Jak se žije v chaosu?

I když jsou počáteční podmínky přesně stanoveny, nemůžeme předpovědět, jak se situace bude vyvíjet. Byť i nepatrná změna na začátku, může způsobit velký rozdíl na konci. Vítejte ve světě teorie chaosu!.

Ve fyzice se zkoumání chaosu objevilo z ničeho nic. Po většinu 20. století byla hlavním proudem fyzika částic, zabývající se výzkumem základních stavebních kamenů hmoty. Právě z částicové fyziky se odvíjely teorie o vzniku vesmíru a základních fyzikálních silách.

Některým mladým fyzikům se však nelíbilo tempo a směr, kterým se tato přírodní věda ubírá. Zkoumání částic o stále vyšších energiích bylo příliš abstraktní. Zrodil se chaos.

Klasičtí fyzikové, snažící se přijít na kloub přírodním zákonům, ignorovali jakékoliv nepravidelnosti. Kvůli poznání se od nich oprostili. Jenomže příroda a děje v ní jsou z velké části nespojité a náhodné, ať už se jedná o tvorbu mraků, změny populace zvířat či změny oscilace srdce atd.

Neuspořádaností se začali zabývat vědci v USA a v Evropě v sedmdesátých letech minulého století. Fyzikové, biologové, chemici a další hledali souvislosti mezi různými druhy nepravidelnosti.

S nahodilostí se můžeme setkat všude o okolo nás. Chaos se odráží v chování počasí, ve vzniku dopravních zácp či vývoje cen akcií.

Za zakladatele teorie chaosu je považován americký meteorolog a matematik Edward Lorenz (1917 – 2008). Teorie chaosu není pouhopouhou fyzikální či matematickou teorií. Zároveň se jedná o filosofii popisující svět okolo nás a jeho složitosti.

Lorenz předpokládal, že s objevem počítače, i když to byl v jeho době ještě značně primitivní stroj, bude možné předpovídat počasí v dlouhém časovém horizontu. O rozmarech počasí věděl mnohé, během druhé světové války pracoval v oddělení předpovědi počasí pro americké letectvo.

V 60. letech se v něm znovu probudil matematik. Vycházel z premisy: Když přibližně známe počáteční podmínky (a přírodní zákony), můžeme přibližně vypočítat chování systému. Na počítači se mu skutečně podařilo nasimulovat modely chovající se obdobně jako reálné počasí.

Když se Lorenz rozhodl prozkoumat jednu ze sekvencí podrobněji, nestačil se divit. Přestože zadal počáteční podmínky podle jednoho ze starších výpisů, získal záznam počasí, který se s tím původním nejprve značně rozcházel, až nakonec byl úplně jiný.

Nejdříve si myslel, že se jedná o poruchu počítače, ale pak si uvědomil, že problém spočívá v počátečních datech, která zadal. Zatímco v paměti počítače bylo číslo se šesti desetinnými místy, Lorenz do nového záznamu zadal číslo kratší, zaokrouhlené na tři desetinná místa.

Domníval se, že rozdíl v řádu desetitisícin je naprosto zanedbatelný. Jenže nebyl!

Malá změna, srovnatelná se slabým závanem větru, vedla v budoucnu k velkým rozdílům. Na základě této zkušenosti nabyl Lorenz přesvědčení, že dlouhodobé předpovědi jsou vždy odsouzeny k nezdaru.

Efekt motýlích křídel nesouvisí jen s chováním počasí, lze jen připodobnit i k reálnému životu. Malá příčina, která zaseje sémě podezření, může vyústit ve velké události. Například pokud pacient postřehne při psychoterapii náznak nedůvěry, může to znamenat zhroucení dlouhodobé práce.