Specialarbetet om Kaosteorin
-Läs och Lär-
Sammanfattning
Kaosteorin är den yngsta av de större naturvetenskapliga
områdena. Vad som tidigare hindrat forskningen inom detta område
har varit bristen på avancerade räknemaskiner. I och med datorernas
snabba utveckling har också kaosforskningen kunnat ta fart. Kaos
är, i det här sammanhanget, inte ett generellt uttryck för
oordning, utan ett tvärvetenskapligt sätt att förklara naturens
egenskaper att vara omöjlig att kunna förutsägas och kartläggas
in i minsta detalj. Kaosteorin kallas också, lite otympligt, teorin
om dynamiska, icke-linjära system. Exempel på ett sådant
system är vädret; ett komplicerat, naturligt system som inte
kan förutsägas mer än någon dag i förväg.
När man studerar dessa system tar man hjälp av differentialekvationer
och fraktalbilder för att visualisera och beräkna systemens egenskaper
och deras begränsande attraktorer. Områden, inom vilka kaosforskningens
landvinningar är användbara är vid beräkningen av ekonomiska
fluktuationer, djurpopulationer, smittspridningar, m m.
Syfte
Syftet med detta specialarbete är att tolka, sammanfatta och omformulera
de grundläggande tankegångarna inom kaosforskningen. Informationen
skall härmed bli lätttillgänglig för de som inte är
speciellt bevandrade inom de naturvetenskapliga kunskapsområdena,
men som ändå har ett intresse i dem och vill lära sig mer.
De delar av kaosteorin som presenteras här skall ligga på en
sådan nivå att en elev på nv- programmet, som inte annars
kommer i kontakt med dem, förstår dem. Den som har stött
på färgglada och fascinerande fraktalbilder skall, efter att
ha läst detta specialarbete, kunna förstå hur de framställs,
vad de representerar, vilken roll de spelar för kaosforskningen, och
vice versa.
1 Kaosteorin
1.1 Inledning
Kaosteorin, dynamisk systemteori, studiet av icke-linjära system
eller komplexa adaptiva system, som det också kallas, har något
av en halo av mystik kring sig. Detta kan komma sig av att det är
ett tvärvetenskapligt forskningsområde men egentligen inte passar
in i något klassiskt fack, vilket de flesta andra naturvetenskapliga
inriktningar gör. Vid en internetsökning på kaos, eller
dess engelska motsvarighet, dyker en hel uppsjö av mer eller mindre
suspekta och suggestiva tips upp, av vilka de flesta passar bäst i
kategorier som kultur, musik eller till och med ockultism; inte naturvetenskap.
Detta mycket tack vare den något anarkistiska betydelsen av ordet
kaos. Kaos är alltså något övergripande, som har
sina verkningar inom fysiken, biologin, ekonomin, matematiken, m m. En
annan anledning till att folk ibland lägger pannan i veck när
man nämner kaosteorin är att de flesta inte har hört talas
om det tidigare. Detta på grund av dess ringa ålder. Påverkas
man som gemene man/kvinna av kaos? Nej, det anser inte jag, personligen.
Kaosteorin är något av en tankeställare som varje inbiten
teoretiker bör ta sig varje gång han bevisar naturens gång
med formler och tabeller som ger exakta värden.
1.2 Begrepp man bör känna till först
Det finns en rad begrepp inom matematiken och fysiken som man måste
känna till och förstå för att tillgodogöra sig
detta specialarbete. Om man inte känner på sig att man förstår
den vetenskapliga betydelsen av dessa ord, så kan man här nedan
läsa till sig kunskap om deras innebörd.
1.2.1 System
Ett system består av flera komponenter som interagerar, eller
växelverkar, med varandra. Det kan exempelvis vara så enkelt
som en hög stenar. Det som får stenhögen att bli ett system
är att stenarna påverkar varandra. Flyttar man på en av
stenarna i högen ändras förhållandena kring de övriga.
Skulle stenarna ligga utströdda och inte vidröra varandra, så
skulle de inte längre påverka varandra, och således inte
heller kallas ett system.
