Toto je film o jedné velice jednoduché otázce...

Jak jsme se sem dostali?

Toto jsou živly a složky, jež tvoří každého z nás. Je neuvěřitelné, téměř až směšné jak jsou si podobné. Vlastně skoro 99% lidského těla tvoří kombinace vody, vzduchu, uhlí a křídy se stopami jemně vzácnějších složek, jako jsou železo, zinek, fosfor a síra. Ve skutečnosti jsem odhadl, že živly, které tvoří lidské tělo, by stály nanejvýše pár liber. Přesto, triliony těchto atomů se téměř zázračne skládá a organizuje do myslících, dýchajících živých lidských forem existence.

Jak jsou zázraky tvorstva skládány z těchto jednoduchých částí? Je nejsložitější otázkou, jakou si můžeme položit. Možná si myslíme, že odpověď je mimo schopnosti dnešní vědy. To se ale mění, poprvé v životě věřím, že věda předehnala náboženství a filozofii ve snaze konfrontovat tuto nejfundamentálnějsí ze všech otázek tento film, je příběhem sledu těch nejbizarnějších vzájemně propojených objevů, které odkryly tvář přírody vetkané do nejjednoduších pravidel a zákonů přírody.

Tvoří sílu, která je nepředvídatelná. Je to o tom, jak neživá hmota bez účelu či plánu může spontáně plodit mimořádnou krásu je to o stejných zákonech, které činí vesmír chaotickým a nepředvídatelným, ale zároveň můžou změnit prach v lidského jedince. Je to o objevu, který ukazuje, že existuje zvláštní a překvapivá souvislost mezi řádem a chaosem...

"Tajný život chaosu"

Náš svět je vskutku jeden velký kvetoucí, bzučící zmatek. Je to směs prazvláštních tvarů a skvrn. Pokud zde nacházíme vzorce, nikdy nejsou pravidelné a nikdy se nejeví, že by se opakovali. Myšlenka, že veškerý tento zmatek, všechen chaos, je určen jednoduchými matematickými pravidly a že tyto pravidla jednoho dne prozkoumáme, jde proti našim předpokladům.

Tudíž není překvapivé, že první člověk, který se rozhodl postavit se této veliké výzvě k odkrytí zamotané matematiky přírody, měl velice mimořádnou a neobyčejnou mysl. Byl velikým vědcem a zároveň tragickým hrdinou... narodil se v roce 1912 v Londýně. Jmenoval se Alan Turing.

Alan Turing byl významným mužem, jedním z největších matematiků co kdy žil. Objevil spoustu základních principů, díky kterým máme dnes moderní počítače. Během druhé světové války, pracovel zde, v Bletchley park, kousek od Milton Keynes, což byl tehdy tajný vladní projekt zvaný "Stanice X", který byl založen za účelem prolomení německého armádního kódu.

Tehdejší kryptologové se projevili jako velice užiteční a Turingův příspěvek byl zásadní práce, kterou on osobně vykonal k prolomení německé námořní šifry. Záchránila tisíce spojeneckých životů a byla bodem obratu ve válce. Dešifrování bylo pouze jedním aspektem Turingovy géniality. Pouze jedna část jeho podivné schopnosti vidět vzorce, které jsou ostaním lidem skryté.

Pro Turinga příroda reprezentovala ultimátní šifru a během svého života se dostal velice blízko k jejímu prolomení. Turing byl jedinečnou osobou. Uvědomil si, že existuje možnost, aby jednoduché matematické vzorce mohly popsat aspekty biologického světa. Nikdo doposud nad tím neuvažoval. Ze všech tajů světa, ta, která fascinovala Turinga nejvíce, byla myšlenka že by mohl existovat matematický základ pro lidskou inteligenci.

Turing měl velice osobní důvody, proč v toto věřil. Byla to smrt jednoho mladého muže se jménem Christopher Morten. Turing byl homosexuál a smrt jeho blízkého byla velice emocionální záležitost. Turing byl tímto velice zasažen a hluboce zarmoucen. Nicméně chtěl tuto událost položit na intelektuální rovinu a do vědeckého kontextu. Tudíž si položil otázku: "Co je to mysl? A co se stane s myslí po smrti?" Turing byl přesvědčen, že matematika může být použita k popisu biologických systémů a finálně, k popisu inteligence.

Tato fascinace položila základ ke vzniku moderního počítače a později v Turingově životě k ještě radikálnější myšlence. Myšlenka, že jednoduchý matematický popis by mohl být dosazen do velice zvláštního procesu, který probíhá v embryu proces se nazývá morfogeneze a je velice záhadný z počátku jsou všechny buňky v embryu identické náhle, jak nám záznam rybího embrya ukazuje, buňky se začínají shlukovat a diferencovat od sebe jak se to děje?

