örülünk sikereiknek.

Megvallom, először kissé fanyalogva vettem a kezembe ezt a könyvet. Káosz a címe és az elmaradhatatlan, túlontúl is látványos Mandelbrot-halmaz ékesíti a címlapot - nem lesz ez az elviselhetőnél kommerszebb egy szakmabeli számára (aminek magamat gondolom)? Az előszót némi fölényes mosolygással olvastam végig. A szerző Feigenbaumot szimpatikus, ámde bogaras, különc zseniként mutatja be - mi ez a hatásvadászat? Lehet, hogy még igaz is? Fejemet csóváltam, amikor a könyvből arról értesültem, hogy a részecskefizikai Nobel-díjakat "Hawking fizikája szerzi egymás után" (NB. Hawking nem Nobel-díjas és nem részecskefizikus, ezzel szemben az utca embere is ismeri, amiben sajnálatos betegségének nem elhanyagolható szerepe lehet). Szóval, mit tagadjuk, a szerző az előszóban nemigen válogat az eszközökben, hogy az olvasó érdeklődését felkeltse. Eközben idéz olyan erősen túlzó véleményeket is, miszerint a káosz volna a relativitáselmélet és a kvantumelmélet mellett a XX. század harmadik olyan nagy tudományos eredménye, amire az utókor majd emlékezni fog.

Aztán az első fejezettől kezdve a szerző komolyabb hangra vált, és - bár lelkesen és a szerkezettel látszólag nem is törődve ömlik belőle a szó - az olvasó azon kapja magát, hogy őt is elsodorta az ár, már nem mosolyog fölényesen, hanem bólogat, hogy igen, ez tényleg így van, ez milyen szépen és világosan van leírva, mi mindent meg nem tudunk az időjárás előrejelzéséről, a hatvanas évek meg a nyolcvanas évek számítógépeiről és a Lorenz-modellről. A pillangó-hatásról (vagyis a kaotikus rendszerek kezdeti feltételekre való érzékenységéről) szóló első fejezet valóban telitalálat. Minden világosan, közérthetően, pontosan van leírva, megtaláljuk az eredeti tudományos közlemények adatait is - tudományos ismeretterjesztés ez felsőfokon!

A második fejezetben először a tudományos forradalmak kuhni jellemzőit taglalja szintén nagyon olvasmányosan és meggyőzően. A szerző a káosz példáján mutatja be, hogy az új eszméknek hogyan kell megküzdeniük az értetlen és/vagy ellenséges szakmai körök ellenállásával, hogyan kell méltánytalanságokat elszenvedniük, míg végül utat törnek maguknak. (Vajon ez csak külföldön van így?) Elgondolkoztató, hogy miért éppen azok részesülnek oly gyakran negatív diszkriminációban, akik a tudományt valóban előreviszik. Amint a könyvből megtudjuk, ez a jelenség végigkíséri a káosz felfedezésének történetét.

Különös történet ez sok szempontból - különös és tanulságos. A káosz jelensége, a kis szabadsági fokú determinisztikus rendszerekben megjelenő véletlenszerű viselkedés, amely a kezdeti feltételekre való érzékenységgel párosul, ismeretes volt már a múlt század végén (Poincaré), de még a tudósok körében sem volt közismert (bár például Einstein tisztában volt vele). A számítógépek elterjedése tette csak lehetővé, hogy bárki előtt kézzelfogható bizonyossággal kirajzolódjanak a képernyőn a kaotikus fázistrajektóriák, megjelenjenek a fraktálszerkezetű különös attraktorok. A kísérleti munkák szaporodásával kiderült aztán, hogy a káosz jelensége meglepően gyakori - ott volt korábban is a kutatók szeme előtt, mégsem figyeltek fel rá, mert nem sejtették - nem is sejthették -, hogy egészen egyszerű rendszerek nagyon bonyolult viselkedést produkálhatnak.

A további fejezetekben megismerkedünk a káosz forradalmának minden fontosabb szereplőjével. A szerző bevezet bennünket Edward Lorenz, Stephen Smale, James Yorke, Robert May, Benoit Mandelbrot, David Ruelle, Mitchell Feigenbaum, Albert Libchaber, Robert Shaw, James Crutchfield, Bernardo Huberman és még sok más kutató gondolataiba, munkamódszerébe és eredményeibe - mégpedig a leghitelesebb módon, ugyanis ténylegesen felkereste a könyvében szereplő tudósokat, beszélgetett, interjút készített velük, kikérdezte őket, szétnézett laboratóriumaikban, elolvasta tudományos értekezéseiket.

A könyv hatalmas ismeretanyagot ad át, szinte szédítő utazásra viszi az olvasót a tudomány birodalmába, olvashatunk káoszról és fraktálokról, időjárásról, ciklonokról, geofizikáról, a Jupiter vörös foltjáról, szívfibrillációról és a skizofrének szemmozgásáról, áramló folyadékokról, ökológiáról, élőhelyért versengő méhfajokról, kvantumelméletről, atomokról és kvarkokról... ki is tudná felsorolni? Sajnos, a könyv színvonala kissé egyenetlen, a szerző időnként olyan kitérőket, a tárgy-hoz nem tartozó zavaros eszmefuttatásokat is megenged magának, mint amilyen a Goethe színelméletéről szóló rész a Feigenbaum-féle univerzalitásról szóló hatodik fejezetben, vagy a Wallace Stevenstől származó versidézetek elemzése a Libchaberről szóló hetedik fejezetben. Mintha ezek a részek nem volnának letisztázva. (Persze, az is lehet, hogy ezek a pihenők a hosszú utazás közben.) Itt-ott hiányzik egy-egy fogalom megvilágítása (vagy mindenki tudja, mi például egy részecske "színe" és "íze" [color, flavor]?), egy-egy "mellékszereplő" bemutatása (ki Dyson a nem fizikusok számára?), néhol kétes érvényességű állításokkal is találkozunk (a szerző szerint például a cigarettafüst egyre gyorsulva száll fölfelé, és ez okozná a füst örvényekre bomlását), de ezekért a hiányosságokért bőven kárpótol az ismeretek és gondolatok gazdag áradása.

A nem könnyű szöveg kitűnő fordítása Szegedi Péter munkája (kontrollszerkesztő: Seres Iván). Külön ki kell emelni, hogy a lábjegyzetekben a magyar nyelven hozzáférhető ismeretterjesztő cikkekre és szakmunkákra való hivatkozások is helyet kaptak.

Befejezésül elolvasásra ajánlom ezt a könyvet mindenkinek, aki érdeklődik korunk tudománya iránt - meggyőződésem, hogy nem fog csalódni. (James Gleick: Káosz. Göncöl Kiadó, 1999.)

Bene Gyula


<-- Vissza az 2000/5. szám tartalomjegyzékére