แม้ว่าโลกที่เราอาศัยอยู่จะซับซ้อน แต่ความซับซ้อนในฐานะวิทยาศาสตร์ไม่ได้มีประวัติศาสตร์อันยาวนาน นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่พยายามทำความเข้าใจทุกอย่างในแง่ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างคู่ของ “อนุภาคทดสอบ” ในอุดมคติมาหลายชั่วอายุคน จากนั้น เมื่อประมาณ 100 ปีก่อน อองรี ปวงกาเรได้ชี้ให้เห็นว่าระบบสามร่างกายที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างเต็มที่นั้นไม่ได้เป็นเพียงผลรวมของคู่ส่วนประกอบทั้งสามเท่านั้น
กำเนิด “ปัญหาสามตัว”
อันเลื่องชื่อในเวลานั้น น้อยคนนักที่จะสังเกตเห็นก้อนเมฆก้อนเล็กๆ นี้บนท้องฟ้าที่มีแสงแดดส่องถึงจากการลดความซับซ้อนของการลดทอน แม้กระทั่งก่อน Poincaré – ก่อนการค้นพบอะตอม – Maxwell และ Boltzmann ได้คาดการณ์ถึงความจำเป็นในวิธีการใหม่ ๆ หลังจากประสบความสำเร็จ
ในการสร้างแบบจำลองก๊าซเป็นฝูงโมเลกุลยืดหยุ่นที่ไม่เป็นระเบียบ แม้ว่าวิธีนี้จะประสบความสำเร็จอย่างสูงสำหรับก๊าซ แต่ระบบอื่นๆ ตั้งแต่กาแลคซีไปจนถึงคริสตัลไปจนถึงฝูงนก ทั้งหมดแสดงโครงสร้างที่โผล่ออกมาจากความโกลาหล นักวิทยาศาสตร์เริ่มสงสัยว่าองค์ประกอบที่หลากหลายเช่นนี้
“รวมเข้าด้วยกัน” และจัดระเบียบตัวเองได้อย่างไรแมกซ์เวลล์เองกังวลเกี่ยวกับ “ปีศาจ” ที่อาจแอบแฝงเข้ามาทำงานท่ามกลางโมเลกุลของก๊าซ หากมีความสามารถบางอย่างในการตัดสิน เขาให้เหตุผลว่า ปีศาจดังกล่าวจะสามารถทำให้การรวมตัวกันของโมเลกุลมีพฤติกรรมแตกต่างกันมาก
การพูดถึงปีศาจเป็นเรื่องผิดสมัยแม้ในสมัยของ Maxwell แต่คำศัพท์ใหม่ดังกล่าวมักจะรอการพัฒนาในการทำความเข้าใจ จนกระทั่งนิวตันยอมรับมัน “แรงโน้มถ่วง” เป็นคำพ้องความหมายของ “ความเคร่งขรึม” ต่อมาคำอื่น ๆ ต้องได้รับคำสั่งให้สื่อความหมายใหม่อย่างแม่นยำ ซึ่งรวมถึง “ทุ่ง”
และสุดท้ายคือ “เงินเฟ้อ” หนึ่งในคำที่ถูก rejigged ล่าสุดคือ “ความซับซ้อน” ในทางวิทยาศาสตร์ คำนี้มีความหมายมากกว่าคำจำกัดความในพจนานุกรม และมีหนังสือหลายเล่มพยายามนิยามคำนี้สำหรับคนทั่วไปแล้ว เรื่องแรก (และยังคงเป็นที่นิยม) คือ Chaosของผู้มีอำนาจของ James Gleick
ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1988
ซึ่งติดตามว่านักวิทยาศาสตร์ค้นพบและพยายามทำความเข้าใจผลกระทบที่ซับซ้อนอย่างไร แต่ในขณะที่ภาพประกอบเกร็ดเล็กเกร็ดน้อยและกรณีศึกษาในหนังสือของ Gleick นั้นน่าสนใจ ผู้อ่านส่วนใหญ่รู้สึกหายใจไม่ทั่วท้องด้วยความซาบซึ้งในศาสตร์แห่งความซับซ้อนเพียงเล็กน้อย
ในComplexity, A Guided Tourผู้เขียนและนักวิทยาศาสตร์ด้านความซับซ้อน Melanie Mitchell มุ่งมั่นที่จะแก้ไขปัญหานี้ ระหว่างทางเราได้พบกับบุคคลบางคนจากหนังสือของ Gleick รวมถึง Edward Lorenz ซึ่งในปี 1963 แสดงให้เห็นว่าเงื่อนไขเริ่มต้นเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลมากที่สุด
ในการพยากรณ์อากาศเชิงปริมาณ และ Mitchell Feigenbaum ผู้ค้นพบค่าคงที่ใหม่ของธรรมชาติที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนผ่านจากระเบียบไปสู่ความโกลาหล เราพบตัวเลขทางฟิสิกส์ในประวัติศาสตร์ที่มีชื่อเสียงเช่นกัน รวมถึง Newton, Maxwell และ Boltzmann ที่กล่าวมาข้างต้น
