طبیعت هنوز پیش بینی ناپذیر است

ما انسان ها فعالیت های متعددی را در طول تاریخ انجام داده ایم و همواره امیدمان این بوده که این فعالیت ها بتواند سطح تسلط ما را در دنیا به طبیعت افزایش دهد

ما انسان‌ها فعالیت‌های متعددی را در طول تاریخ انجام داده‌ایم و همواره امیدمان این بوده که این فعالیت‌ها بتواند سطح تسلط ما را در دنیا به طبیعت افزایش دهد. علوم گوناگون زاییده همین تفکر است و ما با مسلح‌شدن به این ابزارها تصمیم داشته‌ایم که خودمان را از شر بلایای طبیعی همچون سیل و آتش‌سوزی‌های ناخواسته و حتی آتشفشان نجات دهیم، اما اکنون در آستانه هزاره سوم علاوه بر این که نتوانسته‌ایم این پدیده‌های ناخوشایند را از خودمان دور نگه داریم... بلکه حتی به بسیاری از آن پدیده‌ها نزدیک‌تر هم شده‌ایم و نکته دردآورتر این که ما حتی نتوانسته‌ایم پدیده‌های فوق را پیش‌بینی کنیم. چه شده؟ چرا طبیعت آن‌گونه که ما فکر می‌کنیم رفتار نمی‌کند؟ چرا طبیعت آن‌سان که ما می‌پنداریم قابل پیش‌بینی نبوده؟

شبکه دانایی. این همان چیزی است که ما برای دانستن و درک دنیا نیاز داریم. بیایید مساله را کمی‌ ریزتر بررسی کنیم. دنیایی که پیرامون ما قرار دارد را همچون یک شبکه شطرنجی تصور کنید.

این شبکه دانایی ما را در رسیدن به توصیفات دقیق از دنیا کمک می‌کند. بیایید یکی از معروف‌ترین پدیده‌هایی که همه ما علاقه‌مند به پیش‌بینی آن هستیم در نظر بگیریم؛ «آب و هوا». پیش‌بینی آب و هوا از آن موضوعاتی است که از دیرباز انجام می‌شده. از روش‌های ساده‌ای که فقط به ابرها و دیدن آنها وابسته بوده تا امروزه که ماهواره‌های متعددی برای این منظور به کمک آمده‌اند. به هر روی شناخت آب و هوا همواره (بخصوص پس از آغاز عصر کشاورزی) برای انسان‌ها مهم بوده است.

اما اینجا هم ردپای دردسر وجود دارد. زمانی که هیچ‌یک از ما انتظارش را نداریم گوشه‌ای از دنیا باران می‌بارد... آنچنان که کشوری را به زانو درمی‌آورد (مانند پاکستان)‌ یا نمی‌بارد... نمی‌بارد... آنچنان که باز هم کشوری را از پای درمی‌آورد مانند روسیه).

حالا این وسط شبکه دانایی کجا نقش دارد؟ ببینیم برای پیش‌بینی یک پدیده (مثلا آب و هوا) به چه دانایی‌ای نیاز داریم؟ بیایید به همان شبکه شطرنجی دنیایمان بازگردیم. برای این‌که بتوانیم پیش‌بینی‌مان را به سرانجام برسانیم باید اطلاعاتمان را درباره هر یک از خانه‌های این صفحه شطرنجی کامل کنیم.

مثلا دمای این سلول‌ها، رطوبت، سرعت و جهت باد، شکل سطح زمین در هر یک از سلول‌ها و... برای ما مورد نیاز است. می‌دانید این دنیای شطرنجی شده چه ویژگی منحصر به‌فردی داشته است؟ ویژگی این خانه‌های شطرنجی این است که همگی روی هم اثر می‌گذارند و از خانه‌های کناری هم تاثیر می‌گیرند. مثلا دمای یکی از این سلول‌ها که افزایش می‌یابد سلول‌های کناری‌اش هم دچار افزایش دما می‌شود. تا اینجای کار چندان پیچیده به نظر نمی‌آید. اما مشکل از جایی آغاز می‌شود که بخواهیم میزان تاثیر هر یک از سلول‌ها را بر سلول‌های کناری‌اش بدانیم. مثلا وقتی تلاش می‌کنیم تا بدانیم یک درجه افزایش دمای یک سلول، چه میزان افزایش دما را در سلول کناری ایجاد می‌کند آنگاه دیگر فقط دما نیست که باید کنترل شود. برای این کار حتی شکل سطح زمین و نوع پوشش منطقه را هم باید در نظر گرفت و البته اینجاست که مشکل آغاز می‌شود.

در شناسایی میزان اثرات هر سلول بر سلول‌های کناری، بایستی همه عوامل مورد نظر قرار گیرد.

این مشکل است. چون ما همه داده‌های مربوط به یک سلول را نداریم.

سیستم‌های طبیعی، سیستم‌های بسیار پیچیده‌ای هستند و ما توان بررسی همه جنبه‌های این سیستم‌ها را نداریم. این عدم توانایی هم از بعد فنی (یعنی ابزارهای این فعالیت) است و هم از بعد دانایی (یعنی دانش تاثیرات این عوامل بر همدیگر) دانشمندان امروزه برای آن‌که بتوانند این مشکل را رفع کنند به شیوه‌های گوناگونی متوسل می‌شوند. رشد و گسترش دانایی را شاید بتوان مهم‌ترین و تنهاترین شیوه رفع این مشکل دانست. اما دانایی ورشد آن یک شیوه منحصر به فرد ندارد. توسعه استفاده از فناوری‌های نوین بخش مهمی ‌از مشکلات فنی ما را رفع و رجوع کرده است. مثلا در پیش‌بینی اوضاع آب و هوا، این ماهواره‌ها هستند که مشکلات ما را حل کرده‌اند.