Bez jakéhokoliv popudu, bez jakékoliv centrální koordinace. Jak je možné, že buňky, které začínají naprosto identicky vědí samy od sebe, že se mají stát řekněme, kůží? zatímco ostatní se změní a stanou se součástí oka? morfogeneze, je velkolepý příklad něčeho co se nazývá "samoorganizace" a před Turingem, nikdo nevěděl jak to funguje. Poté v roce 1952 Turing publikoval toto... jeho práce s prvním matematickým vysvětlením pro morfogenezi.

Čirý důvtip této práce byl ohromující. V ní Turing použil matematickou rovnici druhu, která se obyčejně vyskytuje v pracích na astronomii nebo jedernou fyziku. K popisu živého procesu nikdo před ním nic takového neudělal. V zásadě, Turingovy rovnice poprvé popisovaly, jak se biologický systém může samoorganizovat. Ukazují, že něco hladkého a beztvarého může vyvinout prvky.

Jedna z ohromujících věcí o Turingově práci byla to, že začínal s popisem velice jednoduchých procesů, které byly řízeny taktéž jednoduchými rovnicemi, nicméně pokud byly dány dohromady, komplexnost záhadně vyvstala. Vzorec se najednou objevil jako výsledek přirozeného sledu okolností a myslím si že v mnoha ohledech je toto velice nečekané. V podstatě, Turingovy vzorce popisovaly něco již velmi známeho, s rozdílem, že doposud nikdo o nich neuvažoval v kontextu biologie.

Představte si vítr, který rozfoukává písek a tím formuje velmi různorodé obrazce a tvary zrnka písku se samy organizují a vytvaří vlny a duny. Toto se děje i přesto, že každé z těchto zrnek jsou navzájem téměř identické a nemají sebeměnší zdání o tom čeho se stávají součástí. Turing byl přesvědčeno tom, že podobně jako zrnka písku v poušti, chemikálie, které spolu vytvářejí embryo se samovolně organizují a skládají do různých orgánů.

Toto jsou Turingovy hrubé náčrtky o tom, jak by tento proces mohl fungovat. Ukazují, jak naprosto beztvará změt chemikálií může vyvíjet tyto zvláštní hrudky a kaňky ve svojí práci vylepšil svoje nákresy, aby ukázal, jak jeho rovnice mohou spontáně vytvářet motivy podobná jako na kůžích zvířat Turing začal všem ukazovat svoje obrazce stím jestli nevypadají jako kraví fleky nikdo pořádně nechápal kam tím vlastně míří.

