aweb

James Gleick skrev som sagt boken Kaos. Jag fann ett oerhört bra stycke. Tål att läsas för den som finner fysik, natur och vetenskap intressant. Det som gör denna information extra spännande i mina ögon är hur han väver ihop naturvetenskapen med sociologi:

Den andra huvudsatsen utgör en nedslående teknisk upplysning från vetenskapen; därutöver har den också skaffat sig en stabil position i det utomvetenskapliga kulturlivet. Allting går mot sin upplösning. I varje process som omvandlar en energiform till en annan måste en smula energi försvinna i form av värme. Fullkomlig effektivitet är en omöjlighet. Universum är enkelriktat. Entropin måste alltid öka i universum och i varje isolerat system som kan tänkas ingå i universum. Oavsett hur den formuleras är den andra huvudsatsen en regel som inte förefaller ha några undantag. Inom termodynamiken är den sann. Men den andra huvudsatsen har också fört ett eget liv inom intellektuella områden som befinner sig långt ifrån naturvetenskaperna och därmed fått skulden för samhällets upplösning, ekonomins nedgång och sedernas förfall och många andra variationer på dekadenstemat. Dessa sekundära och metaforiska förkroppsliganden av andra huvudsatsen förefaller nu synnerligen missvisande. I vår värld frodas komplexiteten och de som vänder sig till vetenskapen för att få en allmän kunskap om naturens vanor har större glädje av kaosforskningens lagar.

På sin väg mot den slutliga jämvikten i den maximala entropins egenskapslösa värmebad lyckas universum trots allt skapa intressanta strukturer. Eftertänksamma fysiker, som funderar över hur termodynamiken fungerar, förstår hur störande det är med frågan om ”hur ett avsiktslöst energiflöde kan blåsa liv och medvetande i världen” som någon uttryckte det. Problemet förvärras av att begreppet entropi är så undanglidande. Det är tillräckligt väldefinierat för att användas i termodynamiska sammanhang som värme och temperatur, men vidrigt svårt att precisera som ett mått på oordning. Det är svårt nog för fysiker att mäta graden av ordning i vatten som bildar kristallstrukturer vid övergången till is medan energin hela tiden rinner bort. Men den termodynamiska entropin är helt oduglig som mått på den varierande graden av form och formlöshet vid tillkomsten av aminosyror, mikroorganismer, självreproducerande växter och djur och komplexa informationssystem såsom hjärnan. Öarna av ordning måste förvisso också lyda den andra huvudsatsen. De viktiga lagarna, de skapande lagarna befinner sig dock annorstädes.

Naturen bildar mönster. Vissa är ordnade i rummet men oordnade i tiden, andra är oordnade i tiden men oordnade i rummet. Vissa mönster är fraktala och visar strukturer som är självlikformiga över flera skalor. Andra ger upphov till stabila eller periodiserande tillstånd. Mönsterbildning har blivit ett område inom fysik och hållfasthetslära och används av forskare för att göra modeller av partiklars aggregation till kluster, elektriska urladdningars fraktala utbredning och kritallinsk tillväxt i is och legeringar. De dynamiska problemen förefaller så grundläggande – former som förändras i rum och tid – men först nu har man tillgång till redskap som gör det möjligt att förstå dem. Nu kan man på allvar fråga en forskare: ”Varför är alla snöflingor olika?”