Buchbesprechung: Chaos von James Gleick

Dieses Buch, erstmals 1988 erschienen, aber zehn Jahre später immer noch im Druck, von Kennern Materie wohl als veraltet angesehen. Indem es jedoch die aufregenden Entwicklungen erzählt, die in den ersten drei Jahrzehnten stattfanden, in denen die Befürworter der Chaostheorie für ihre Anerkennung als legitimer Zweig der Wissenschaft kämpften, behält das Buch viel Interesse für den wissenschaftlich gebildeten Laien und den ernsthaften allgemeinen Leser.

Der Autor erklärt, dass der Fortschritt in der Wissenschaft traditionell das Lösen von Problemen beinhaltete, die vereinfacht werden konnten, indem kleinere Einflüsse vernachlässigt und mathematische Formel abgeleitet , um die Wechselwirkung von nur einem oder zwei Hauptfaktoren darzustellen, die das Verhalten untersuchten Subjekts beeinflussen. Er verwendet als Beispiel die bekannte Formel für die Bewegung des einfachen Pendels, die die Wirkung des Luftwiderstands vernachlässigt. Auf diese Weise waren große Fortschritte erzielt worden, aber die Wissenschaftler stießen auf immer mehr Situationen, in denen der Einfluss kleinerer Faktoren nicht ignoriert werden konnte. Die erste davon war die Wettervorhersage.

Fehler bei der Wettervorhersage im Zweiten Weltkrieg trugen dazu bei, das Bewusstsein dafür zu schärfen, dass das Wetter von vielen kleinen Einflüssen beeinflusst wird, von denen keiner ignoriert werden kann. In den 1950er Jahren begannen Meteorologen, die Komplexität mit Hilfe von Computern anzugehen. Die frühen Arbeiten zeigten, dass geringfügige Änderungen der Anfangsbedingungen große Änderungen des Ergebnisses bewirken . Unter manchen Bedingungen konnten Muster entstehen, während andere zu breiten und zufälligen Schwankungen führten, die als Chaos bekannt wurden.

Auch Biologen, die untersuchten, wie sich die Populationen von Organismen im Laufe der Zeit verändern, stießen auf Chaos. Mit einer Grundformel für eine Fischpopulation, wenn bestimmter Parameter einen niedrigen Wert hat, ist die Population stabil, wenn der Wert steigt, schwankt die Population zwischen zwei Ebenen, dann vier Ebenen usw., bis wild und unvorhersehbar in einer Region des Chaos schwankt.

Der Autor gibt mehrere Beispiele für relativ einfache Formeln, die, wenn sie tausendfach auf einem Computer berechnet werden, Bereiche der Stabilität und Bereiche des Chaos definieren. Einige Computerausgaben im Bereich des Chaos zeigen, wenn sie grafisch dargestellt werden, komplexe Muster, die natürlichen Formen ähneln und sich in jedem Darstellungsmaßstab wiederholen. Dies sind die bekannten und vielbewunderten Mandelbrot-Fraktalbilder.

Nachdem der Autor Beispiele dafür gezeigt hat, wie einzelne einfache Formeln, wenn sie wiederholt auf einem Computer berechnet werden, Chaos erzeugen können, sorgt der Autor für einige Verwirrung, indem er auf Seite 264 feststellt, dass „… drei Differentialgleichungen das Minimum sind, das für Chaos erforderlich ist, wie es Poincare und Lorenz hatten gezeigt.‘ Diese isolierte Aussage stellt dem Leser eine Frage in den Sinn, die nicht beantwortet wird. Dennoch hat James Gleicks Buch einen bleibenden Wert als faszinierender Bericht die Anfänge eines neuen wissenschaftlichen Werkzeugs zur Enträtselung der Komplexität der Natur.

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