ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΗ ΣΕΛΙΔΑ

Ανερώτητα απαντήματα

Πώς ξεκινάει κανείς να περιγράφει ένα θέμα περίπλοκο, ακαθόριστο και κατά μείζονα λόγο υποκειμενικό;

Από την αρχή, ίσως.

Ωραία. Τι γίνεται, όμως, στην περίπτωση που η αρχή αυτή είναι ακριβώς και η αιτία του προβλήματος; Τι γίνεται όταν η αρχή «δεν έχει αρχή», μα ούτε και τέλος; Και, πώς μπορεί κανείς να μιλήσει για αρχή σε –υποθετικές έστω– καταστάσεις που εξ ορισμού προϋποθέτουν την απομάκρυνση μας από την ιδέα του γραμμικού, μονοσήμαντου και σταθερής ροής χρόνου; Πού αρχίζει και πού τελειώνει ένας κύκλος;

Λοιπόν, την ξεχνάμε την αρχή. Αν μη τι άλλο, αυτό μας γλυτώνει όλους –και κυρίως εσάς– από τα βαθυστόχαστα κλισέ και τις λόγιες σαχλαμάρες στις οποίες εμείς οι άνθρωποι επιδιδόμαστε συνήθως όταν προσπαθούμε να αναλύσουμε κάτι το οποίο δεν κατανοούμε.

Υπάρχει, τώρα, μία παλιά κινέζικη παροιμία που λέει: «Αν δεν μπορείς να αναλύσεις κάτι, μπορείς να το περιγράψεις». Η περιγραφή μιας κατάστασης δεν προαπαιτεί ούτε την κατανόηση ούτε την ανάλυση της, πράγμα που αποδεικνύεται πολύ βολικό. Ακόμη βολικότερο είναι το γεγονός ότι μία περιγραφή μπορεί να ξεκινήσει από οπουδήποτε. Επιλέγεις αυθαίρετα ένα σημείο εκκίνησης και επεκτείνεσαι. Και, ποιο αυθαίρετο σημείο εκκίνησης επιλέγαμε ανέκαθεν εμείς οι άνθρωποι για να περιγράψουμε οτιδήποτε; Μα, τους εαυτούς μας, φυσικά.

Όταν προσπαθούσαμε να περιγράψουμε τον Θεό μέσα από τις θρησκείες μας, καταλήγαμε στο ότι Εκείνος μάς είχε πλάσει κατ' εικόνα και καθ' ομοίωση Του, εννοώντας στην πραγματικότητα ότι Εκείνος θα έπρεπε να μοιάζει σε εμάς. Όταν περιγράφαμε το Σύμπαν, τοποθετούσαμε τη Γη και τους εαυτούς μας στο κέντρο του, με τα υπόλοιπα ουράνια σώματα να περιστρέφονται γύρω μας. Η αποκάλυψη της αλήθειας αποδείχτηκε τραυματική, και οι πρωτοπόροι που μίλησαν γι' αυτή το πλήρωσαν ακριβά. Ακόμη και σήμερα, κανείς δεν τους συμπαθεί κατά βάθος.

Μπορεί, βέβαια, να πιστεύετε ότι ο εγωκεντρισμός μας έχει πλέον μειωθεί στις μέρες μας, όμως στην πράξη τίποτα δεν έχει αλλάξει.

Ναι, τώρα πια στα σχολεία μας έχουμε χάρτες που απεικονίζουν ολόκληρη την υφήλιο, όμως στους χάρτες της Ευρώπης είναι η Ευρώπη που βρίσκεται στο κέντρο του χάρτη, στους χάρτες της Αμερικής η Αμερική, στους χάρτες της Ασίας η Ασία, κ.ο.κ.

Ναι, το οικολογικό κίνημα έχει πια εξαπλωθεί και η προστασία του περιβάλλοντος έχει καταστεί βασική αξίωση των πολιτών από τις κυβερνήσεις τους, όμως, αν ακούσετε προσεκτικά αυτά που διακηρύττουν οι οικολόγοι, θα διαπιστώσετε ότι οι εκκλήσεις τους για προστασία της χλωρίδας και της πανίδας του πλανήτη αποσκοπούν τελικά στην εξασφάλιση της δικής μας μελλοντικής βιωσιμότητας, και όχι στην επιβίωση της ίδιας της δύσμοιρης χλωρίδας και πανίδας.

Όμως, τι λέγαμε;

Α ναι, μιλούσαμε για κάτι περίπλοκο, ακαθόριστο και κατά μείζονα λόγο υποκειμενικό, η περιγραφή του οποίου ξεκινά αυθαίρετα από τη δική μας σκοπιά. Μιλούσαμε για τις βαθύτερες δομές και τις εξ αυτών απορρέουσες ιδιότητες των σύγχρονων πόλεων. Μιλούσαμε για τη δυνατότητα –και κυρίως την πιθανότητα– μια σύγχρονη πόλη όπως η Αθήνα να εμπεριέχει τέτοια πολυπλοκότητα στη δομή και τη λειτουργία της, ώστε η ίδια αυτή η πολυπλοκότητα, από μόνη της και δίχως τη συνεπικουρία πρόσθετων παραγόντων, να επάγει την αυτόματη γένεση και οργάνωση δυναμικών, αυτόνομων και αλληλεπιδρώντων «μορφωμάτων» μέσα στο χάος των αδρανών της συστατικών.

Ας ξεκινήσουμε, όμως, την κουβέντα αυτή από το αγαπημένο μας σημείο αναφοράς. Ας ξεκινήσουμε από εμάς, τους ανθρώπους.

