Végh László: Az új természettudományos világkép és a természetes műveltség IV.
Az önszerveződés akkor mutatkozhat, ha a rendszer egyes elemei csak néhány, elsősorban a szomszédságban található elemekkel léphetnek kapcsolatba. Helyi változások ugyan a rendszer távolabbi tartományait is befolyásolhatják, de lehet, hogy még nem okoznak az egész rendszert gyökeresen átalakító változásokat és így a káosz nem hatalmosodhat el a rendszeren. A kölcsönhatási lehetőségek számának növekedésével egyre összetettebb viselkedési módokkal, egyre kifinomultabb szerveződésekkel találkozhatunk.
Az önszerveződő rendszer nagyon szoros kapcsolatban áll a környezetével, attól elválaszthatatlan. Nem gépezetek vagy merev szerkezet, hanem inkább folyamat. Képe alkalmazkodni a környezet változásaihoz, akár azon az áron is, hogy maga is átalakul. Igyekszik magát minden áron fenntartani, és ha arra kényszerül, akár komolyabb változásra is képes. Az önszerveződő rendszer, bár működését igen sokféle folyamat és változásra való képesség jellemzi, bizonyos mennyiségek értékeit igyekszik állandónak vagy közel állandónak tartani.
Az önszerveződő rendszerek hálózatait központok jellemzik. Ennek köszönhet ő az önszerveződő rendszerek hibatűrése, a körülményekhez való alkalmazkodási képessége.
Az önszervező rendszerek maguk is alakíthatják környezetüket. Mennél összetettebb módon képes működni az önszerveződő rendszer, annál erősebben tudja alakítani környezetét. Úgy, hogy a maga számára kedvezőbb feltételeket teremtsen, a környezete forrásait minél jobban hasznosítani tudja.
Az önszerveződő rendszerek nagyon bonyolult viselkedési formákat mutathatnak és mivel a káosz peremén vannak, néha igen érzékeny válaszokat adhatnak a környezet változásaira. Ezért a jövőjük megjósolhatatlan.
Ugyanakkor, a külső behatásokra való esetleges rendkívüli érzékenységük azt is lehetővé teszi, hogy bizonyos igen kicsiny külső hatásokkal ellenőrzés alatt lehet tartani viselkedésüket.
Az önszerveződés egy sokat idézett példája a lézer. Ha a forró gáz vagy szilárd anyag viszonylag kevés energiát kap, közönséges fényforrásként világít. Ilyenkor az egyes atomok egymástól függetlenül, véletlenszerűen viselkednek, körülbelül annyi atom sugároz, ahány éppen felgerjesztődik. Ekkor a rendszer a hőmérsékleti egyensúly környékén van. Megtehetjük azonban, hogy a rendszert olyan módon töltjük fel energiával, hogy az messze eltávolodik ettől az egyensúlyi állapottól. Egy határpontot átlépve a rendszer a lézer üzemmódba kerül. Atomok százmilliárdjai egymással összhangban, egyszerre, egy ütemben, egy irányba sugároznak.
Önszerveződő rendszert alkot az áramló víz is, ha az áramlás sebessége egy bizonyos határt átlép. Alacsony sebességeknél a víz simán, egyenletesen folyik. Egy határsebesség után a folyadék mozgását az örvények keletkezésének és elmúlásának végtelen sora jellemzi. Az egyes örvények szerkezete szabályos, jellegzetes mintázatot mutat.
Az önszerveződésre valamennyi tudományterület szolgáltat példákat. Az egyensúlyi állapottól távol egyes vegyi folyamatok ütemesen megjelenő mintázatokat jelenítenek meg. Ezek maguktól bukkannak el ő a egyenletes eloszlású folyadékból, például a kémiai óráknak nevezett folyamatokban a folyadék szabályos időközönként egy pillanat alatt megváltoztatja a színét. Az önszerveződés leginkább szembetűnő példáit az élővilágban ismerhetjük fel. Gondoljunk arra, miként keletkezik a DNS szálból a magzat.
Képzeljük el, felülről egy tölcsérből egyenletesen csorog az asztalra a homok. Eleinte a dombocska egyre meredekebb lesz, de egy bizonyos magasság elérte után a domb meredeksége állandó marad, értékét egy határszög adja meg. A homokdomb mérete növekszik, de közben az állapota bizonyos értelemben egyensúlyinak tekinthető, mert a görgetegek a meredekséget állandó értéken tartják. A homokdomb viselkedését az önszervező kritikusság kifejezéssel jellemzik. Ebben az állapotban a rendszer nagyon érzékenyen válaszol a környezet hatására, jelen esetben a homok csorgására, kisebb, vagy akár nagyon nagy, az egész domboldalt érint ő görgetegek indulhatnak meg rajta. A kisebb görgetegek gyakrabban fordulnak elő, a nagyobbak ritkábban. A görgetegek nagysága és a gyakorisága egyszerű hatványfüggvényes kapcsolatban van egymással ami szintén független a domb nagyságától.
