Foto: Ilustracija
Čini se da je jedan od najvećih strahova za većinu ljudi zapinjanje u
rutini. No svijet se može okrenuti naglavce iz vedra neba. Pogodila nas
je globalna pandemija u kojoj su umrli milijuni, a čitave zemlje
primorane su se zatvoriti. Nakon toga eksplodira inflacija, a pad
gospodarstva zaprijetio je našem načinu života. Na kraju, jedna zemlja
izvrši invaziju na drugu, a rat na svima ostavlja posljedice. Otkud je
to sve odjednom došlo?
Postoji generički razlog za sve ove nepredviđene katastrofe. Često se
pronalazi u mnogim “nelinearnim sustavim” u društvenim i prirodnim
znanostima: naizmjenična nestabilnost. To znači da nakon dugih perioda
dosadnog i predvidivog ponašanja, ovi sustavi odjednom postanu kaotični i
nepredvidivi, a fluktuacije su ekstremne, piše za BBC profesor fizike klime s Ofxorda, Tim Palmer.
Što je nelinearni sustav? To je onaj u kojem output nije direktno
proporcionalan inputu. Ljudska bića su nelinearni sustavi. Zamislite da
ste na lutriji osvojili milijun eura. Zasigurno ćete biti vrlo sretni.
No ako osvojite četiri milijuna eura, nećete biti četiri puta sretniji.
Ako bismo bili uistinu sretni zbog dobitka na lutriji, gubitak tog novca
kroz, recimo, glupo kockanje neće nas tek učiniti uistinu nesretnima;
takvo nešto bi nas uništilo.
Nelinearnost je ključan sastojak u fenomenu kaosa – procesa koji leži
iza slavnog efekta leptira. Mala nesigurnost može narasti i čitav
sustav učiniti nepredvidivim. Ipak, u kaotičnim sustavima efekt leptira
nije konstantno prisutan. Ponekad kaotični sustav može biti predvidiv
dugo u budućnost. U drugim slučajevima, neposredno oko naizmjenične
nestabilnosti, pokret leptirovih krila može uništiti predvidivost u vrlo
kratkom roku. Sve to je posljedica nelinearnosti.
Vrijeme je nelinearni kaotični sustav. Većinu vremena ono je dosadno i
predvidivo, no ponekad postane kaotično i ekstremno. U listopadu 1987.,
BBC-jev meteorolog Michael Fish gledateljima je rekao
da se ne moraju brinuti oko snažnih vjetrova, tek dan prije nego što su
se oni pretvorili u najgoru oluju koja je pogodila jug Engleske u 300
godina. Meteorolozi su izvukli lekciju iz ovog događaja. Čak i danas
kada predviđaju vremenske uvjete, stručnjaci provode 50 simulacija, od
kojih se svaka malo razlikuje od one druge.
Možemo li mi utjecati na vjerojatnost naizmjeničnih nestabilnosti? Možemo.
Ako nastavimo u atmosferu oslobađati stakleničke plinove i tako
zagrijavati i vlažiti zrak, naš klimatski sustav “guramo” prema većim
izgledima za naizmjeničnu nestabilnost. Možda i najkatastrofalniji tip
takve nestabilnosti povezuje se s prekretnicama, na primjer topljenjem
velikih ledenih površina, što dovodi do značajnih porasta razine mora. U
toj situaciji ne možemo poništiti štetu prestankom oslobađanja štetnih
plinova. Odnosno, ne vrijedi zaključati vrata nakon što je konj pobjegao
iz staje.
Imamo šansu smanjiti izglede za ovakve klimatske nestabilnosti: regulacijom ispuštanja stakleničkih plinova.
Čak je i naš Sunčev sustav, kojeg često smatramo najpredvidljivijim od svih, kaotičan i može imati periode nestabilnosti.
Prije stotinu godina, francuski fizičar Henri Poincare
pokazao je da u principu ne postoji ništa što bi sprečavalo planete da
naglo budu izbačeni iz Sunčevog sustava. Svom srećom, simulacije su
pokazale da se ovako nešto neće dogoditi u tako skoroj budućnosti (u
ovom slučaju, milijunima godina).
Ipak, mini-verzija ovakve nestabilnosti mnogo je vjerojatnija: mali
asteroid može nepredviđeno izletjeti iz pojasa i udariti zemlju snagom
jedne ili više nuklearnih bombi. Upravo zato NASA poboljšava svoj sustav
predviđanja kretanja asteroida i osmišljava načine za skretanje
asteroida s putanje prema Zemlji.
No ekstremno vrijeme i događanja u svemiru nisu jedini nelinearni sustavi koji mogu pogoditi naše živote.
Širenje covida-19 nije bilo pretjerano dobro predviđeno u ranim
fazama pandemije. Ipak, dovelo je do razvoja epidemioloških modela za
predviđanje stopa smrti i hospitalizacije izazvanih virusom. Iako rani
modeli nisu bili posebno pouzdani, kasniji modeli jesu, a oni su nam
dali pouzdane procjene realnih najcrnjih scenarija koje smo potom mogli
svojim djelovanjem izbjeći.
Globalna ekonomija također je nelinearni sustav koji ostavlja duboke
tragove u našim životima. Glavni ekonomist britanske centralne banke Any Haldane
prisjeća se jednog trenutka koji je podsjećao na iskustvo meteorologa s
početka teksta. Kraljica Elizabeta II. je 2008. panel ekonomista
upitala zašto nisu predvidjeli ekonomski krah koji se dogodio te godine.
Haldane je shvatio da ekonomski modeli koje je centralna banka
koristila jednostavno nisu mogli predvidjeti nestabilnost koja se može
dogoditi u financijskim sustavima.
Naravno, naša sposobnost predviđanja trendova u gospodarstvu uvelike
ovisi o tome je li svijet u miru ili u ratu. Jedan od pionira
kvantitativnog predviđanja vremena, Lewis Fry Richardson,
također je razvio neke od prvih kvantitativnih modela za predviđanje
sukoba. Ti modeli prije ruske invazije zaista su i pokazali da je
Ukrajina potencijalno žarište za budući konflikt.
Koji je zaključak? Naizmjenične nestabilnosti značajke su mnogih
nelinearnih sustava u prirodi i globalnom društvu. U cjelini čini se da
su njihove posljedice duboko negativne i da unose nemir u naše živote.
Kako da se nosimo s tim nestabilnostima? Možda ih možemo spriječiti u
potpunosti. U slučaju asteroida koji je skrenuo sa svoje putanje, to se
zaista i čini moguće. U slučaju vremenskih uvjeta ili gospodarstva,
sustavi su previše komplicirani da bi to bilo realno. Ipak, ono što
možemo učiniti jest smanjiti izglede za nestabilnosti, čak i ako ih ne
možemo u potpunosti eliminirati – možemo regulirati ispuštanje
stakleničkih plinova u atmosferu, možemo regulirati financijske
transakcije. Također možemo poduzeti korake kako bismo umanjili
posljedice nestabilnosti kada se one dogode.
Ipak, ove nestabilnosti po svojoj prirodi vrlo je teško predvidjeti.
Kako bismo pouzdano predvidjeli nestabilnosti, moramo razviti
kompleksnije sustave gdje se pojedini dijelovi razlikuju u prikazu
nestabilnih dijelova sustava. Rezultat bi bio probabilističko, a ne
determinističko, predviđanje nestabilnosti.
Tako možda u budućnosti nećemo toliko često postavljati pitanja poput: Otkud je to sve došlo?
N1