1.2.2 Modell
Ett system kan reproduceras i en modell, om man vet hur och vilka krafter
som påverkar de olika komponenterna i det ursprungliga systemet.
För att göra en modell av det tidigare nämnda exemplet stenhögen
behöver man lika många stenar med exakt samma vikt, form och
yta som de i det ursprungliga systemet. Sedan måste man stapla dem,
så att de ligger i exakta motsvarande positioner, för att modellen
skall vara komplett. Man skulle också kunna tänka sig att göra
en teoretisk modell, där man istället räknar ut vikt, form,
yta och krafter mellan stenarna. På senare tid används ofta
datorsimulationer som modeller. Med avancerade program som innehåller
hållfasthetslära, materiallära, diverse fysikaliska lagar
m m kan exempelvis Volvo krocka bilar i cyberrymden, och rätta till
de stora konstruktionstabbarna innan man gör de avslutande säkerhetstesten
i levande livet (med dockor).
1.2.3 Linjärt och icke-linjärt
Dessa begrepp används för att beskriva system av olika natur.
De linjära systemen är de enkla. Exempelvis: en kola kostar en
krona, jag har tio kronor som jag köper kolor för; jag har tio
kolor när jag handlat. I ett xy-diagram skulle det vara en rak linje
som beskriver hur många kolor jag får där axlarna representerar
kolor och kronor. Alltihop är väldigt förutsägbart.
Ser man istället på en fabrik som tillverkar muttrar, så
borde det råda ett linjärt förhållande mellan antalet
arbetare och producerade muttrar. En fabriksföreståndare vet
att verkligheten är annorlunda. Mutterantalet påverkas av många
olika faktorer; dessa kan vara arbetarnas lunch, hur pigga de är,
om maskinerna är slitna, etc. Fabriken är alltså i verkligheten
ett icke- linjärt system. När man gör modeller av något
verkligt så tar man en del saker för givet. Man generaliserar
en aning, för att modellen skall bli enklare att tillverka och lättare
att förstå. Alla dessa förenklingar görs för
att systemet skall bli så linjärt som möjligt.
1.2.4 Differentialekvationer
En differentialekvation är en ekvation som innehåller en
eller flera derivator till en okänd funktion. Ordningen, eller graden,
på en differentialekvation bestäms beroende på vilken
derivata den innehåller. En andra ordningens differentialekvation
innehåller ingen derivata högre än andraderivatan, en första
ordningens differentialekvation innehåller således ingen annan
sorts derivata än förstaderivatan. Differentialekvationer används
ofta för att beskriva och beräkna händelser i naturen, då
naturen bjuder oss så många komplicerade förlopp med varierande
hastigheter, accelerationer, m m. Tyvärr kan man inte lösa alla
differentialekvationer så att man får ett entydigt svar. Det
är framför allt de olösliga ekvationerna som är intressanta
för kaosforskningen.
1.3 Historia
1.3.1 Tiden fram till och med upplysningstiden
I alla tider har människor fruktat och fascinerats av kaos, den
yttersta oordningen. Ordet härstammar ursprungligen ur den antika
grekiskan. Där användes det för att beskriva vad som fanns
innan ordning, kosmos, hade uppstått. Kaos var i den grekiska mytologin
skaparen av det mörka och onda. I Egypten var guden Set (Sutech) kaosgud
och ett förkroppsligande av direkt fiendeskap och ren och skär
ondska. Det finns ingen entydig bild av hur han ser ut, men alla försök
att avbilda honom har det gemensamt att de ingjuter respekt och fruktan
i betraktaren. I och med upplysningstiden tappade folkmassorna tilltro
i de religiösa förklaringarna på hur universum hängde
ihop och de regler som styrde allt. Vetenskapen var det nya, trovärdigare.