และนักคณิตศาสตร์บางคน เช่น Hilbert, Gödel และ Turingมิทเชลล์เป็นมัคคุเทศก์ที่ช่ำชอง และมีสิ่งที่น่าสนใจมากมายให้ผู้อ่านค้นพบ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เธออธิบายว่าพัฒนาการใหม่ๆ ในพันธุศาสตร์ โดยเฉพาะชีววิทยาการพัฒนาเชิงวิวัฒนาการ หรือ “evo-devo” บ่งชี้ว่าวิวัฒนาการนั้นซับซ้อนได้อย่างไร
ข้อมูลเชิงลึกที่สดใหม่ในสาขานี้ได้เริ่มกำหนดบทบาทให้กับ “DNA ขยะ” ที่น่าฉงนสนเท่ห์ ซึ่งก่อนหน้านี้ดูเหมือนจะไม่ได้ทำหน้าที่อื่นนอกจากสร้างภาระให้กับเซลล์ ยิ่งไปกว่านั้น evo-devo สามารถทำให้โครงสร้างที่มีการจัดระเบียบ “วิวัฒนาการ” ในความหมายพจนานุกรมของ “ปรากฏ”
โดยไม่ต้องมีวิวัฒนาการในความรู้สึกของดาร์วินที่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างการกลายพันธุ์เล็กน้อยและการคัดเลือกโดยธรรมชาติ นี่อาจเป็นภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกสำหรับผู้เสนอ evo-devo ซึ่งรู้สึกผูกพันที่จะต้องปกป้องวิวัฒนาการคลาสสิกของดาร์วินจากการถูกโจมตีโดยผู้สร้าง
แม้ว่าเราจะนำทางผ่านเขาวงกตแห่งความซับซ้อนอย่างช่ำชอง แต่เรากลับเห็นเพียงบางส่วนเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในไม่ช้าเราจะออกจากฟิสิกส์ที่ไม่มีชีวิตไปสู่ปัญญาประดิษฐ์ วิวัฒนาการ และพันธุศาสตร์ ผู้อ่านที่คาดหวังที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับระบบที่ซับซ้อนโดยทั่วไป และโดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบทางกายภาพ
จะต้องผิดหวัง
กรณีคลาสสิกที่ละเว้นคือความปั่นป่วน ซึ่งทำให้แม้แต่ Wolfgang Pauli ยังยอมแพ้และหันไปหาสิ่งที่ง่ายกว่า ในปี 1900 เมื่อ David Hilbert จัดทำรายการปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่จะแก้ไขในศตวรรษหน้า สมการ Navier-Stokes ซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่ของของไหลเป็นหนึ่งในนั้น
ไกด์ทัวร์กล่าวถึงความท้าทายอื่นๆ ในรายการของฮิลแบร์ต แต่ไม่ใช่ความท้าทายนี้มิทเชลตั้งใจที่จะแสดงให้เห็นว่าวิทยาศาสตร์ทำโดยคน แต่ในบัญชีของเธอ เห็นได้ชัดว่าคนเหล่านั้นมีฐานอยู่ในสหรัฐอเมริกาเป็นหลัก ยิ่งไปกว่านั้น นักฟิสิกส์ที่สำคัญบางคนที่มีส่วนร่วมในวิทยาศาสตร์
แห่งความซับซ้อน เช่น Lev Landau (ซึ่งอยู่ในหนังสือของ Gleick) และ Roger Penrose ไม่ปรากฏ ในขณะที่คนอื่น ๆ เช่น Per Bak, Andrei Kolmogorov และ Ilya Prigogine ได้รับการกล่าวถึงเพียงผ่านๆ
ถึงกระนั้นก็ยินดีต้อนรับผู้ชี้แนะผ่านความซับซ้อน: เทียบเท่าสมัยใหม่กับลูกบอลด้าย
ในตำนานของ Ariadne ซึ่งช่วยให้เธเซอุสผู้ยิ่งใหญ่หาทางออกจากเขาวงกตของมิโนทอร์ได้ และแม้ว่าฉันจะบ่นบ้างเล็กน้อย แต่นี่เป็นหนังสือที่น่าสนใจซึ่งเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจ แท้จริงแล้ว เป็นการดีอย่างยิ่งในการแสดงว่าแนวคิดทางฟิสิกส์มีประโยชน์อย่างไรในชีววิทยา
credit :pastorsermontv.com cervantesdospuntocero.com discountgenericcialis.com howcancerchangedmylife.com parkerhousewallace.com happyveteransdayquotespoems.com casaruralcanserta.com lesznoczujebluesa.com kerrjoycetextiles.com forestryservicerecord.com