Στη διεθνή βιβλιογραφία, υπάρχουν αμέτρητες αναφορές σχετικά με ανεξήγητα περιστατικά και φαινόμενα, τα οποία έχουν κατά περιόδους καταγραφεί σε συνοικίες ή ευρύτερες περιοχές πόλεων ανά τον κόσμο. Οι καταγραφές αυτές, στις περισσότερες περιπτώσεις, δεν αναφέρονται σε κάτι το σαφώς «υπερφυσικό». Συνήθως αφορούν ξαφνικές, ανεξήγητες και παροδικές διακυμάνσεις επιμέρους παραμέτρων του αστικού περιβάλλοντος. Υπάρχουν, για παράδειγμα, πολλές αναφορές σχετικά με θεαματικές, απότομες μεταβολές του μικροκλίματος, διάρκειας λίγων ημερών, ωρών ή και λεπτών· για απρόκλητες και έντονες, παροδικές εξάρσεις της βλάστησης· για περιπτώσεις όπου ολόκληρες περιοχές σκεπάστηκαν από ανεξήγητη σιγαλιά, ή αντίθετα κατακλύστηκαν από υπόκωφους βόμβους ή εκκωφαντικούς κρότους, άγνωστης προέλευσης. Ενδεικτικά:

● London Roy. Soc. Proc., 6–276: Στις 17/12/1852, ένα τριγωνικό σύννεφο παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια καταιγίδας στο Λονδίνο. Στο κέντρο του δέσποζε ένας ερυθρός πυρήνας, φαινομενικής διαμέτρου ίσης με αυτή της Σελήνης. Παρέμεινε ορατό για 13 λεπτά και μετά διαλύθηκε με «έκρηξη» του πυρήνα του.

● Monthly Weather Review, October, 1886: Σύμφωνα με δημοσίευμα της τοπικής εφημερίδας «Charlote Chronicle», και συγκεκριμένα στο φύλλο της 21/10/1886, στην κωμόπολη Charlote της βόρειας Καρολίνας των ΗΠΑ σημειωνόταν συνεχής βροχόπτωση, σε συγκεκριμένο σημείο της πόλης, κάθε απόγευμα κατά τις τρεις η ώρα. Η περιοχή στην οποία έπεφτε η βροχή αφορούσε αποκλειστικά λίγα τετραγωνικά μέτρα γης ανάμεσα σε δύο δέντρα, και το φαινόμενο ήταν άσχετο με την παρουσία ή μη νεφώσεων στον ουρανό.

● Chatham News jan. 10, 1914: Σύμφωνα με δημοσίευμα της εφημερίδας, στη μικρή πόλη Chatham, κοντά στο Kent της Αγγλίας, νωρίς το απόγευμα της 6ης Ιανουαρίου της ίδιας χρονιάς, εν μέσω τσουχτερής παγωνιάς, ένας γυμνός άνδρας εμφανίστηκε κυριολεκτικά από το πουθενά σε κεντρικό δρόμο της πόλης. Ο άνδρας έτρεχε ασταμάτητα πάνω–κάτω στη μέση του δρόμου, εωσότου ένας αστυνομικός κατάφερε τελικά να τον ακινητοποιήσει. Ο άνδρας φαινόταν να τα έχει χαμένα και ήταν εντελώς ανήμπορος να πει οτιδήποτε σε σχέση με τον εαυτό του. Οι γιατροί που τον εξέτασαν αργότερα αποφάνθηκαν ότι επρόκειτο για περίπτωση ψυχοπαθούς.

● Amer. jour. Sci., 39–339: Στις 11 Αυγούστου του 1805, ένας εκκωφαντικός κρότος, σαν από γιγάντια έκρηξη, έγινε ακουστός στην πολίχνη East Haddam της πολιτείας Κονέκτικατ των ΗΠΑ. Έξι ανάλογες περιπτώσεις δυνατών κρότων είχαν επισήμως καταγραφεί στην ίδια περιοχή από το 1791. Ανεπίσημα, όμως, οι κρότοι αυτοί γίνονταν ακουστοί από τους ντόπιους εδώ κι έναν αιώνα. Οι Ινδιάνοι της περιοχής τους αποκαλούσαν «ήχους Moodus».

● Brooklyn Eagle, March 17, 1891: Σύμφωνα με δημοσίευμα της εφημερίδας, την προηγούμενη ημέρα εκατοντάδες μάρτυρες είχαν δει δύο άνδρες να ανυψώνονται ξαφνικά αρκετά μέτρα από το έδαφος και να μεταφέρονται μερικές δεκάδες μέτρα παραπέρα. Σύμφωνα με την εφημερίδα, το γεγονός θα πρέπει να οφειλόταν σε μικρό τοπικό ανεμοστρόβιλο, αν και το όλο φαινόμενο δεν επηρέασε τίποτα και κανέναν άλλο.

Τα παγκοσμίως καταγεγραμμένα περιστατικά είναι πολλά, και δε θα είχε νόημα να παραθέσουμε εδώ περισσότερες περιπτώσεις. Παραπέμπουμε απλώς όποιον ενδιαφέρεται να διερευνήσει παρόμοιες καταγραφές στο όνομα Charles Fort, από τα τέσσερα βιβλία του οποίου προέρχονται και οι παραπάνω αναφορές (ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ). Ο Αμερικανός αυτός ερευνητής κατέγραψε χιλιάδες ανάλογων περιστατικών, συλλέγοντας αποκόμματα εφημερίδων και περιοδικών της εποχής του με σχετικά δημοσιεύματα. Ήταν, μάλιστα, τέτοια η επίδραση του έργου του, ώστε στις μέρες μας ολόκληρη η κατηγορία των σχετικών φαινομένων έχει επικρατήσει να αποκαλείται «Fortean Phenomena».

Τώρα, μπορεί ο Fort να υπήρξε πρωτοπόρος όσον αφορά την καταγραφή και το συσχετισμό φαινομένων του είδους, όμως δεν ήταν ούτε ο μόνος ούτε ο πρώτος που μίλησε για αυτά. Χιλιάδες χρονικογράφοι, συγγραφείς, ποιητές και καλλιτέχνες έχουν δώσει, αιώνες τώρα, άλλοτε με σαφήνεια και άλλοτε κωδικοποιημένες –μέσα από διηγήματα και έργα τέχνης συνήθως– περιγραφές ανάλογων βιωμάτων.

