Naši životi većinu vremena prolaze glatko i predvidivo, no nisu otporni na trenutke nestabilnosti s katastrofalnim posljedicama. Možemo li učiniti više kako bismo predvidjeli te trenutke i intervenirali da ih spriječimo?
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.
Nelinearni sustav
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 utjecati na nestabilnosti?
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.
Sunčev sustav
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.
Covid-19, ratovi i ekonomija
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.
Zaključak
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 pratite putem aplikacija za Android | iPhone/iPad i društvenih mreža Twitter | Facebook | Instagram.
Kakvo je tvoje mišljenje o ovome?
Budi prvi koji će ostaviti komentar!