Sir Isaac Newton var en av de som stod för den deterministiska forskningen,
vetenskapen som kan räkna ut reaktioners resultat med hjälp av
att känna till ingångsförhållanden och formler som
beskriver förhållandet mellan dessa fakta, och vad de leder
till. Slump var inget som existerade, och ingenting i vår omgivning
hade en fri vilja. I de klassiska vetenskaperna har man försökte
beskriva vår omgivning med hjälp av linjära modeller. Tidigare
nämnda Newton formulerade de första vetenskapliga lagarna på
sent 1600-tal. Dessvärre gav alltid de praktiska laborationerna lite
avvikande svar, och ju fler faktorer som spelade in i försöken,
desto större blev avvikelserna. Detta var inget man fäste någon
större vikt vid; resultaten var i stort sett tillfredsställande,
och missvisningarna kunde skyllas på dåliga mätmetoder
och illa kalibrerade instrument. När man anammade sig missvisningarna
och försökte hitta grunden till dem kallade man dem för
brus. Man såg på brus som något oundvikligt. Bruset förklarades
som små odefinierade faktorer som egentligen inte påverkade
experimentens utgång i någon större utsträckning.
1.3.2 Inledningen till kaosforskningen
En kvantfysiker vid namn Werner Heisenberg resonerade lite kring det
som tidigare kallats brus, och formulerade sedan det som kom att kallas
Heisenbergs osäkerhetsteori. Denna teori innebar att man kan inte
utföra mätningar på ett föremål eller en händelse
utan att påverka dess resultat, d v s alla mätningar som görs
är till viss del felaktiga, eller approximativa, som de lite rättvisare
bör kallas. Inom aerodynamiken kan man lätt tänka sig ett
exempel som illustrerar denna teori. Alla vet hur komplicerade vindvirvlar
kan vara; ett instrument som mäter dessa virvlars styrka och karaktär
påverkar också deras fortsatta rörelse, eftersom de är
så instabila i sin natur. Det är denna naturens förmåga
att vara oförutsägbar som är stommen i kaosteorin. Det verkar
finnas sanningar om livet som är tänkta att vara utom räckhåll
för oss nyfikna människor. Filosofiskt sett så skulle all
utveckling vara omöjlig om alla system förr eller senare kommer
till en stabil punkt.
1.3.3 Edward Lorenz - kaosteorins fader
Edward Lorenz hette en man som efter examen vid Dartmouth College 1938
kände att matematiken var hans kall. Han hade under sin uppväxt
alltid föredragit teori framför praktik. Det var för honom
ett underhållande tidsfördriv att lösa matematiska problem,
som man löser korsord; något hans far såg på med
stor glädje. När andra världskriget bröt ut och det
amerikanska flygvapnet behövde meteorologer ändrades riktningen
på Lorenz karriär, och han började således studera
meteorologi istället för matematik, detta på forskarnivå.
Vädrets ombytlighet hade alltid fascinerat Lorenz. 1960 jobbade han
på MIT, Massachusetts Institute of Technology, och lyckades där
framställa ett miniatyrväder i en primitiv Royal McBee dator.
Detta dataprogram, som var oerhört mycket enklare än verkligheten,
imponerade på kollegorna, och Lorenz gjorde vädersimulationer
med väldigt varierande ingångsförhållanden. Han insåg
snart att vädret aldrig kan förutspås för annat än
en begränsad tid framåt. När astronomer inte kunde förutse
planeternas rörelser i vårt solsystem, vilket kan anses vara
ett tämligen enkelt fysikaliskt system, hur skulle då meteorologerna
kunna se det komplicerade vädret i framtiden? Vädret består
ju av så många olika faktorer som interagerar med varandra;
lufttryck, nederbörd, fronter, temperatur, vindar etc. Lorenz gav
inte upp trots den insikten, han gjorde istället upp ett antal regler
för hur vädret uppför sig, där han utgick från
de utskrifter hans väderprogram gjorde. Han märkte exempelvis
att när utskriften på lufttrycket gick från ett lågt
till ett högt värde utan någon "puckel", så
hade nästa snarlika ökning en dubbelpuckel. Det var aldrig exakta
upprepningar, men det fanns ett tydligt mönster. En ordning i oordningen.
Denna ordning, eller egenskap att följa ett mindre noggrant mönster
kom att kallas systemets attraktor. Inom alla icke-linjära system
finns det en mer eller mindre tydlig attraktor. Ett exempel är en
pendels attraktor, vilken är att den alltid rör sig runt en lodlinje,
och stannar slutligen hängande i denna linje. Attraktorn är ett
slags gräns inom vilken kaos råder; man vet inte exakt hur systemet
kommer att uppföra sig, men man vet att det sker inom denna gräns.