Ούτε κι εδώ θα σταθούμε πολύ, μιας και οι σχετικές αναφορές είναι πάρα πολλές, οι δε πηγές τους διαθέσιμες στον καθένα. Θα πρέπει, ωστόσο, να κάνουμε μία διευκρίνηση: παρότι η πλειονότητα των περιπτώσεων αφορά αστικές περιοχές, είναι σαφές ότι τέτοια φαινόμενα δεν έχουν ως αποκλειστικό τόπο εκδήλωσης τις πόλεις. Φαινόμενα του είδους έχουν καταγραφεί και στην ύπαιθρο, συχνά σε απόμερες και ερημικές τοποθεσίες. Από την άλλη, για την αυξημένη αυτή συχνότητα καταγραφής σε πόλεις, φαίνεται ότι υπάρχουν και επιπρόσθετοι λόγοι, πέραν της μεγαλύτερης πιθανότητας παρατήρησης τους λόγω του πλήθους των κατοίκων.

Λέγαμε, όμως, κάτι πριν σχετικά με την «πολυπλοκότητα» και την «αυτόματη γένεση και οργάνωση μορφωμάτων» σε πόλεις. Τι ακριβώς εννοούμε με τους όρους αυτούς;

Ίσως το ακόλουθο απόσπασμα από το βιβλίο "Το Βέλος του Χρόνου" των Peter Coveney και Roger Highfield (ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ) βοηθήσει στην αποσαφήνιση τους (ο τονισμός λέξεων και φράσεων είναι δικός μας).

Η μαγεμένη αντίδραση Belousov–Zhabotinsky

Η αντίδραση Belousov–Zhabotinsky έχει μια ιστορία τόσο παράξενη όσο και το όνομά της. Ο Art Winfree, ένας από τους εξέχοντες Αμερικανούς ειδικούς επί της αντίδρασης, περιγράφει πώς ο Βοris Pavlovitch Belousov πραγματοποίησε το αποφασιστικής σημασίας έργο του πάνω σ' αυτή τη χημική αντίδραση ενώ ήταν επικεφαλής του εργαστηρίου βιοφυσικής που υπαγόταν στο σοβιετικό Υπουργείο Υγείας, στις αρχές της δεκαετίας του 1950. Κατά τη διάρκεια των ερευνών του παρασκεύασε ένα παράξενο χημικό μείγμα που να μοιάζει στον κύκλο του Krebs, ώστε να ρίξει λίγο φως σε κάποιες όψεις του. Ο εν λόγω κύκλος αποτελεί μια κρίσιμη μεταβολική οδό, μέσω της οποίας τα ζωντανά κύτταρα αποσυνθέτουν οργανικές τροφές παράγοντας ενέργεια (με τη μορφή μορίων που ονομάζονται τριφωσφορική αδενοσίνη, ΑΤΡ) και αέριο διοξείδιο του άνθρακα.

Η καρικατούρα του κύκλου του Krebs που έφτιαξε ο Belousov περιλάμβανε κιτρικό οξύ που περιέχεται στον κύκλο. Περιείχε επίσης βρωμικό κάλιο, για να μιμηθεί το βιολογικό ισοδύναμο της καύσης του κιτρικού οξέος (οξείδωση), θειικό οξύ, και έναν καταλύτη από ιόντα δημητρίου, που πίστευε ότι θα είχαν την προσήκουσα ομοιότητα με τον λειτουργικό σκοπό πολλών ενζύμων (πολλά ένζυμα έχουν συχνά ένα φορτισμένο άτομο μετάλλου στην «ενεργητική πλευρά» τους, όπου διεκπεραιώνονται οι χημικές αντιδράσεις). Προς μεγάλη του έκπληξη, το διάλυμα άρχισε να έχει περιοδικές διακυμάνσεις ανάμεσα σε μια άχρωμη εμφάνιση και μια κίτρινη απόχρωση – που αντιστοιχούσε σε δύο διαφορετικές μορφές του φορτισμένου ιόντος δημητρίου – με κανονικότητα ρολογιού. Υπάρχουν μαρτυρίες ότι κατά τη διάρκεια της διερεύνησης που ακολούθησε, παρατήρησε επίσης το σχηματισμό μορφωμάτων στο χώρο. Έτσι ο Belousov μας έδωσε την πρώτη αληθινή χημική αντίδραση που υποστήριζε την ιδέα της αυτοοργάνωσης, μέσα από δίδυμες μη αντιστρεπτές διαδικασίες αντίδρασης και διάχυσης, (όπως είχε προβλέψει θεωρητικά ο Turiηg περίπου τον ίδιο καιρό). Ο Winfree έγραψε πρόσφατα: «Η αντίδραση δεν έμοιαζε με τίποτε από όσα προβλέφθηκαν στα τριάντα χρόνια που αφιερώθηκαν στο ζήτημα από θεωρητικούς χημικούς και βιολόγους».

Το δυστύχημα για τον Belousov ήταν ότι η αντίδραση ήταν τόσο ιδιόμορφη, ώστε είχε μεγάλο πρόβλημα να πείσει την επιστημονική καθεστηκυία τάξη πως ήταν αληθινή. Το 1951 απορρίφθηκε ένα άρθρο του για τη δουλειά του αυτή. Ο εκδότης του περιοδικού είπε ότι η «υποτιθέμενη επιτευχθείσα ανακάλυψη» ήταν μάλλον αδύνατη. Έξι χρόνια αργότερα ο Belousov υπέβαλε προς δημοσίευση μια περιεκτικότερη ανάλυση αλλά ο εκδότης του πρότεινε να δημοσιεύσει μόνο μια βάρβαρα κομμένη εκδοχή της, με τη μορφή σύντομης ανακοίνωσης. Το έργο του Belousov δημοσιεύτηκε τελικά σαν μια σκοτεινή ανακοίνωση στα πρακτικά ενός συμποσίου ακτινολογικής ιατρικής. Ήταν δύο σελίδες που είχαν τοποθετηθεί πριν από κάποια άλλη δημοσίευσή του.