Každopádně věděl moc dobře co dělá, jelikož ty obrazce skutečne vypadali jako obrazce na kravách to byl totiž důvod proč mají krávy tato zbarvení takže obor, ve kterém matematika doposud nebyla aplikována formováni vzorců v biologii zvířecí zbarvení najednou byly dveře otevřeny a my jsme začali chápat, že matematika může být použita i v tomto oboru přestože Turingovi rovnice nevysvětlují celý problém jsou přesto důkazem, že je možné něco takového vstkutku provést. Samozřejmě nyní víme, že morfogeneze je mnohem komplikovanější, než popisují Turingovi vzorce. Ve skutečnosti celý mechanismus toho, jak molekuly DNA v našich buňkách interagují s ostatními prvky je stále rozporuplný ve vědecký kruzích. Turing byl přesvědčen, že ať se dějě cokoliv, vše je pouhým matematickým procesem. Což byl nápad velice revoluční myslím si, že Turinguova práce je základním kamenem toho jak by mohla morfogeneze fungovat co to dělá je to že nám nabízí mechanismus něco, co Darwin nevysvětlil Darwin samozřejmě tvrdí, že jakmile máte vzorec který je kódovaný v genech tak ten může, ale nemusí být předán závisle na okolnostech nicméně co Darwin nevysvětluje je to, jak se tento vzorec vůbec objeví a to je hlavní záhadou takže co Turing vlastně udělal bylo to že nám ukázal přístupný chemický mechanismus, což je neuvěřitelné... Turing míříl k velké a velice troufalé myšlence bohužel můžeme dnes pouze spekulovat, jak jeho vyjimečný duch vůbec přišel na tento nápad krátce po zveřejnění jeho průlomové práce o morfogenezi ohavná a naprosto zbytečná trgédie zničila jeho život... vzhledem k jeho práci jako mistr šifer pro britskou armádu, mysleli bychom si, že země, kterou tím chránil by ho oslavovala bohužel je to daleko od pravdy... to co se mu stalo po válce byla veliká tragédie a jedna z nejostudnějších kapitol britské vědy ve stéjném roce kdy publikoval svoji práci na morfogenezi, měl krátkou aféru s mužem jménem Arnold Murray aféra skončila trpce a krátce poté byl Murray zapleten do vloupačky v Turingově domu jenže, když Turing nahlásil vloupání policii, zatkli je oba... u soudu žalobce argumentoval tím, že Turingovo vysokoškolské vzdělání svedlo Murraye z pravé cesty...(WTF!!!) byl odsouzen za obscéní chování soudce poté nabídl Turingovi strašlivou volbu mohl buď jít do vezení nebo podstoupit terapii vstřikování ženských hormonů za ůčelem vyléčení jeho homosexuality vybral si druhou možnost což ho uvrhlo do spirály depresí osmého června roku 1954 Turingovo tělo bylo nalezeno u čistírny zemřel den předtím na následky otrávení kyanidem, které napustil do jablka Alan Turing zemřel ve věku pouhých 41 let ztráta způsobená vědě je neodhadnutelná Turingova by nikdo nenapadlo že by jeho nápady inspirovali úplně nový matematický přístup k biologii a že vědci opravdu nacházejí vzorce jako byli jeho které opravdu popisují tvary nacházející se na živích organismech Zpětně, nyní víme, že Turing opravdu pochopil myšlenku že divy tvorstva, jsou derivovány z nejjednodušších pravidel Tímto, zjevně velice nečekaně započal cestu k jinému vnímání vědy Další část příběhu, byla stejně nečekaná a v jistém ohledu i tragická, jako ten Turinguv V ranných 50.letech, v době kdy vyšla Turingova práce o morfogenezi brilantní chemik jménem Boris Belousov začínal vlastní výzkum v oblasti prozkoumání složité chemie přírody hluboko, za železnou oponou, v laboratoři sovětského ministerstva zdravotnictví začínal výzkum toho, jak naše těla extrahují energii z cukrů Obdobně jako Turing, Belousov pracoval na soukromém projektu poté co se vyznamenal jako vynikajicí vědec v armádě v jeho laboratoři vytvořil roztok chemikálií které, by mohly napodobit proces absorbce glukozy v těle mixturu položil na stole před sebou bezbarvá a čistá zatímco jí třásl jakmile přidal závěrečnou chemikálii celý roztok změnil barvu toto není zrovna vyjimečné pokud smícháme inkoust s vodou, změní barvu... jenže, najednou se něco stalo co nedávalo vůbec smysl roztok se začal pročišťovat Belousov byl ohromen chemikálie se mohou míchat a reagovat jenže, není možné, aby se znovu vrátili do původního stavu a takřka se odmíchali bez intervence můžeme změnit bezbarvý roztok na barevný, to není problém jenže rozhodně nemůžeme odčinit proces a začalo to být ještě divnější, Belousovovi chemikálie ne jen, že se odmíchávali ještě ke všemu oscilovaly měnili dokola zpátky barvu jako, kdyby byli pod vlivem jakéhosi chemického metronomu s velkou pečlivostí, Belousov opakoval svůj pokus znovu a znovu se stéjným výsledkem jeho roztok se měnil doprovázen oscilací opakovaně přišel na něco co se jevilo téměř jako magie jednoduchý proces, který jak se zdálo porušoval zákony přírody Přesvědčen, že objevil cosi velice zásadního, Belousov sepsal svoje nálezy doufaje že se bude moct podělit o svůj objev jenže, když předložil svoji práci hlavnímu ruskému věděckému plátku dostal velice neočekávanou a odsuzující odpověď šéfredaktor mu tvrdil, že jeho nálezy v laboratoři jsou jednoduše nemožné a odporují základním principům fyziky jediné vysvětlení bylo, že Belousov musel udělat chybu ve svých pokusech jeho práce zkrátka nebyla zralá ke zveřéjnění odmítnutí Belousova zarmoutilo hluboce uražen výtkou že jeho práce byla chybná naprosto zavrhl svoje experimenty brzy se vzdal vědy kompletně...