1.3.4 Lorenz attraktor
Lorenz ville utveckla sitt resonemang kring de mystiska attraktorerna
och sökte då den enklaste formeln som påvisar en sådan.
Han fann att ett ekvationssystem med tre variabler som styrs av tre differentialekvationer
gav upphov till en linje i ett tredimensionellt ekvationssystem. Denna
linje hade de fascinerande egenskaperna att den var oändlig, men upptog
ett ändligt rum i det tredimensionella diagrammet. Ursprungligen stötte
Lorenz på ekvationerna, s k "Navier-Stokes ekvationer"
när han var på jakt efter en ekvation som beskrev ett system
av en vätska (eller gas) som värms upp. En rörelse som formelmässigt
har många likheter med Lorenz attraktor. Så här kom den
slutliga ekvationen för Lorenz attraktor att se ut:
dx/dt = delta* (y - x)
dy/dt = r * x - y - x * x
dz/dt = x * y - b * z
"Delta" står för "Prantl numret", ett
värde för förhållandet mellan en vätskas viskositet
och dess förmåga att ta till sig värme. Vad man använder
för värde på delta är av mindre vikt, men Lorenz använde
tio i sin ekvation. Variabeln r står för temperaturskillnaden
mellan överkanten och underkanten på systemet. B står
i sin tur för förhållandet mellan höjden och bredden
i systemet. Lorenz använde i sitt försök 28 som r och 8/3
som b, och det har därför blivit de generella värden man
använder vid uppritandet av Lorenz attraktor. Svaren man får
fram på x står för rotationshastigheten på vätskecylindrarna,
y-svaren för temperaturskillnaden mellan höger och vänster
sida på cylindern och z-värdena representerar deviationen från
en ponerad rätlinjig graf över temperaturen. En vinterdag 1961
skulle Lorenz dubbelkolla en ovanligt fascinerande "körning"
av sitt väderprogram, och valde att för enkelhetens skull börja
med värdena han hade halvvägs igenom "körningen".
Hans variabler var lagrade med sex decimalers noggrannhet, men han bestämde
sig för att avrunda dem till tredje decimalen, då det borde
vara av mindre vikt vad som sker i storleksordningen tiotusendel och mindre.
Vid jämförelsen av de två utskrifterna från de olika
"körningarna" så upptäckte Lorenz att de följdes
åt en bit, men att de sedan skildes åt, för att slutligen
få helt olika natur. Den första slutsatsen han drog var fel,
den var att datorn var trasig, att någon diod hade gått sönder
eller något liknande. Nästa slutsats stämde bättre;
ju mindre exakta ingångsvärden man har, desto tidigare skiljer
sig kurvorna från varandra. Det fanns alltså ingen exakt gräns
för när man skulle få två likadana kurvor, för
i ett icke-linjärt system så får man olika resultat förr
eller senare. Om Lorenz "körningar" hade varit dokumentationer
av verkligheten, så hade den ursprungliga avrundningsmissen kunnat
motsvaras av en vindpust orsakad av en fjärils vingslag. Vad resultatet
kommer bli är alltså helt beroende på hur exakta ursprungsförhållandena
är. "Sensitivt beroende av begynnelsevillkoren", som detta
fenomen lite fint kallas, var ingen ny företeelse, utan något
som länge förekommit i folkliga föreställningar.
"Ett söm föll ur och hästskon föll
av;
hästskon föll av och hästen föll omkull;
hästen föll och riddaren föll ur sadeln;
riddaren föll ur sadeln och hären föll undan;
hären föll undan och kungariket föll!"
Ser man nu tillbaka till vädret så är detta oförutsägbart
p g a att man inte kan känna till ingångsförhållandena
exakt nog. Om man mäter lufttryck, temperatur, etc i hela atmosfären
i punkter med en decimeters avstånd, skulle man då kunna förutsäga
väderleken? Svaret blir nej. Tids nog skulle de små förändringar
som låg mellan mätpunkterna växa sig stora nog att de skulle
påverka vädret. Instabiliteten finns i varje punkt i universum
och inget icke-linjärt system kommer någonsin till en stabil
eller självupprepande punkt. Detta är innebörden av kaosteorin.
