תורות המדע החדש: כאוס ומורכבות

ד"ר יואב בן-דב

www.bendov.info

סדרת הרצאות במכון מגיד

המשכן העירוני למוסיקה ואמנות

רחוב הפלמ"ח 2א', רעננה

ימי ששי 09:00-10:30
אחת לשבועיים החל מ 21 נובמבר 2008

פרטים והרשמה בטל. 02-5881564 / 5

האם פרפר יכול לחולל סופת רעמים? האם יש בכלל אבני בניין יסודיות ליקום? מה מקור הסדר בעולמנו, משבילי נמלים ולהקות דגים ועד לרשת האינטרנט? והאם ייתכן עולם בלי מלחמות או משברים כלכליים? גישות חדשות במדע, שהתפתחו בארבעים השנים האחרונות תוך שימוש במחשבים, מנסות להתמודד עם שאלות כאלה בתחומים שונים של חקר הטבע והחברה האנושית. תחומי המדע המייצגים גישות אלה נקראים בשמות שונים וביניהם חקר הכאוס, הגיאומטריה של הפרקטלים ותורת המערכות המורכבות. תחומים אלה מציירים תמונת עולם חדשה של מורכבות אינסופית, שינוי מתמיד, התפתחות ואי וודאות יצירתית. דרך התובנות העולות מהם אנו יכולים לגבש דרכי פעולה וחשיבה חדשות כדי להתמודד עם שינויים ואי וודאות בטבע, בחברה האנושית ובחיינו האישיים.

תכנית הפגישות:

1. מסדר לכאוס - גבולות המדע הישן

הפיזיקה של גלילאו וניוטון, ששלטה במדע עד סוף המאה ה 19, התבססה על מודלים פשוטים ועל שיטות מתימטיות של חישובים מדוייקים. אולם הכלים האלה אינם יכולים להתמודד עם המורכבות העצומה של תופעות רבות, המתגלות גם בעולם שסביבנו וגם בחיינו האישיים. רק בשנים האחרונות, עם השימוש במחשבים, החלו להתפתח שיטות חדשות לתיאור והבנה של מצבים מורכבים ולא צפויים. שיטות אלה מאפשרות כיום לגשר על הפער בין מדעי הטבע, האדם והחברה.

2. תורת הכאוס ואפקט הפרפר

תורת הכאוס שהתפתחה לפני כשלושים שנה מסבירה מדוע אי אפשר לחזות אירועים משמעותיים במערכות מורכבות כמו מזג האוויר, שוק המניות או הגוף האנושי. כפי שמתברר מהמודלים הממוחשבים שלה, די במשק כנפי פרפר בודד כדי לחולל שרשרת אירועים שתוביל לסופה חזקה. יש כאן מגבלה קשה על היכולת שלנו לחזות, לתכנן ולשלוט בעולמנו. אולם אפשר גם לראות כאן צד חיובי, כאשר פעולות קטנות עם משאבים מוגבלים יכולות לחולל שינוי גדול.

3. פרקטלים - הגיאומטריה החדשה של הטבע

הגיאומטריה הישנה שמקורה ביוון הקדומה תיארה את העולם באמצעות צורות חלקות ופשוטות. אולם תופעות הטבע והחברה האנושית מתאפיינות במבנים מורכבים, שמגלים עושר אינסופי של פרטים ככל שמעמיקים להתבונן בהם. רק בשנים האחרונות התפתחה שפה גיאומטרית חדשה, שפת הצורות הפרקטליות, שמתארת את המורכבות הבלתי נדלית של מבנים כאלה. השפה הזו מציגה את ההיבטים המשותפים של צורות הטבע, יישומי הגרפיקה הממוחשבת, תורות מיסטיות והארכיטקטורה של המקדש ההודי.

4. תורת המורכבות והסדר המתהווה

מה מקור הסדר הנוצר ללא הרף בעולמנו, ממושבות חיידקים ושבילי נמלים ועד לכלכלה הגלובלית ומאגרי המידע הצומחים כיום במהירות? תיאוריה חדשה בשם תורת המערכות המורכבות מתארת כיצד סדר צומח "מלמטה למעלה" בלי צורך בתכנון-על קודם, ומאירה מזווית חדשה את התפתחות החיים על כדור הארץ, את עלייתן וקריסתן של ערים ותרבויות שלמות, את הדינמיקה של ארגונים וחברות מסחריות, את גלי האופנה השוטפים את החברה ואת הבועות והנפילות של שוק המניות.

5. קישורים - המדע החדש של רשתות

תורת הרשתות, ההולכת ומתפתחת בימים אלה, מתארת כיצד מערכות מורכבות מתהוות מתוך רשת של קשרי גומלין בין מרכיבים רבים. מתוך נקודת המבט שלה אפשר כיום להבין מהו סוד הצמיחה המהירה והאמינות המפתיעה של רשת האינטרנט, מדוע קל יותר למצוא עבודה דרך אנשים שאנו מכירים באופן שטחי, וכיצד קורה שמעט אנשים וחברות מחזיקים בידיהם את רוב העושר הכלכלי.

6. חיים על סף הכאוס: התפתחות ויצירה בתנאי אי וודאות

גישות מסורתיות בתרבות ובמדע המערבי חיפשו פתרונות קבועים, יציבים וניתנים לשליטה מלאה לבעיות בתחומי הטבע והחברה. אולם התיאוריות החדשות של כאוס, מורכבות ורשתות מציירות עולם שנמצא בהתפתחות מתמדת כאשר הוא תמיד נמצא במצב ביניים, בין סדר קשיח שבו הכל מוכתב מראש לבין כאוס והתפרקות מוחלטת. אי וודאות יצירתית ומשברים המתרחשים ללא הרף הם ההיבטים המובהקים של מצב "סף הכאוס", שאפשר למצוא את עקבותיו ברעידות אדמה ומלחמות, בצמיחתן של חברות היי-טק, ובחוסר המנוחה המתמיד שמאפיין את חיינו האישיים.