Η επιστημονική καθεστηκυία τάξη ήταν τόσο αποβλακωμένη με την απλοϊκή ερμηνεία του Δεύτερου Νόμου της Θερμοδυναμικής – η τάξη που ομοιόμορφα αποσυντίθεται σε αταξία – ώστε ουδείς ήταν προετοιμασμένος να δεχτεί τις αναφορές του Belousov για την αυθόρμητη εμφάνιση αυτοοργανωνόμενων χαρακτηριστικών σε ένα χημικό σύστημα. Πίστευαν πως ο Δεύτερος Νόμος λέει ότι μια χημική αντίδραση οδεύει πάντοτε προς την εκφυλισμένη ισορροπία. Ένα χημικό ρολόι που μεταλλάσσει ανάμεσα σε δύο χρώματα συνεπάγεται ότι η αντίδραση επιστρέφει κατά κάποιον τρόπο στον εαυτό της, μια παρωδία του Δεύτερου Νόμου. (Στην πραγματικότητα, ο Belousov δεν ήταν ο πρώτος που έπεσε θύμα αυτής της παρερμηνείας. Η ανακάλυψη μιας περιοδικά κυμαινόμενης χημικής αντίδρασης κατά τη μετατροπή του υπεροξειδίου του υδρογόνου σε νερό από τον William Bray του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϋ, το 1921, απορρίφθηκε ως τέχνασμα οφειλόμενο στις αδυναμίες της πειραματικής διαδικασίας.)

Το πραγματικό ενδιαφέρον για την αντίδραση εμφανίστηκε μόνο όταν ο Anatoly Zhabotinsky μελέτησε την ταλαντούμενη συνταγή του Belousov. Στην αρχή το ενδιαφέρον ήταν μικρό, επειδή περιοριζόταν πίσω από το «σιδηρούν παραπέτασμα». Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1960, όταν ήταν επί πτυχίω φοιτητής της βιοχημείας στο Κρατικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας, ο Zhabotinsky άλλαξε με μια σειρά τρόπους τη βασική αντίδραση του Belousov. Αντικατέστησε για παράδειγμα το ιόν του δημητρίου με αντιδραστήριο σιδήρου, το οποίο έδωσε μια πολύ πιο καθαρή αλλαγή του χρώματος από κόκκινο σε μπλε. Έτσι κατάφερε τελικά να αιχμαλωτίσει τη φαντασία των συντηρητικών συναδέλφων του. Με τη μελέτη αυτού του εκπληκτικού συστήματος άρχισαν να ασχολούνται και άλλοι. Τα τελευταία είκοσι χρόνια η μελέτη των αυτοοργανωνόμενων χημικών αντιδράσεων αναπτύχθηκε και έγινε ένα μοντέρνο πεδίο έρευνας. Πιστοποιητικά για τη σημασία του έργου ήρθαν το 1979 από επιστήμονες απ' όλο τον κόσμο, και ένα χρόνο μετά οι Belousov και Zhabotinsky τιμήθηκαν με το βραβείο Λένιν, μαζί με τους Va1entin Israelovitch Krinsky, Genrik Ivanitsky και A1bert Zaikin. Δυστυχώς ο Belousov πέθανε το 1970, πριν από την καθυστερημένη διεθνή αναγνώριση της δημιουργικής συνεισφοράς του.

Η ανακάλυψη του Belousov και οι πολλές παραλλαγές που αναπτύχθηκαν στη συνέχεια έχουν γίνει γνωστές ως αντίδραση Belousov–Zhabontinsky (ΒΖ). Η παρασκευή της είναι απλή και μπορεί να της έχει κανείς εμπιστοσύνη (ο επίδοξος πειραματικός πρέπει να συμβουλευτεί την εργασία του Winfree που παρατίθεται στη βιβλιογραφία αυτού του κεφαλαίου, αν θέλει κάποιες οδηγίες). Μ' αυτό το φαινομενικά μαγικό μείγμα μπορούν να συνδεθούν κάθε είδους όμορφα φαινόμενα. Μια επιλογή μαυρόασπρων εικόνων δείχνει την αντίδραση ΒΖ, καθώς εξελίσσεται.

Η χημεία αυτής της σημαντικής και πολύπλοκης αντίδρασης μελετήθηκε σε βάθος από πολλούς επιστήμονες, και ολόκληρα βιβλία αφιερώθηκαν σ' αυτήν. Πιστεύεται ότι στη συνολική αντίδραση συμμετέχουν περίπου τριάντα διακριτά χημικά είδη, συμπεριλαμβανομένων των ενδιαμέσων σύντομης διάρκειας που λειτουργούν ως συνδετικοί κρίκοι ανάμεσα στους διαφόρους αλληλένδετους κύκλους χημικών αντιδράσεων. Όλα τούτα τα διατύπωσε περιληπτικά μια ομάδα του Πανεπιστημίου του Όρεγκον (οι Richard Fie1d, Endre Körös και Richard Noyes), σε ένα μηχανισμό χημικής αντίδρασης με ένδεκα στάδια, κάτι αρκετά πιο πολύπλοκο από τα τέσσερα βήματα του Brusselator. Αν ερευνήσει κανείς τα ένδεκα στάδια θα μπορέσει να βρει μια διαδικασία όπου μια χημική ουσία επηρεάζει την ίδια την παραγωγή της. Έτσι έχουμε αυτοκατάλυση, το βασικό συστατικό στοιχείο της ανάδρασης και της μη γραμμικότητας. Από την πληθώρα των πολύπλοκων ενδιαμέσων, η ομάδα του Όρεγκον πρότεινε ένα αρκετά απλοποιημένο αλλά σημαντικό μοντέλο που περικλείει πέντε διαφορετικά βήματα, το οποίο η επιστημονική κοινότητα το βάφτισε «Oregonator». Το μοντέλο του Oregonator είναι μια θεωρητική αναπαράσταση της κατάστασης πραγμάτων στην εξελισσόμενη αντίδραση ΒΖ: είναι σε θέση να περιγράψει από πολλές σκοπιές τη συμπεριφορά των πειραματικών λύσεων τύπου ρολογιού, όπως τους ελκυστές οριακού κύκλου οι οποίοι δημιουργούν τις χημικές περιοδικές διακυμάνσεις.