Denna instabilitet, som finns i varje punkt, kan växa sig så
stor att den ändrar på ett sådant givet begrepp som jordens
magnetiska nord- och sydända. Man har kunnat räkna ut att jordens
magnetiska fält ändrat riktning ett flertal gånger under
dess historia, och detta vid väldigt oregelbundna tidpunkter. "Om
nu vädret är så instabilt att vi människor inte kan
förutsäga det, så borde vi i varje fall kunna åstadkomma
förändringar stora nog att kontrollera det", tyckte en av
Lorenz äldsta vänner vid MIT, Robert White. Lorenz tyckte annorlunda;
du kan förändra vädret så att det blir annorlunda
från vad det egentligen skulle blivit, men du kan inte kontrollera
vad du får istället. "Det är som att kupera om en
redan väl blandad och kuperad kortlek; man får ett annat resultat,
kanske är det bättre, kanske är det sämre".
2 Fraktal - bilder av kaos
Man kan fråga sig vad som höll kaosforskningen från
att ta fart tidigare än den gjorde. En anledning var ju att ingen
funderat kring det så speciellt mycket före det att Lorenz väderprogram,
p g a skillnader i tiotusendelarna, gav två divergerande kurvor.
En annan är att differentialekvationer kräver starka datorer
för att kunna räkna ut alla eventuella lösningar, och sedan
plotta dem i ett ekvationssystem.
2.1 Hur fraktal upptäckts och framställs
2.1.1 Det imaginära talplanet
Alla tal består av två delar, en reell och en imaginär.
Den imaginära delen i ett tal är ingen praktisk möjlighet,
som hörs på dess namn, men kan ändå förklaras.
Tar man en jämn rot ur ett negativt tal, så får man fram
ett tal som kompletteras med ett i; detta för att visa på att
talet är imaginärt. Exempelvis: roten ur -1 är 1i, roten
ur -4 är således 2i o s v. Alla tal kan ritas in i ett xy-diagram,
det imaginära talplanet, där x- axeln är den reella delen
av talet och y-axeln den imaginära. Ett tal som 5-(-4)(1/2), eller
5-2i, skulle hamna på koordinaten (5, -2). De flesta talen i vår
tillvaro har en imaginär del som är noll, och skulle deras koordinater
plottas i det imaginära talplanet skulle de bara hamna längs
med x-axeln, som längs vilken tallinje som helst.
2.1.2 Newtonmetodens komplexa gränser
John Hubbard, en amerikansk matematiker som avskydde gissningar och
approxi- mationer, hävdade tjugo år efter att Lorenz offentliggjort
de första publikationerna om attraktorer att ingen, med säkerhet,
visste om differentialekvationerna åstadkom en attraktor. Han tog
därför det enklaste tredjegrads polynom som fanns, X3-1=0, och
fann tre lösningar till det. Dessa tre lösningar var:
X1 = 1
X2 = -1/2 + i (3/2)(1/2)
X3 = -1/2 - i (3/2)(1/2)
Inritade i det komplexa talplanet bildar dessa tre en liksidig triangel.
Newtons metod, eller Newton-Raphsons metod som den också kallas,
används för att hitta lösningar till polynom ekvationer.
Metoden går ut på iteration, d v s upprepning av en formel
i vilken ett approximativt värde sätts på variabeln i polynomet
och svaret sedan används i samma formel, man får då ett
nytt värde som används igen, och så vidare. För varje
gång man räknar om får man ett nytt värde som ligger
ytterligare något närmre en lösning på polynomet.