(omg) tragická ironie ale je, že nehledě na to, že byli odděleni železnou oponou Belousov nikdy nepozřel Turingovu práci pokud by tak učinil, měl by určitě jistotu ukázalo se že, Belousovovi oscilující chemikálie, daleko od konvenční fyziky byli přesným příkladem chování, které předpověděly Turingovi vzorce ikdyž není souvislot na první pohled zřéjmá jiní vědci ukázali, že pokud necháme Belousovovi chemikálie v petriho miskách místo toho, aby pouze oscilovali, začali se samoorganizovat do tvarů ve skutečnosti přesahující Turingovi jednoduché skrvny a tvoří překrásné struktury a vzorce zničehonic... úžasná a nečekaná věc o těchto reakcích byla ta že někdo, byl schopný reprodukovat systém procesů, který Turing popisuje a z něčeho co vypadá, jako beztvarý roztok, vyvstávají různé formy a tvary, závitky a spirály tak, toto není abstraktní věda způsob jakým se Belousovovi chemikálie pohybují jako koordinované vlny je stejné chování, které vykazují srdeční buňky při tlukotu zvířecí kůže a srdeční tlukot... samoorganizace se zdá operuje všude v přírodě Tak proč byla vědecká komunita v době těchto dvou velkých vědců tak nezaujatá, ba dokonce nepřátelská k tomuto pozoruhodnému objevu? důvod byl velice "lidský"... tradičním vědcům se to prostě nelíbilo... jim to připadalo jako protiřečení vědě a všemu co doposud dokázala změnit tento tradiční pohled by znamenalo přijít se skutečně nečekaným a šokujícím objevem totiž... počátkem 20. století pohlížela věda na vesmír, jako na velký komplikovaný mechanický stroj něco jako zvětšená verze tohoto oraria Tradiční pojetí vědy tvrdilo, že vesmír, je velký zapeklitý stroj, který se řídí jednoduchými matematickými pravidly pokud bychom věděli jak byl stroj navržen, tak stačí dokola otáčet pákou a stroj se bude chovat naprosto předvídatelně v časech Isaaca Newtona, když ješte lidé objevovali základní principy fungování vesmíru přišli s touto metaforou strojového fungování vesmíru vesmír vypadá jako stroj který byl spuštěn v počátcích stvoření a od té doby, zkrátka následuje pravidla a tiká byl to také komplikovaný stroj, tím pádem se komplikované věci dějí jakmile jste ho jednou spustily, tak dělal pouze jednu činnost co ztoho lidé vyvozovali bylo to, že vše co je možné popsat matematickými pravidly musí být v podstatě velice jednoduché prozkoumej fungování systému, pak můžes předpovědět jak se bude vyvíjet to byla velká myšlenka, začala Newtonovým gravitačním zákonem ten nám umožňuje předpovědět, jak se bude pohybovat planeta obíhající slunce vědci brzy našli další podobné vzorce jako je tento Newtonovská fyzika se zdála jako ultimátní "křišťálová koule" implikovala v zásadě to, že budoucnost, by mohla být předpovězena čím přesnější jsou tvoje měření dneska, tím přesněji můžeš předpovědět co se stane zítra Jenže Newtonovské pojetí mělo neblahé následky pokud, doposud předvídatelný systém, jako je orarium, začal vykazovat náhodné chování tak to vědci vždy vysvětlovaly jakousi nestranou silou, která toto způsobuje třeba se dostala špína do měřícího zařízení nebo se kolečka opotřebovala anebo stím někdo manipuloval původně jsme si mysleli, že pokud narazíte na vyjimečné a nepravidelné chování v problému na kterém pracujete uvozovali jsme, že to musí být jakýsi náhodný vliv, který nemohl být způsoben vnitřně nebylo to součástí problému nýbrž cosi jinného, neznámého pokud na to pohlížíme z tohoto hlediska celá myšlenka samoorganizace se zdála absurdní myšlenka, že vzorce, které Turing nebo Belousov nacházeli by mohli být produktem interního popudu bez jékokoliv vnejší intervence bylo naprostým tabu... jedinou možností pro tuto teorii, aby byla přijata muselo nejdřív dojít ke kolapsu zastaralé Newtonovské metodiky jenže to bylo nepravděpodobné přeci jen, v 60.letech nám to přineslo všechny zázráky moderní doby jenže, v tu samou dobu kdy probíhala měsíční mise malá skupina vědců všichni doposud zarytí Newtonisti, zjistili že něco není správně... v průběho druhé poloviny 20.století byla nalezena vada v detailu vada, která konečně prolomila Newtonovský sen a uvrhla nás doslova do chaosu paradoxně, událost, která zajistila vážnost a seriozitu teorie samoorganizace byl objev fenoménu známý jako "chaos" chaos je jedno z nejpoužívanějších slov v