Αν κάποιος επιμένει να κατακερματίζει τη γνώση, τότε θα έπρεπε μάλλον να πει ότι η μαγεμένη αντίδραση ΒΖ βρίσκεται στην περιοχή της χημικής επιστήμης που είναι γνωστή ως «ανόργανη» χημεία. Η λεπτομερής κατανόηση της αντίδρασης αποτέλεσε αντικείμενο έμπνευσης για τους χημικούς ώστε να ελέγξουν ακόμα περισσότερο τον ανόργανο κόσμο. Για παράδειγμα, ο Thomas Briggs και ο Warren Rauscher του Galileo High School Lux Laboratory ανακάλυψαν περιοδικές διακυμάνσεις σε μείγματα υπεροξειδίου του υδρογόνου, μηλονικού οξέος, ιωδικού καλίου, θειικού μαγγανίου και υπερχλωρικού oξέος τα οποία μεταλλάσσουν περιοδικά από μπλε σε κίτρινο χρώμα. Ο αριθμός τέτοιων περιοδικών αντιδράσεων αυξάνεται διαρκώς, και μάλιστα οι γενικές αρχές που τις διέπουν είναι πλέον αρκετά κατανοητές. Εν συνεχεία εμφανίστηκαν και άλλα μοντέλα τέτοιων χημικών ρολογιών – υπάρχει ένα «μοντέλο Κ» (Κ από το Κυότο), ένα «ΙUator» που προέρχεται από το Indiana university oscillator (ταλαντωτής του Πανεπιστημίου της Ιντιάνα) και ένα «Bubbleator», ένα μοντέλο το οποίο περιγράφει μια χημική αντίδραση που παράγει κύματα από αεριούχο αφρό.

Μια ουσιαστική πλευρά της αντίδρασης ΒΖ είναι η αποκαλούμενη «διεγερσιμότητα» – υπό την επίδραση διεγερτών, αναπτύσσονται μορφώματα εκεί όπου αλλιώς θα υπήρχε ένα απολύτως παθητικό διάμεσο. Μερικές αντιδράσεις τύπου ρολογιού, όπως οι αντιδράσεις Briggs–Rauscher και ΒΖ που χρησιμοποιούν ως καταλύτη τη χημική ουσία διπυριδικό ρουθήνιο, είναι δυνατό να διεγερθούν σε δραστηριότητα αυτοοργάνωσης με την επίδραση του φωτός. Η ιδιότητα της διεγερσιμότητας, η οποία δείχνει με ποιο τρόπο μπορεί να εξωθηθεί σε δράση η αντίδραση ΒΖ, ήταν σχεδόν άγνωστη στον Turiηg, ακόμα και σήμερα δε οι θεωρητικοί συχνά την παραβλέπουν. Πράγματι, η διεγερσιμότητα παραμένει μια κάπως θολά ορισμένη έννοια.

Οι λεπτές αποχρώσεις της αντίδρασης ΒΖ παραμένουν αντικείμενο μελέτης των μαθηματικών, των φυσικών και των βιολόγων. Και υπάρχουν σοβαροί λόγοι γι' αυτό. Γιατί, όπως σύντομα θα αρχίσουμε να διακρίνουμε, δεν είναι δυνατό να παραβλέψουμε τη σχέση της αντίδρασης με μεγάλο τμήμα της οργάνωσης του ζώντος κόσμου με την οποία είμαστε εξοικειωμένοι. Τα σπειροειδή κύματα που σχηματίζονται σε χημικά ρολόγια έχουν κάτι παραπάνω από μια φευγαλέα ομοιότητα με εκείνα που σχηματίζονται στις καρδιακές προσβολές, τους πρωτόγονους βλενομύκητες, τους σπειροειδείς γαλαξίες και τους τυφώνες. Πράγματι, ο Winfree διατείνεται το εξής: «Μολονότι [η αντίδραση ΒΖ] στερείται κάποιου πράγματος σαν το γενετικό σύστημα, μέσω του οποίου θα μπορούσε να υποστεί μεταλλάξεις και να εξελιχθεί, έχει πολλά από τα χαρακτηριστικά που καθιστούν ενδιαφέροντα τα ζωντανά συστήματα: τον χημικό μεταβολισμό (οξείδωση οργανικών οξέων σε διοξείδιο του άνθρακα), την αυτοοργανωνόμενη δομή, τη ρυθμική δραστηριότητα, τη δυναμική ευστάθεια μέσα σε κάποια όρια, τη μη αντιστρεπτή διάλυση πέρα απ' αυτά τα όρια, και μια φυσιολογική διάρκεια ζωής. Η μελέτη των χημικών ρολογιών, λοιπόν, βοήθησε, με την πραγματική έννοια, να εμφυσηθεί ζωή στην ανόργανη χημεία, ένα ζήτημα που η κατανόησή του συχνά περνούσε επικίνδυνα σε δεύτερη μοίρα, ενώ κυριαρχούσε αυτό που για τον χημικό είναι το ισοδύναμο της συλλογής γραμματοσήμων – η συσσώρευση τεράστιων ποσοτήτων δεδομένων.