John Hubbard provade diverse värden i det komplexa talplanet för
att finna vilka punkter som ledde till vilken lösning på formeln
X3-1=0. För att göra det hela mer lättavläst så
använde han olika färger för de olika lösningarna;
rött, blått, grönt. Hans bild hade stora färgfält
kring lösningarna, men ju vid varje gräns mellan två färgfält
fanns alltid den tredje färgen representerad i en tredje angränsande
punkt. Man kan därför säga att gränserna mellan de
olika fälten var oändliga. Tittade man närmre på gränsen
mellan två färger fanns alltid den tredje där, och tittade
man närmre på "nya" gränsen mellan den tredje
och en av de två tidigare färgerna, då fann man den återstående
av de tre färgerna i en angränsande punkt. Man kan alltså
zooma in mer och mer och hela tiden hitta nya detaljer. Detta kallades
Newtonmetodens komplexa gränser. Dessa finns med i alla ekvationer
där variablerna har en faktor högre än två.
2.1.3 Mandelbrot- och Juliamängderna
Den allra första att grafiskt framställa fraktaler var Benoit
Mandelbrot, en matematisk mångsysslare på datorföretaget
IBM, i USA. Han ritade upp Mandelbrotmängden, vilken kom att bli symbolen
för kaosforskningen. Mandelbrotmängden var en sammanfattande
bild av de redan kända Juliamängderna (se bilden på framsidan).
Juliamängderna heter de, då de är döpta efter sin
upphovsman, Gaston Julia, en fransk matematiker som levde 1893-1978. Ekvationen
för dessa mängder är Zn=Z(n-1)2 + C (n=1, 2, 3,...), där
c är en konstant och olika värden på Zn ger oss olika sorters
Juliamängder. Dessa kan variera väldigt mycket i utseende. Mandelbrotmängden
har samma formel som Juliamängderna, men man låter C variera
med iterationerna, och Zn vara konstant 0 (noll). Alla Juliamängderna
finns alltså representerade i Mandelbrotmängden. Med Julia-
och Mandelbrotmängden utgår man från ett komplext tal
och ju fler gånger man utför iterationen, desto mer detaljrik
blir bilden. Vissa värden som itereras närmar sig inte en lösning
utan rusar istället iväg mot oändligheten. Dessa värden
ritar man inte ut alls. Det svarta området i Mandelbrotmängden
är tal som inte går mot oändligheten, medan de färgade
områdena är de som nästan gränsar mot oändligheten,
och randen mellan de färgade och det svarta området är
själva Mandelbrotmängden. I och med att man kan zooma in i oändlighet
på detta område och hela tiden upptäcka nya "bukter",
så är mängden oändlig. De olika färgade områdenas
färgtonskala och storlekar bestäms genom att man anger vissa
gränsvärden för hur många iterationer som krävs
för att talen skall överstiga vissa värden på sin
väg mot oändligheten. Mandelbrotmängden med bara synlig
information, utan inzoomningar, kräver omkring 6 miljoner uträkningar.
Detta är den största anledningen till varför man inte försökte
rita upp bilden innan datorerna hade utvecklats.
2.1.4 Typiskt för fraktal
Dessa bilder på Newtonmetodens komplexa gränser kan kallas
fraktaler. En annan mer lättritad fraktal är Sierpinskis triangel.
Gemensamt för de enkla fraktalerna är att alla delar av fraktalen
är en exakt, eller snarlik, kopia av den hela. I oändlighet kan
man zooma in och bara se ytterligare djup i bilden, utan att den förändras.
De mer komplicerade fraktalerna, som Mandelbrotmängden, visar inte
på en exakt bild av helheten; det finns dock hela tiden upprepningar
av mönster, insmugna i djungeln av sjöhästsvansar, snirklar
och krusiduller.
Bild: I fraktalen Sierpinski´s triangel är varje uppföstorad
detalj en exakt kopia av fraktalen i sin helhet.
2.1.5 Naturen är full av fraktala oändligheter
Man kan se på allt i naturen, som man ser på Mandelbrotmängder.
Vill man exempelvis vill veta längden på Storbritanniens kust
(Skottland och Englands omkrets). Precis som de avancerade fraktalerna
så upptäcker man nya bukter, vikar, sprickor och svackor om
man tittar närmre på kustremsan. Kustremsan är alltså
oändlig, men har ändå en attraktor - Storbritannien har
trots allt en ändlig area. I tabeller över länders omkrets
står bara en approximativ siffra, vilket är vad man får
nöja sig med överallt i naturen om man vill ha ett någorlunda
gripbart värde på någonting.