angličtině jenže v oblasti vědy má velice specifický význam je o tom, že systém, který je popsán matematickými rovnicemi je více než schopný nepředvídatelného chování bez jakéhokoliv vnějšího vlivu Je zde rozšířen veliký omyl o chaosu jinak řečeno máme za to, že chaos je způsob jak tvrdit o něčem, že je velice složité ten chaotistický blázen z jurského parku byl pod tímto dojmem je to cosi jednoduššího ale zároveň mnohem složitějšího ukazuje nám to velice jednoduchá pravidla a vzorce bez jakéhokoliv náhodného elementu vše je přesně určené, víme o systému vše přesto může mít následky, které nedokážeme předurčit Chaos je jedním z nejnevítanějších objevů blízké historie vědy Muž, který přiměl vědeckou komunitu ke konfrontaci toho problému byl americký meteorolog jménem Edward Norton Lorenz v ranných 60. letech se snažil hledat matematické vzorce které, by pomohly předvídat počasí jako spousta jeho současníků byl přesvědčen, že systém počasí se nijak neliší od například již zminěného oraria mechanický systém, který může být změřen a předpovězen jenže se mýlil to co napsal, na první pohled vypadalo jako obyčejné mat.vzorce, pro popis proudění vzduchu jenže nedělali to co měli, nepřinášeli nám žádné užitečné informace jako kdyby maličký větřík o měsíc později, mohl znamenat rozdíl mezi sněžnou bouří a nádherným slunečným dnem jak se může jednoduchý systém, který pracuje na principu Newtonova strojového pojetí stát nepředvídatelným? záleží na tom, jak je vše nastaveno na tom, jak jednotlivé aspekty do sebe zapadají v podstatě za určitých okolností, může sebemenší odchylka v startovní pozici koleček odchylky, které jsou doposud neměřitelné nabývat na čím dál větší hodnotě každým otočením každým krokem v procesu se systém čím dál více oddaluje od předpokládané trajektorie Laurence zaznemenal tuto vlivnou myšlenku v jednom rozhovoru, který nazval: "Může úder křídel motýla v Brazílii způsobit tornádo v Texasu?" byla to velmi mocná myšlenka a evokující představa a během nekolika měsíců se tato fráze adaptovala do Angličtiny jako "Motýlí efekt" tento Motýlí efekt, jakožto symbol chaotického systému se začal objevovat všude v ranných 70.letech se mladý australan jménem Robert May pokoušel zkoumat matematické vzorce, které popisují změnu populace u zvířat I zde se ukrýval podivný Motýlí efekt sebemenší měřitelné změny v procesu reprodukce mohou mít závažný dopad na celkovou populaci zkoumaného druhu jejich počet se může rapidně měnit bez viditelné příčiny tvrzení, že matematický vzorec může být použit k předvídání budoucího chování komplexního systému bylo vyvráceno V určitých ohledech to byl konec Newtonovského snu když jsem býval absolventem, tak se předpokládalo že, čím větší bude výpočetní kapacita počítačů tak tím složitejší soustavy vzorců budeme moct řešit jenže to nemusí být pravda můžeme mít tu nejjednodušší rovnici kterou si dokážete představit bez náhodného faktoru, víme o ní všechno jenže, jakmile dostaneme chování chaotického rázu, tak potom nikdy nemužeme vědět startovní pozici staletí vědecké určitosti se jen tak vypařili během pár let mechanické pojetí vesmíru bylo pouhou iluzí co se zdálo jako výsledek logické určitosti se prokázalo spíše jako záležitost víry... a co je hořší, pravda se nám smála přímo do obličeje jelikož chaos, je všude zdá se. že nepředvídatelnost, je hluboko zakomponována do každého aspektu našeho světa ve kterém žijeme globální klima se může dramaticky změnit během několika málo let akciové trhy se můžou jen tak z nenadání propadnout a my bychom mohly být vymazáni z povrchu planety přes noc a není zde nikdo kdo by tomu mohl zabránit bohužel vám musím oznámit, že vše je pravda a sice, bát se chaosu je nesmysl chaos je zapředen do nejzákladnějších zákonů fyziky a my se stím musíme vypořádat jako neoblomný fakt objev chaosu jako fenoménu měl velký význam jelikož fundamentálně změnil chápání vědy do té míry, že lidé zapomněly, že kdysi věřily v opak co chaos udělal bylo to, že nám ukázal možnosti a nový prostor pro výpočty které jsou mnohem širší a obsáhlejší něž si dovedeme představit Proto se Newtonovský vesmír může přesto chovat komplexně a nepředvídatelně objev chaosu byl opravdu průlomovým bodem v dějinách vědy jak se postupně Newtonovský sen rozpadal vědci se začali zajímat o Belousovovu a Turingovu práci spontání samoorganizace co je možná ještě důležitější při rozebírání jejich prací objevili, že je zde zvláštní souvislost velice neobyčejná korelace vesmírných rozměrů mezi přírodním úkazem samoorganizace a následky Motýlího efektu Belousov, Turing, May a Laurence, všichni tito vědci objevili různé podoby a tváře jednoho velkého konceptu zjistili, že příroda může být hluboce nepředvídatelná jenže tato stéjná nepředvídatelnost a chaos produkuje