در بعد دیگر، دانشمندان با نفوذ در حیطه‌ها و دالان‌های تاریک دانش تلاش می‌کنند تا سررشته امور جدید را در دست بگیرند یا روابط نامکشوف طبیعت را روشن و شناسایی‌پذیر کنند. آنها هر روز با استفاده از روابط علت و معلولی دری جدید را به روی ناشناخته‌های علم باز می‌کنند تا سوالات جدید را بیافریند یا پاسخ دهد. اما همچنان مشکل اصلی، یعنی کمبود دانایی از سیستم‌های پیچیده وجود دارد و این را می‌توان مهم‌ترین سد در برابر پیش‌بینی‌پذیرکردن دنیای پیرامونمان دانست. شاید آخرین ترفند دانشمندان برای شناخت پدیده‌های طبیعی و پیش‌بینی‌پذیرکردن رفتار‌های طبیعت کاستن از اندازه سلول‌های دانایی است.

به عبارت بهتر زمانی که دانشمندان و متخصصان رشته‌های گوناگون علمی ‌تصمیم می‌گیرند تصویری از دنیا ترسیم کنند، از یک شبکه شطرنجی استفاده می‌کنند.

بی‌شک شما هم قبول دارید که هر چه خانه‌های این صفحه شطرنجی کوچک‌تر و ریزتر باشند تصویری که ساخته می‌شود با جزئیات بیشتری ترسیم شده و در نهایت تصویری واضح‌تر ایجاد می‌شود، در دنیای واقعی نیز اوضاع به همین منوال است. دانشمندان درست است که با دنیایی به غایت پیچیده روبه‌رو هستند، اما آنها برای آن‌که بتوانند بخشی از این پیچیدگی را کاهش دهند و سر از اسرار عالم در آورند شبکه دانایی را ریز و ریزتر می‌کنند. با این روش آنها سادگی را برای سیستم‌های پیچیده به ارمغان می‌آورند و در نتیجه بهتر و دقیق‌تر و البته سریع‌تر می‌توانند این سیستم‌ها را تحلیل کنند. باز هم برای نمونه خوب است به شبکه‌های هواشناسی مراجعه کنیم. هواشناسان برای آن‌که بتوانند با دقت بالاتری به تعیین شرایط آب و هوا بپردازند شبکه‌ای از ایستگاه‌های آب و هواشناسی در سراسر سرزمین برپا می‌کنند و هر چه که فاصله این ایستگاه‌ها کمتر باشد بی‌گمان نتایج دقیق‌تری می‌توان از آنها انتظار داشت.

● شبکه‌های دانایی چقدر کوچک، چقدر بزرگ؟

اما آیا واقعا می‌دانیم که برای تاسیس یک شبکه دریافت دانایی به چه میزان دقت در اندازه نیازمندیم؟ آیا معلوم است که شبکه‌های دانایی را تا چه میزان باید ریز و ظریف طراحی کرد؟ پاسخ به این پرسش یکی از ظریف‌ترین و پیچیده‌ترین کارهایی است که دانشمندان علوم گوناگون بایستی بتوانند انجام دهند. اندازه سلول‌های دانایی را خود موضوع می‌تواند تعیین کند. مثلا زمانی که ما درباره سلول‌های سرطانی و تاثیرشان بر سلول‌های سالم پژوهش می‌کنیم بایستی اندازه سلول‌های دانایی مان را هم در ابعاد سلول طراحی و احداث کنیم. اما هنگامی‌که شبکه‌ای برای سنجش آب و هوا می‌سازیم بایستی ابعاد شبکه دانایی‌مان را با انداره جریان‌های آب و هواشناختی مقایسه کنیم. اما جدا از این اندازه‌ها (که شاید در نگاه نخست امری طبیعی و حتی بدیهی به نظر می‌رسند) آیا عامل محدودکننده دیگری هم در تبیین و تعیین تعداد و اندازه‌های سلول‌های دانایی وجود دارد؟

آیا اگر مشکلات اقتصادی‌ ـ ‌تکنولوژیکی سر راهمان قرار نمی‌گرفت می‌توانستیم با افزایش تعداد ایستگاه‌های سنجش دنیا و کوچک‌تر کردن سلول‌های دانایی دنیا را از یک سیستم پیچیده به یک سیستم ساده تبدیل کنیم و نظم موجود در آن را درک کنیم و رفتار دنیا را پیش‌بینی کنیم؟ شاید نگاه نخست به ما بگوید که آری می‌توان این کار را انجام داد و این که می‌توان با افزایش این شبکه‌های سنجش طبیعت بر طبیعت چیره شد اما... کهنه عروس ۴۰۰۰میلیون ساله طبیعت هنوز رموزی را برای خودش نگه می‌دارد. رموزی که شاید به این سادگی‌ها نتوان به آنها دست پیدا کرد... و یکی از این رموز... پیش‌بینی رفتار اوست.

محمدرضا نوروزی