2.2 Fraktal dimension
Fraktalernas dimension är ett sätt att mäta en viss
fraktalbilds detaljrikedom, hur mycket längre fraktalens omkrets blir
beroende på hur mycket man förstorar bilden, så att säga.
Detta räknas ut genom att logaritmen för fraktalens längdökning
delas med logaritmen för förändringen i skalan. Om man exempelvis
tar en linje som förstoras till dubbla längden så ser uträkningen
av dimensionen ut såhär:
Log 2 / Log 2 = 1
Förstorar man en kvadrat två gånger blir dess omkrets
4 gånger längre. Detta ger dimensionen:
Log 4 / Log 2 = 2
I fraktalen Kochs stjärna eller snöflinga ersätter man
för varje steg i fraktalen en rak linje ___ med _/\_. Varje kort linje
i den nya stjärnan motsvarar 1/3 av den tidigare raka linjen. Dimensionen
på stjärnan är alltså:
Log 4 / Log 3 = ~ 1.261
3 Avslutning
Kaosteorin, denna omfattande vetenskap som tagit fart med datorernas
utveckling. En djupare vetenskap som kan skönjas bakom de mest vitt
spridda rytmer i naturen. Ligger dessa likheter mellan börsens upp-
och nedgångar, hjärtats slagrytm, fågelsångens frekvenser
och planeternas banor kring solen gömda i en universalformel, utom
räckhåll för oss människor. Man har begränsat
mörkerområdet till attraktorer, men inte mycket längre.
Vi kan alltså idag visa på de icke-linjära systemens generella
mönster, men inte förutsäga dem exakt. Kaosteorin har inget
med okontrollerad oordning att göra, men med hur man kan mönster
i något som är tillsynes slumpartat. Det är det generella
beteendet i naturens processer som är det essentiella. Man måste
se alla sidor av teorin; inte bara instabiliteten i oförutsägbara
system, utan även att det trots allt finns ett stabilt mönster
i det oförutsägbara, och att många till synes stabila system
är instabila sett under ett längre tidsspann. Att de flesta rytmer
i naturen inte kommer till en stabil punkt är något vi skall
se på med glatt sinne. Om naturen skulle falla in i ett förutsägbart
mönster skulle alla spänningsmoment i tillvaron försvinna.
Man skulle till slut komma att förutsäga världsalltets hela
framtid, vilket skulle sätta käppar i hjulet för all utveckling,
negativ som positiv. Kaoset består helt enkelt i att vad vi människan
än försöker att förutse, kommer det aldrig helt stämma,
utan förr eller senare divergera från verkligheten.
Källor
* KAOS - vetenskap på nya vägar Gleick, James Bonniers (New
York, 1987)
@
What Is Chaos Theory? Michaels, Mark (The Chaos Network, 1995) http://www.prairienet.org/business/ptech/txt/chaostry.html
@ Kaos - eller små fluffiga moln Myolp http://www.darkface.pp.se/~myolp/chaos/kaos.html
(Denna källa finns dock ej längre att tillgå på internet)
@
Fractal Frequently Asked Questions and Answers Stepp, Ermel (1995-13-02)
http://webpages.marshall.edu/~stepp/fractal-faq/faq.html
@Andrew
Ho´s Chaos Theory Home Page Ho, Andrew http://www.students.uiuc.edu/~ag-ho/chaos/chaos.html
Andra sidor av Andrew Ho, länkade till denna, har också använts.
* Matematik 2000, kurs E Björk, Lars-Eric; Brolin, Hans Natur och
Kultur (Borås, 1996)
@ Seth http://osiris.colorado.edu/LAB/GODS/set.html
* Kvarken & Jaguaren - äventyr i det enkla och det komplexa
Gell-Mann, Murray ICA Bokförlag (New York, 1994)
* Kaos Ohlén, Gunnar LIBER (Lund, 1989)
@ Build Your
Own Chaos Machine Pickover, Cliff (The Electric Origami Shop, 1995) http://www.ibm.com/Stretch/EOS/chaos.html