vzorce a pravidelnosti řád a chaos... zdá se, že tyto dva principy jsou spjatější než jsme si doposud dokázali představit nuže, jak je to možné? co mají, tak odlišné fenomény, jako Belousovovi chemikálie a počasí společného? za prvé: ikdyž máme dva úplně odlišné systémy, oba jsou definovány stejnými matematickými pravidly za druhé: tyto pravidla mají jedinečnou vlastnost tato vlastnost je obecně známá jako párování, nebo-li zpětná vazba abych vám ukázal co tím mám na mysli jak se řád a chaos mohou spojit v jedno z jednoduchého systému se zpětnou vazbou předvedu vám něco co se zdá na první pohled jako triviální experiment toto plátno za mnou je připojené ke kameře, která mě natáčí jenže kamera, která mě natáčí, mě zabírá i s plátnem to nám vytváří smyčku s vícero kopiemi mě toto je klasický příklad smyčky se zpětnou vazbou dostáváme obraz v obrazu v obrazu na první pohled se to zdá velice předvídatelné jenže jakmile přiblížíme kameru velice zvláštní věci se začnou dít první věc které jsem si všiml je, že objekt, který točíme, nemá moc společného stím co vidíme na platně maličké změny v pohybu sirky se rapidně zviditelňují na plátně chycena ve smyčce, která se vrací z kamery na plátno atd. takže ikdyž můžu popsat každičkou změnu v procesu matematicky nemám nejmenší šanci odhadnout jak sebemenší změny, v hoření sirky, budou mít dopad na celý odraz toto je Motýlí efekt v praxi jenže teď to začne být strašidelné každým zásahem do sytému se začnou objevovat tyto zvláštní, přesto krásné obrazce stéjný systém, který je založený na identických pravidlech se zpětnou vazbou produkuje chaos a řád ta samá matematika vytváří chaotické a zároveň vzorcové chování to mění úplně pohled na věc myslet si, že pravidelnosti se v přírodě odehrávají naprosto odděleně od nepravidelností je nesmysl jsou to pouze dva konce spektra chování, které mohou být generovány stejnými pravidly tímto jsme se dostali nejblíže k odkrytí podstaty přírody myslím si, že co si z tohoto můžeme odnést z Turingovy práce, z objevů v chemii, biologii atd. je fakt, že pravidelné chování je hluboce vetkané do podstaty vesmíru a stačí velice jednoduché procesy jako třeba, dyfuze, nebo chemické reakce souhra mezi těmito procesy přirozeně dává podklad ke vzniku vzorcového chování zkrátka, vzorce jsou všude a čekají na impulz od počátku 70.let čím dál více vědců přijalo koncept že chaos a vzorce jsou zakomponovány hluboko do pravidel vesmíru zejména jeden vědec zavedl fundamentálně nové chápání této ohromující a dost často zapeklité myšlenky byl to velmi různorodý pán a tak trochu podivín jmenoval se Benoit Mandelbrot Benoit Mandelbrot nebyl obyčejným dítětem přeskočil dva školní ročníky a jako žid ve válečné Evropě bylo jeho vzdělání velmi přerušované jeho výuka probíhala většinou doma samoukou nebo ho vyučovali příbuzní nikdy se pořádně nenaučil abecedu a malou nasobilku zvládal sotva do 5 jenže, stejně jako Alan Turing měl Mandelbrot schopnost vidět v přírodě skryté vzorce byl schopný vidět pravidla tam, kde jiní vidí anarchii viděl formu a strukturu tam, kde ostatní viděli beztvarou směs zmatku a nad tím vším si uvědomil, že příroda nalezla oporu v novém druhu matematiky Mandelbrotuv životní cíl bylo nalézt jednoduchý matematický systém který, by dokázal popsat hrubé a nepravidelné tvary na naší planetě Mandelbrot nebyl zrovna v běžném akademickém prostředí mimoto pracoval na kompletně jinných problémech o nepravidelnostech v přírodě, ekonomii apod. nehledě na tom co dělal začínal mít dojem že ať zkoumá cokoliv, vše svým způsobem zapadá do jednoho velkého obrazu byl velice originální osobností, pochopil, že jít za tímto "velkým obrazem" bylo to, co chtěl opravdu dělat Mandelbrotovi připadalo nepochopitelné že matematici, po staletí trávili čas dumáním nad ideálními tvary jako rovné linky, nebo perfektní kruhy přitom doposud nebyli schopni popsat opravdové úkazy které jsou součástí realného světa podívejme se na tento kámen je to koule? nebo spíš kostka? nebo trochu z obojího co takhle něco mnohem většího podívejte se na tu klenbu za mnou z dálky vypadá jako polokruh jenže z blízka vidíme, že je ohnutý a křivý takže co je to vlastně za tvar? Mandelbrot se pokoušel zjistit zda existuje společný základ pro vše co definuje přírodu nafouklé mraky, větve stromů, lámané břehy mají společný matematický prvek důvodem pro opakovanost všech tvarů je matematický princip zvaný soběpodobnost popisuje cokoliv, vněmž se stéjný tvar dokola opakuje v čím dál menším měřítku výborným příkladem jsou koruny stromů větví se znovu a znovu, opakují stéjný proces stéjné větvění probíhá ve struktuře našich plic vtom jak jsou cévy rozprostřeny po našem tělě dokonce to platí pro řeky a jejich dělění do menších a menších toků příroda může