A nemlineáris rendszerek modelljeit tanulmányozva a legfontosabb eredménynek az a felismerés tűnik, hogy a rendszer összetettsége nem vezet kezelhetetlen bonyodalmakhoz. Léteznek szabályszerűségek és hihetünk a komplex rendszerek széles körére alkalmazható általános szerveződési elvek létezésében. Ezek az elvek egyes tudósok szerint ugyanolyan alapvetőnek tekintendők, mint az elemi részek fizikájának alaptörvényei.
Az önszerveződési törvények nem korlátozzák az elemi részek fizikája törvényeinek érvényesülését. Hasonlatképpen a számítógép működését hozhatnánk fel. A számítógépeknél a kinyomtatott eredmény létrejöttéhez természetesen alapvetően fontos a gép áramköreinek a működése, a hardver, de az eredmény milyenségét végül is a programozás, a szoftver határozza meg. Az elemi részek fizikájának alaptörvényeit a hardverhez, a nemlineáris rendszerek önszerveződését megadó törvényeket a szoftverhez hasonlíthatjuk.
Ez a megközelítés élesen ellentmond a redukcionista felfogásnak, amely a bonyolult rendszereket és az életet is zavaró elfajulásként kénytelen szemlélni. Sok kitűnő tudós mindig is visszautasította a túlzottan egyszerűsítő redukcionista felfogást, de hangjuk nem volt eléggé er ős. Azonban a nyolcvanas évek tudományának fejlődése arra mutat, hogy új paradigma van kialakulóban. Eszerint az alkotórészek viselkedésére való egyszerűsítés helyett a komplex, nemlineáris rendszerek általános törvényeit kell feltárnunk, amelyek egyformán jellemezhetik a bonyolult fizikai, kémiai és biológiai rendszereket. A redukcionista módszernek is megvan a maga helye, változatlanul gyümölcsöző az egyszerű, nemlineáris rendszerek vizsgálatára.
Hogyan alakult ki a mindenség összhangja? Mindenekelőtt meg kell jegyeznünk, hogy a világegyetem legfejlettebb rendszereinek rendezettsége az idő múlásával növekszik. Az ősrobbanás adta leírás szerint a kezdőállapotot az üres tér, a természeti semmi jellemezte. Az ősrobbanás pillanatában keletkező tűzgolyóban az elképzelhetetlenül magas hőmérséklet miatt semmiféle szerkezetről nem beszélhetünk. A világegyetemben fellelhet ő összetettség folyamatos fejlődés eredménye. Évmilliárdok során újabb, egyre bonyolultabb rendszerek jelentek meg. A galaxisok örvénylő gázfelhőkből, a hihetetlenül bonyolult földi élővilág szerves molekulák elegyéből alakult ki. Nyilvánvaló, hogy a világegyetem teremt ő ereje sohasem szűnt meg működni, és nincs okunk feltételezni, hogy ma már nem hat.
A teremtő erő forrásai az új felfogás szerint a nemlineáris rendszerek önszerveződését kormányzó "szoftver" törvények. Megjegyezzük, hogy az önszerveződő rendszerek léte és fejlődése nem mond ellen az entrópia tételnek, amely zárt rendszer esetén a rendezetlenség általános fokozódását követeli meg. Az önszerveződő rendszer eleve nyitott rendszer, amely csak akkor maradhat fenn, ha erősen kölcsönhat a környezetével. Az önszerveződő rendszer rendjének fennmaradását környezetének még rendezetlenebbé válása teszi lehetővé, annyira, hogy a teljes rendszerre, így a világegyetemre is teljesül az entrópianövekedés követelménye.
Hogy az értelem, amely a szervezettség felsőfoka, kifejlődhetett-e az önszerveződési törvények kormányozta folyamatokban, ma még nem tudhatjuk, mivel még nem ismerjük eléggé az önszerveződés nyújtotta lehetőségeket. Mindenesetre joggal érezhetjük, hogy az élet megjelenése a világegyetem fejlődésének egyik alapvető jellegzetessége és az ember pedig okkal tekinthet ő a teremtés koronájának.
Az ember megjelenését a világegyetem fejlődésének kulcsfontosságú eseményeként kell felfognunk. Az egységes természettudományos világkép lenyűgözően teljes leírást ad az ősrobbanás pillanatától az ember megjelenéséig eltelt időszakról. Ennek a fejlődésnek egyes lépcsőfokait gondosan elemezve a vizsgálatok arra az igencsak meglepő eredményre vezettek, hogy világegyetemünk az életre, az ember megjelenésére van hangolva. Ez a finomhangoltság azt is jelenti, hogy az ember és a világmindenség nem képzelhet ők el egymás nélkül. Ha az ember nem létezne, és későbbi megszületésünk is tiltva lenne, a világegyetem, ha egyáltalán létezhetne, egészen más lenne, mint ma.
Vége.