Τα ανόργανα αυτοοργανωνόμενα συστήματα αποτελούνται από ορισμένα απλά χημικά είδη. Η πραγματική χημεία όμως είναι κάπως τυχαία – υπάρχουν πολύ λίγες ιδιαιτερότητες, επειδή τα μόρια που περιφέρονται μέσα στη «σούπα» ενδέχεται να αντιδρούν όλα μεταξύ τους σε κάποιο βαθμό. 'Οπως θα δούμε, οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν την τάση να βρίσκονται στο άλλο άκρο του φάσματος των δυνατοτήτων. Εκεί, η (βιο)χημεία είναι και πολύπλοκη και καλά συντονισμένη: κάθε αντίδραση είναι εξαιρετικά ειδική και προχωρεί με εκπληκτική αποδοτικότητα. Οι Ρrigοgine και Stengers παρατήρησαν: «Είναι απίθανο να πρόκειται για ατύχημα. Εδώ συναντάμε ένα αρχικό στοιχείο που σημαδεύει τη διαφορά ανάμεσα σε φυσική και βιολογία. Τα βιολογικά συστήματα έχουν παρελθόν. Τα μόρια που τα συνιστούν είναι αποτέλεσμα της εξέλιξης. Επελέγησαν για να συμμετάσχουν στους αυτοκαταλυτικούς μηχανισμούς, για να δημιουργήσουν πολύ ειδικές μορφές αυτοοργάνωσης». Πρόκειται για χημεία με στόχους. Είναι το θαύμα της ζωής.

Τα παραπάνω αποτελούν ελάχιστο μόνο μέρος των επιστημονικών δεδομένων που συγκλίνουν όλα, αμείλικτα, στο ίδιο αξίωμα: Η πολυμέρεια γεννά αυτοοργάνωση.

Γνωρίζουμε, βέβαια, για την ύπαρξη αυτοοργάνωσης όσον αφορά τη δομή, τη διάταξη στο χώρο και τη συμπεριφορά των σωματιδίων της ύλης, τα οποία ως γνωστόν υπακούν σε συγκεκριμένους φυσικούς κανόνες (η ίδια η έννοια των φυσικών νόμων εμπεριέχει, ούτως ή άλλως, την έννοια της αυτοοργάνωσης). Όμως, εδώ μιλάμε για κάτι που προχωρά ένα βήμα παραπέρα, μιλάμε ουσιαστικά για τη γένεση, υπό την επίδραση κατάλληλων παραγόντων, δυναμικών χαρακτηριστικών με εσωτερικούς κανόνες κλειστού συστήματος (προσέξτε στο προηγούμενο απόσπασμα τις έννοιες «ελκυστής», «καταλύτης», «διεγέρτης») σε ένα μείγμα ανόργανων χημικών συστατικών. Πρόκειται, δηλαδή, για την ανάπτυξη ενός ανώτερου επιπέδου αυτοοργάνωσης, πάνω από εκείνο της συνηθισμένης δομής και οργάνωσης της ύλης (και της ενέργειας – ουσιαστικά πρόκειται για τις δύο όψεις του ίδιου νομίσματος). Και δεν είναι τυχαίο το γεγονός ότι η ορολογία που χρησιμοποιείται στο παραπάνω απόσπασμα ταυτίζεται με αυτή που χρησιμοποιούμε εμείς εδώ. Για την ακρίβεια, όλες οι προσεγγίσεις που καταπιάνονται με ανάλογα θέματα καταλήγουν αργά ή γρήγορα σε έννοιες και όρους που μοιάζουν ή και ταυτίζονται μεταξύ τους.

Όμως, τι σχέση μπορεί να υπάρχει μεταξύ μιας χημικής αντίδρασης και μιας πόλης;

Κοιτάξτε την Αθήνα, όπως φαίνεται από ψηλά:

Σκεφτείτε, αν σε μοριακά διαλύματα λιγοστών χημικών ενώσεων μπορούν να αναπτύσσονται ενεργά μορφώματα όπως αυτά που εμφανίζονται στην αντίδραση BZ, τι θα μπορούσε να συμβαίνει στην περίπτωση ολόκληρων πόλεων; Αν σε ένα φλιτζάνι με μερικές ανόργανες χημικές ενώσεις χωράει αρκετή πολυπλοκότητα ώστε να παρουσιάζεται αυτοοργάνωση, περιοδικότητα και άλλα χαρακτηριστικά που θυμίζουν λειτουργίες ζώντων οργανισμών, τι θα μπορούσε να συμβαίνει στη «σούπα» μιας ανθρώπινης πόλης; Μια σούπα που δεν περιέχει απλώς χημικές ουσίες υπό συνθήκες εργαστηρίου, αλλά διαπερνάται από δίκτυα ροών ενέργειας, διασχίζεται από οδούς μεταφοράς ύλης, υπόκειται στη δράση πεδίων, συντονίζεται σε ευρύτερους κιρκαδιανούς ρυθμούς, και γενικά δέχεται την επίδραση μυριάδων παραμέτρων.