opakovat jekékoliv tvary touto cestou podívejte se na tuto brokolici celá jeho struktura je složena z opakujících se kornoutků ve zmenšujícím se měřítku Mandelbrot si uvědomil, že "samopodobnost" je základem pro zcela nový druh geometrie dokonce ji pojmenoval Fraktálová nuže toto je velice znamenitý postřeh co kdybychom mohli zavést tento model v jazyce matematiky? co kdybychom zazmenaneli tuto esenci v obrázku? a jak by tento obraz vypadal? mohli bychom použít sestavu matematických vzorců a vytvořit obraz který, by vypadal jako by nebyl nakreslen člověkem? odpověď přišla od Mandelbrota v pozdních 50.letech přijal práci v IBM aby si zajistil přístup k enormní výpočetní kapacitě aby mohl jít za svou posedlostí matematikou přírody vyzbrojen superpočítečem, začal zkoumat jeden velice zvláštní vzorec, který by se dal využít k nakreslení oné esence to, co vám těď ukážu je jeden z nejpozoruhodnějších matematických útvarů slovo epický mu nedává dostatečnou váhu toto, je Mandelbrotova množina přezdívá se mu "božský otisk prstu" až ho začneme zkoumat pochopíte, proč se mu tak říká stejně jako strom, nebo brokolice čím blíže tento obraz zkumáme, tím více detailu uvidíme každý útvar uvnitř množiny obsahuje nekonečný počet menších útvarů maličcí Mandelbroti kteří se donekonečna dělí taková komplexnost a přesto vše pochází z jednoho jednoduchého vzorce tento vzorec má velice důležitou vlastnost množí se zpětnou vazbou stejně jako se smyčkou, každý výstup se stává vstupem pro další odraz tento jednoduchý vzorec se zpětnou vazbou dokáže stvořit obraz o nekonečné komplexitě fascinující je to že, Mandelbrotova množina není pouhým matematický výstřelkem schopnost této množiny reflektovat fraktály v různých měřítkách velice věrohodně popisuje schopnost přírodních úkaz se formovat do podoby kterou známe Turingovi vzorce, Belousovova reakce a Mandelbrotovi fraktály jsou ukazately vedoucích k hluboké, vše svazující myšlence když se podíváme na komplexitu v přírodě ptáme se, odkud pochází? něco nám v hlavě říká, že komplexnost nemůže pocházet z jednoduchosti musí vzejít z něčeho komplikoveného jenže co nám matematika v tomto případě naznačuje je to, že jednoduchost přirozeně dává zrodu komplexicitě když se podíváme na objekt a zamyslíme se nad jendnoduchými pravidly, které ho vygenerovali tak pochopíme, že je zde dualismus komplexnosti a jednoduchosti to znamená, že musíme předefinovat vztahy těchto dvou faktorů Komplexní systémy mohou být založeny na jednoduchých pravidlech to, je to velké prozření je to také velice silná myšlenka dá se totiž aplikovat ve všech ohledech našeho světa podívejte se na hejno ptáků každý znich se řídí velice jednoduchými pravidly jenže hejno jako celek vytváří komplikované vzorce vyhýbají se překážkám, navigují po planetě bez zjevného vůdce či vědomého plánu ať už jakkoliv ohromující, je jejich chování, nikdy není možné ho předpovědět nikdy se neopakuje, ani v podobně vyhlížejících situacích je to stejné jako Belousovova reakce pokáždé když ji sputíme, vzorce, které vytváří se nikdy neopakují možná vyhlížejí podobně, ale nejsou nikdy identické to samé platí pro video smyčky či písečné duny víme, že vytvoří určitý druh vzorců jak budou následně vypadat předpovědět nedokážeme velkou otázkou zůstává může schopnost přírody, formovat jednoduchost v komplexnost, v takto nepředvídatelné formě potenciálně vysvětlit proč existuje život? může nám odpovědět na otazku:proč vesmír plný prachu dokáže stvořit člověka? jak neživá hmota může porodit inteligenci? zprvu si můžete myslet že toto zodpovědět je mimo možnosti vědy jsou-li přírodní zákony opravdu tak nepředvídatelné něměli bychom se potom vzdát? Uřčitě ne, spíše naopak paradoxně, odpověď na tuto otázku najdeme ve světě kolem nás všude kolem nás existuje proces který konstruuje tyto komplexní systémy do podoby kdy jsou schopni vykonávat téměř zázračné věci tento proces se nazývá evoluce evoluce lpí na těchto vzorcích a přidává si je jako ingredience všelijak je kombinuje experimentuje na tom co funguje a co ne staví na funkčnosti a pokračuje v procesu je to v základě nevědomý proces, ale je přesně to co se děje kamkoliv se podíváte, uvidíte evoluční samoorganizační vzorce naše srdce využívají Belousovské reakce a regulují tím jak tlučou naše cévy jsou stavěny jako fraktály dokonce naše mozkové buňky interagujjí na základě jednoduchých funkcí způsob jakým evoluce kultivuje a obohacuje komplexní systémy je jedním z největších tajemství v novodobé vědě obsahem mojí doktorské práce byl výzkum komplexních systémů jak tyto systémy interagují v rámci evoluce takže na jedné straně máme systémy které se organizují samy vykazují řád tam, kde byste to nečekali na druhé straně musí interagovat s evolucí a vytvářet něco co se umí