Модерна научна фантастика и просто популярналитературата често използва термините синергетика, теория на хаоса и бифуркационна точка. Тази нова тенденция на популистката употреба на теорията на сложните системи често замества концептуалния и контекстуален смисъл на дефинициите. Нека се опитаме не рязко, но въпреки това близо до научното да обясним на заинтересования читател смисъла и същността на тези понятия.
Междудисциплинарно изследване на доктринатамодели в сложни системи от всякакъв характер е синергетика. Точката на бифуркация като повратна точка или момент на избор е ключово понятие в теорията за поведението на сложните системи. Синергетичната концепция на сложните системи предполага тяхната отвореност (обмен на материя, енергия, информация с околната среда), нелинейността на развитието (наличието на много пътища на развитие), дисипативността (дъмпинг на излишната ентропия) и възможността за бифуркационно състояние (избор или кризисна точка). Синергетичната теория е приложима за всички системи, където има последователност и спазматични промени, които се развиват с течение на времето - биологични, социални, икономически, физически.
Често срещан трик е да се обясни труднотопрости примери. Класическа илюстрация, илюстрираща състоянието на система, приближаваща се до бифуркационна точка, е пример на известния логик от 14 век Жан Буридан с магаре, неговия господар и философ. Първоначалните задачи са следните. Има избор - две шепи сено. Има отворена система - магаре, разположено на еднакво разстояние и от двете сено. Наблюдателите са господар на магарето и философ. Въпросът е - каква ръка на сено избира магарето? В Буридан в притча за три дни хората наблюдавали магаре, което не можело да направи избор, докато собственикът не свърже купищата. И никой не умря от глад.
Концепцията за бифуркация интерпретира ситуацията по следния начин.Пропускаме края на притчата, фокусираме се върху ситуацията на избор между равновесни обекти. В този момент всяка промяна може да доведе до изместване в посоката на един от обектите (например магаре заспи, събуди се, беше по-близо до една от купищата сено). В синергетиката магарето е сложна отворена система. Точката на бифуркация е състоянието на магарето преди избора на равновесие. Промяната в позицията е смущение (колебание) на системата. И две стоги сено са атрактори, състоянието, до което системата ще стигне, след като премине през бифуркационната точка и достигне ново състояние на равновесие.
Состояние системы, приближающееся к точке бифуркация, характеризираща се с три основни компонента: счупване, подбор и подреждане. Преди бифуркационната точка системата пребивава в атрактора (свойство, характеризиращо стабилността на системата). В бифуркационната точка системата се характеризира с колебания (смущения, колебания в индикаторите), които причиняват качествена и количествена промяна в скока в системата с избора на нов атрактор или преход към ново стабилно състояние. Множеството възможни атрактори и огромната роля на случайността отварят многовариантността на организацията на системата.
Математиката описва точките на бифуркация и етапите на нейното преминаване от системата в сложни диференциални уравнения с разнообразие от всички параметри и колебания.
Това е състоянието на системата преди избора, накръстопът, в точката на разминаване на множеството възможности за избор и развитие. В интервалите между бифуркации линейното поведение на системата е предвидимо, то се определя както от случайни, така и от редовни фактори. Но в бифуркационната точка на първо място идва ролята на случайността и незначително колебание на „входа“ става огромно при „изхода“. В бифуркационните точки поведението на системата е непредсказуемо и всяка случайност ще я прехвърли към нов атрактор. Това е като ход в игра на шах - след него има много възможности за развитие на събития.
Кръстопът в руските приказки е многоярко изображение с избор и несигурност на последващото състояние на системата. Когато наближи точката на бифуркация, системата сякаш се колебае и най-малкото колебание може да доведе до напълно нова организация, да се подреди чрез колебания. И в този момент на повратна точка е невъзможно да се предвиди изборът на системата. Ето как в синергетика абсолютно малки причини пораждат огромни последици, отваряйки нестабилен свят на развитие на всички системи - от Вселената до избора на магарето на Буридан.
Пристигане на системата за поръчка чрез колебания,формирането на нестабилен свят, зависим от най-малките случайни промени, се отразява в метафората „ефект на пеперуда“. Метеорологът, математикът и синергетикът Едуард Лоренц (1917-2008) описа чувствителността на системата към най-малката промяна. Той притежава изображението, че едното крило на крило на пеперуда в Айова може да предизвика лавина от различни процеси, които ще завършат в Индонезия през дъждовния сезон. Сценаристите веднага вдигнаха живия образ, написвайки повече от един роман по темата за множеството събития. Популяризирането на знанията в тази област до голяма степен е заслугата на холивудския режисьор Ерик Брес с неговия бокс-офис филм "Ефектът на пеперудата".
Бифуркациите могат да бъдат меки или твърди. Особеността на меките бифуркации са малките разлики в системата след преминаване на бифуркационната точка. Когато един атрактор има значителни разлики в съществуването на система, тогава те казват, че тази бифуркационна точка е катастрофа. Тази концепция е въведена за първи път от френския учен Рене Федерик Том (1923-2002). Той е автор и на теорията за катастрофите, като бифуркации на системите. Седемте му елементарни катастрофи имат много интересни имена: сгъване, сгъване, лястовича опашка, пеперуда, хиперболични, елиптични и параболични пъпки.
Синергетиката и бифуркационната теория не са толкова далеч отежедневието, както може да изглежда. В ежедневието човек преминава бифуркационната точка стотици пъти през целия ден. Махалото по наш избор - осъзнато или само привидно съзнателно - се люлее постоянно. И може би разбирането на процесите на синергетичната организация на света ще ни помогне да направим по-съзнателен избор, не стигайки до катастрофи, а правейки малки бифуркации.
Днес всички наши знания по основни наукинатиснете бифуркационната точка. Откриването на тъмната материя и способността за нейното опазване са поставили човечеството в точката, в която случайна промяна или откритие може да ни доведе до състояние, което е трудно да се предвиди. Съвременното проучване и проучване на космическото пространство, теорията за „заешките дупки“ и тръбите от пространство-време разширяват възможностите на знанието до невъобразими граници. Остава само да се вярва, че след като се приближи до следващата точка на бифуркация, случайно колебание няма да тласне човечеството в бездната на небитието.