Ασφαλώς και υπάρχει διαφορά κλίμακας, ωστόσο η μηχανική του πράγματος παραμένει ίδια. Εξάλλου, η κλίμακα δεν αποτελεί αντικειμενικό μέγεθος, αλλά εξαρτάται από το εύρος της οπτικής γωνίας του εκάστοτε παρατηρητή. Με απλά λόγια, ένα φαινόμενο σχετικό με τη συζήτηση μας θα μπορούσε να αφορά μία ολόκληρη πόλη, μία συνοικία, μία γειτονιά, ένα σπίτι, ένα δωμάτιο, ακόμη και μία μικρή γωνιά στην άκρη κάποιου δρόμου. Δεν υπάρχει καθορισμένο μέγεθος, αλλά ούτε και δεδομένος χρόνος διάρκειας. Αυτό το δεύτερο τείνουμε να το ξεχνάμε, και στο σημείο αυτό θα πρέπει να υπενθυμίζουμε το μέρος του προηγούμενου αποσπάσματος που αναφέρεται σε «δυναμική ευστάθεια μέσα σε κάποια όρια», «μη αντιστρεπτή διάλυση πέρα απ' αυτά τα όρια» και «διάρκεια ζωής». Αν κάτι υπάρχει στο χώρο, θα πρέπει αναγκαστικά να υπάρχει και στο χρόνο, γεγονός που συνεπάγεται αυτόματα και διάρκεια. Έτσι, λοιπόν, το υποθετικό μας φαινόμενο θα μπορούσε να έχει διάρκεια εκδήλωσης από ελάχιστα νανοδευτερόλεπτα έως και εκατομμύρια χρόνια. Αυτό πάλι, με τη σειρά του, συνεπάγεται ότι φαινόμενα με πολύ μικρή διάρκεια ζωής θα περνούσαν απαρατήρητα από εμάς τους ανθρώπους, δίχως ποτέ να έχουμε μια δεύτερη ευκαιρία να τα παρατηρήσουμε. Σωστά;

Όχι ακριβώς. Η αίσθηση μας περί γραμμικού, μονοσήμαντου χρόνου είναι αποτέλεσμα των δικών μας και μόνο περιορισμών, ως ανθρώπινων όντων. Τα φαινόμενα, όμως, του είδους που συζητάμε μάλλον δεν ενδιαφέρονται ιδιαίτερα για τους περιορισμούς μας αυτούς, και είναι ελεύθερα να εκδηλώνονται στο χώρο και στο χρόνο σύμφωνα με τις δικές τους προδιαγραφές. Η συνολική εικόνα της εκδήλωσης τους θα ήταν ασύλληπτη για εμάς, ωστόσο η αποτύπωση στο δικό μας χωροχρόνο θα θύμιζε πιθανώς ένα δυναμικά μεταβαλλόμενο φράκταλ, τρισδιάστατο όσον αφορά το χώρο, και μονοδιάστατο όσον αφορά το χρόνο (περί φράκταλ: https://en.wikipedia.org/wiki/Fractal). Έτσι, ένα μεμονωμένο φαινόμενο του είδους θα μπορούσε κάλλιστα να εκδηλώνεται, με άλλοτε άλλη ένταση, σε πληθώρα χρονικών στιγμών και χωρικών συντεταγμένων του δικού μας χωροχρόνου. Ή, αντίστροφα –για να μη ξεχνάμε και την ανθρωποκεντρική μας σκοπιά– ένα φαινόμενο που για εμάς παρουσιάζει περιοδικότητα, θα μπορούσε να αντιστοιχεί στην «ηχώ» μίας και μοναδικής εκδήλωσης.

Ίσως να αναρωτιέστε πώς θα μπορούσε να σχηματίζεται ένα φράκταλ πάνω σε μία βαρετά μονοδιάστατη ευθεία γραμμή, όπως είναι η αντίληψη μας του χρόνου. Κι όμως, τα μονοδιάστατα φράκταλ είναι καθ' όλα «νόμιμα», στα δε μαθηματικά που τα διέπουν ίσως κρύβεται ένα κλειδί σε σχέση με το φαινόμενο της Συγχρονικότητας (http://c2.com/cgi/wiki?FractalDimension).

Τα πράγματα μπερδεύονται ακόμη περισσότερο παρακάτω. Όμως, εδώ μία επισήμανση: ο βασικός πυρήνας όσων συζητάμε δεν αποτελεί προϊόν δικής μας έμπνευσης. Ανάλογες προσεγγίσεις έχουν διατυπωθεί σε διάφορους άλλους χώρους, από διαφορετικές πηγές. Και οι προσεγγίσεις αυτές δεν έλκουν την καταγωγή τους από ευφάνταστες απλουστεύσεις ημιμαθών, αλλά από την αφρόκρεμα του επιστημονικού κόσμου και τις πλέον βραβευμένες εργασίες του 20ου αιώνα. Τα κομμάτια του πάζλ υπάρχουν διάσπαρτα σε όλους τους χώρους της γνώσης, διαθέσιμα στον οποιοδήποτε. Το δύσκολο, αλλά και το γοητευτικό συνάμα στην όλη υπόθεση, έγκειται στον εντοπισμό και το συνταίριασμα τους.

Όσο για το τυπικό ερώτημα που διατυπώνεται συνήθως σε ανάλογες συζητήσεις, το γιατί, δηλαδή, τα φαινόμενα του είδους δε γίνονται αντιληπτά από εμάς, αφού μάλιστα, σύμφωνα με τη θεωρία, η εκδήλωση τους θα πρέπει να είναι αρκετά συχνή, υπάρχουν πολλών ειδών απαντήσεις. Θα μπορούσε να αντιρωτήσει κανείς, για παράδειγμα, πώς είναι δυνατόν να μην αντιλαμβανόμαστε την περιστροφική κίνηση της Γης, η οποία στον ισημερινό προσεγγίζει την ταχύτητα των 400 μέτρων ανά δευτερόλεπτο· ή το γιατί ο ήχος από το κλάμα ενός μωρού που βρίσκεται στην άλλη άκρη της πόλης δε φτάνει ποτέ στα αυτιά μας. Όμως, κοιτάξτε την παρακάτω φωτογραφία:

Όπως και η προηγούμενη, έτσι κι αυτή αποτυπώνει την εικόνα της Αθήνας από δορυφόρο. Η μόνη διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι η συγκεκριμένη έχει τραβηχτεί νύχτα. Διακρίνετε την παραμικρή ομοιότητα μεταξύ των δύο φωτογραφιών; Αν, λοιπόν, η αυξομείωση ενός και μόνο παράγοντα, που αφορά μία μόνο από τις πέντε –όλες κι όλες– εξωτερικές αισθήσεις που διαθέτουμε, αρκεί για να επιφέρει τέτοια ριζική διαφορά στο παρατηρούμενο, πόσοι άλλοι παράγοντες θα μπορούσαν να επηρεάζουν αυτό που τελικά εντυπώνεται στη συνείδηση μας;