opravdu adaptovat evoluční duchaprázdná a zároveň kreativní schopnost tvořit a modelovat komplexní systémy je vskutku úžasná jenže operuje na časové úrovni kosmických rozměrů evoluce od primitvního počátku známek života, až po formaci lidských civilizací trvala 3, 5 miliardy let nyní však vlastníme přístroj, který dokáže zasadit tento proces do mnohem užšího časového spektra co je to za přístroj o kterém mluvím? je vysoká šance, že před ním sedíte už celý den jedná se pochopitelně o počítač počítače dneska provádějí biliony kalkulací za sekundu to jím dává zvláštní schopnost dokážou simulovat evoluci přesněji řečeno, počítače využívají evolučních principů k modelování a definování vlastních programů stejným způsobem jakým příroda modeluje a formuje živé organismy vědci nyní chápou, že tento druh "vyvinutého" softwaru dokáže řešit problémy mimo schopnosti nejchytřejšího člověka na co jsme zejména přišly je, jak mocný proces evoluce ve skutečnosti je jako nástroj k tvorbě něčeho komplexního a adaptivního cílem Thorossonova týmu bylo vytvořit počítačovou formu evoluce, která by na druhou stranu vytvořila umělý mozek která by řídila virtuální tělo zezačátku naprogramovali 100 odlišných mozků jak samy vidíte na moc se toho nezmohly evoluce převzala vedení, počítač začal vybírat těla, která byla o něco lepší v pohybu než jeho předchůdce algoritmus sám vybírá nejúspěšnější jedince a dovoluje jim "zplodit" potomka nejlepší modely další generace posléze zplodily potomky atd. po pouhých deseti generacích ikdyž dost nejistě se model dal do chůze jako zázrakem se dostaneme k něčemu co funguje děsivé je na tom to, že nevíme jak a proč to tak funguje díváme se na tento virtuální mozek a nevíme co se tam přesně děje víme akorát to, že evoluce, si optimalizovala celý systém sama za 20 generací proměnila evoluce toto v toto dost brzy se tyto počítačové bytosti přenesly přes pouhou chůzi začali dělat věci, které by nebylo možné naprogramovat reagují realisticky na nečekáné situace, jako třeba náraz nebo pád ikdyž tyto algoritmy naprogramujem jakmile začnou ožívat, už nekontrolujeme následné dění úžasná věc na těchto alrogitmech je to, že si dělají co se jim zlíbí evoluční proces pokusu a omylu vytvořil tyto virtuální bytosti které se dokáží hýbat a reagovat v realném čase to co zde vidíme, je příklad kreativní a experimentální síly systému založené na jednoduchých pravidlech sledovat, jak počítače dokáží nevědomě vyvíjet programy programy, které by člověk nikdy nedokázal napsat je skvelým příkladem samoorganizačního principu a síly demonstruje nám, že evoluce, stejně jako ostatní komplexní systémy založená na základních pravidlech a zpětné vazbě což spontáně generuje komplexnost zamyslete se nad tím jednoduché pravidlo je, že se organismus musí rozmnožovat s několika náhodnými mutacemi zpětná vazba pochází z prostředí vybere se jedinec nejvhodnější výsledkem je nekonečně se rozrůstající komplexita stvořena bez pohnutku či vědomí zajimavou věcí je ta, že se můžeme přenést na vyšší úroveň organizovanosti jakmile máte organismus, který vykazuje vzorce tak může být vybrán, nebo zavržen procesy, které jsou zase zpětnou vazbou takže celkově evoluce, Darwinovské schéma, je v podstatě Turinguv model se zpětnou vazbou skrze jinné procesy to je podstatou tohoto příběhu nemyslící jednoduchá pravidla mají schopnost vytvářet komplexní systémy bez vědomého záměru tyto počítačové bytosti jsou samoorganizované systémy stejně jako ty, které pozoroval Belousov ve svých chamikáliích nebo jako písečné duny a Mandelbrotova množina v našich plicích, srdcích počasí a v geografii naší planety tvorstvo nepotřebuje aktivního stvořitele je dědičná součást našeho vesmíru to co lidi zneklidňuje na této myšlence spontání formace vzorců je, že nepotřebuje stvořitele ale spíše možná chytrého návrháře který, by přistupoval k vesmíru jako k obrovské simulaci ve které by zadal základní podmínky a pak nechal celou věc spontáně se vyvíjet v celé své kráse a úžasu matematika formace vzorců nám ukazuje, že stejné druhy vzorců se dokážou objevovat v široké škále fyzických, biologických či chemických systémů kdesi hluboko uvnitř se to děje ze stéjného důvodu zahrnutém ve všech aspektech vesmíru co potom dostaneme jsou všechny tyto nádherné vzorce, které vidíme všude a to je si myslím naprosto úžasná myšlenka Nuže, co je tedy závěrečnou lekcí, kterou si můžeme odnést? za prvé to, že veškerá komplexicita vesmíru a jeho nekonečné bohatství, je generováno jednoduchými pravidly které se dokola opakují ať už jakkoliv mocný tento proces je je také ve své podstatě nepředvídatelný takže i když vám mohu jednoznačně říct, že budoucnost bude ohromující tak vám také mohu sdělit, s vědeckou určitostí.. že nemám nejmenší ponětí co skrývá...