Αλλά, δεν είναι αλήθεια ότι τα σχετικά φαινόμενα περνούν πάντα απαρατήρητα. Όλοι έχουμε να θυμηθούμε κάποια περιστατικά του είδους, έστω κι αν πολλές φορές δεν μπορούμε να τα βάλουμε σε λέξεις. Απλά, σκεφτείτε πόσες μεταβλητές θα πρέπει να συνδυαστούν κατάλληλα ώστε τέτοιες εκδηλώσεις να φτάσουν να γίνουν αντιληπτές από εμάς. Και, κατ' αρχάς, το κάθε υποθετικό φαινόμενο θα πρέπει να εκδηλώνεται στο δικό μας τόπο και χρόνο, αλλά και να καταλαμβάνει χώρο και χρόνο συμβατούς με τα δικό μας φάσμα παρατήρησης. Σκεφτείτε π.χ. την περίπτωση το όλο φαινόμενο να καταλαμβάνει χώρο μικρότερο από την κεφαλή μιας καρφίτσας, ή αντίθετα να εκτείνεται σε διαστάσεις μεγαλύτερες του ηλιακού μας συστήματος. Από την άλλη, φανταστείτε φαινόμενα με διάρκεια μικρότερη αυτής του μετεικάσματος των ματιών μας, ή τόσο μεγάλη ώστε να καταλαμβάνει αρκετές δικές μας ζωές. Σκεφτείτε την περιστροφή της Γης και το γιατί τελικά δε γίνεται αισθητή από εμάς, καθώς και το πόσο άμεσα θα την αντιλαμβανόμασταν αν αυτή ξεκινούσε ή σταματούσε τώρα, στη διάρκεια της δικής μας ζωής. Φυσικά, το φάσμα παρατήρησης μας εμπεριέχει και πολλούς ακόμα περιορισμούς, με κυριότερους εκείνους των αισθήσεων μας. Και σαν να μην έφταναν όλα αυτά, υπάρχουν ακόμη πιο ύπουλες παρωπίδες που μας εμποδίζουν να αντιληφθούμε καταστάσεις και συσχετισμούς. Πρόκειται για τους μηχανισμούς αυτορρύθμισης της συνείδησης, στους οποίους έχουμε ήδη αναφερθεί.

Ακόμη κι έτσι, όμως, παρά το γεγονός ότι το φάσμα παρατήρησης μας αντιστοιχεί σε ελάχιστο τμήμα του δυνητικού φάσματος εκδήλωσης των φαινομένων που μας απασχολούν, και παρά τους λοιπούς εγγενείς περιορισμούς μας, η πυκνότητα εκδήλωσης τέτοιων φαινομένων σε κοσμική κλίμακα φαίνεται ότι είναι αρκετά μεγάλη ώστε σημαντικός αριθμός τους να εμπίπτει στη δική μας σφαίρα παρατήρησης. Είναι σαν να αφήνει κανείς ένα άδειο μπουκάλι εκτεθειμένο σε μια καταιγίδα. Παρότι το εύρος του στομίου είναι ελάχιστο σε σχέση με την έκταση της καταιγίδας, κάποιες σταγόνες θα βρουν το δρόμο τους και θα συσσωρευτούν στο εσωτερικό του μπουκαλιού.

Βέβαια, τα πράγματα θα ήταν απελπιστικά δύσκολα αν η μελέτη τέτοιων καταστάσεων αντιστοιχούσε στην προσπάθεια κάποιου που, διαγράφοντας διαδρομές στην πόλη εν μέσω ισχυρής καταιγίδας, και με ένα άδειο μπουκάλι ανά χείρας, επεδίωκε να συγκεντρώσει λίγες στάλες βροχής. Μερικές φορές χρειάζεται να εφαρμοστεί και αυτό, ευτυχώς όμως υπάρχουν παράπλευρες οδοί. Όταν κανείς ψάχνει να εντοπίσει κάτι ανεπαίσθητο, μπορεί να οδηγηθεί σε αυτό μέσω των έμμεσων επιδράσεων του στο περιβάλλον. Η έρευνα του είδους, έτσι, συχνότερα αφορά ίχνη και «απολιθώματα» παρά άμεσες διεργασίες.

Όμως, μιλάμε τόση ώρα για φαινόμενα και για μορφώματα, δίχως να έχουμε μπει στην ουσία των συγκεκριμένων όρων. Δε θα το κάνουμε εδώ. Όπως και δε θα σταθούμε ακόμα στις διάφορες άλλες πτυχές μιας τέτοιας συζήτησης (πάντως, ο όρος «μορφώματα» χρησιμοποιείται κατεξοχήν στην Ιατρική και δη στην ογκολογία, κι αυτό δεν είναι άσχετο). Έχουμε πολλά να πούμε ακόμα για τη συνταγή και τα συστατικά της «σούπας» μας.

Μία τελευταία σημείωση, πάντως: μην περιμένετε ότι μερικές σελίδες θα μπορούσαν να παρέχουν τις πληροφορίες που απαιτούνται για κάτι περισσότερο από ένα απλό ξύσιμο της μπογιάς του όλου θέματος. Από την άλλη, το να καταφέρει κανείς να κοιτάξει κάτω από τη μπογιά δεν είναι και μικρό πράγμα.

ΥΓ. Ασφαλώς και δεν υπάρχει καμία κινέζικη παροιμία που να υπαγορεύει ότι «Αν δεν μπορείς να αναλύσεις κάτι, μπορείς να το περιγράψεις».

ΕΠΟΜΕΝΗ ΣΕΛΙΔΑ