תהליך גבול כאוס

שפת כאוס היא אזור מעבר בין סדר מוחלט לאי־סדר מוחלט. אזור זה מאופיין באי־יציבות מבוקרת, כלומר מצב שבו כוחות של סדר וכוחות של אי־סדר פועלים יחד באופן דינמי. ההשערה היא שבגבול הזה ישנה מורכבות מקסימלית, והוא מקדם אדפטציה או אבולוציה, כלומר הסתגלות ושינוי במערכות ביולוגיות, חברתיות וטכנולוגיות.

תהליכי גבול הכאוס הם קבוצה רחבה של תהליכים דינמיים אשר מושפעים גם ממקרים אקראיים וגם מתנהגות כאוטית (לא צפויה). לכן קשה לחזות או לשלוט בהם בדיוק. יחד עם זאת, במקרים רבים התוצאה הטובה ביותר מתרחשת דווקא כשהמערכת נמצאת בגבול הכאוס. מדענים חוקרים איך אפשר לשמר מצב כזה, כלומר להיות על הגבול, אף על פי שהוא בלתי צפוי. ענפים כמו פיזיקה, ביולוגיה וכלכלה בוחנים תהליכים אלה.

דוגמה ברורה היא הכנת אספרסו. אספרסו הוא תמצית קפה שמתקבלת מבישול פולי קפה טחונים בטמפרטורות 80, 92 מעלות ולמשך 18, 25 שניות. כאשר ההכנה מוצלחת, מתקבלת תערובת ארומטית עם קרמה, שכבת קצף על פני הקפה. בתהליך המיצוי יש שתי תוצאות יציבות: או שהתמציות לא ימוצו כלל, או שהן יתאדו. המטרה היא תוצאה שלישית, המסת השמנים במים (מיצוי), שהיא בלתי יציבה ודורשת תנאים מדויקים. בתוך התהליך פועלים גורמים אקראיים, כמו חימום המים והמבנה המדויק של הגרגירים, ויש רגישות גבוהה לתנאי ההתחלה.

מפעיל מיומן מצליח שוב ושוב להכין אספרסו טוב על ידי שליטה חלקית בגורמים: התערובת (miscela), הטחינה (macinazione), המכונה (macchina) והיד (mano) של הבריסטה. בכל אחד מהגורמים יש פרמטרים שניתן לכוונן, והשליטה בהם מצמצמת את חוסר הוודאות. לדוגמה, בחירת גודל טחינה מצמצמת את חלון הטמפרטורה הנדרש לבישול מ־12 ל־5 מעלות. הצירוף הזה לא עושה את התהליך ליציב לחלוטין, אבל מאפשר להישאר על גבול הכאוס שבו מתקבלת תוצאה רצויה.

מונח מקובל לתאר השארות בגבול הכאוס הוא "שיווי משקל דינמי", מצב שבו גורמים משתנים יחד כדי לשמור תפקוד יציב יחסית. דוגמה היא מכונית מרוץ בפנייה: החיכוך והאחיזה של הצמיגים בכביש מאפשרים מהירות גבוהה, אבל החלקה תקטין את המהירות. נהגים מכוונים את המכונית למצב של "החלקה מוכלת", החלקה קטנה שמאזנת מהירות ואחיזה.

עוד דוגמה היא מטוסי קרב מודרניים. הם מתוכננים להיות בלתי יציבים בצורה אווירודינמית, ולכן דורשים התערבות תמידית של מערכות ההנעה וההיגוי וקבוצת מחשבים מתוחכמת שמתרגמת את הוראות הטייס לפקודות של הגאים ומנועים. כך נשמר שיווי משקל דינמי שמאפשר ביצועים גבוהים יותר.

גבול הכאוס הוא המקום שבין סדר מוחלט לאי־סדר מוחלט. זהו מצב שבו דברים משתנים כל הזמן, אבל עדיין אפשר לקבל תוצאות טובות.

תהליכים בגבול הכאוס מתנהגים לא צפוי. לפעמים הם בלתי ניתנים לחיזוי. מדענים לומדים עליהם כי הם עוזרים למערכות ללמוד ולהשתנות.

דוגמה פשוטה היא הכנת אספרסו. אספרסו נעשה בטמפרטורות 80, 92 מעלות וב־18, 25 שניות. כשמכינים נכון יש קרמה, קצף קטן על הקפה. יש שתי תוצאות קיצוניות: לא יוצא טעם, או שכל הטעמים מתאדים. אנחנו רוצים תוצאה שלישית: השמנים מהפולים משתלבים במים ויוצרים טעם. זה קשה כי הרבה דברים קטנים משפיעים, כמו כמה חמים המים.

בריסטה טוב שולט בארבעה דברים: התערובת, הטחינה, המכונה והיד שלו. כשכיוונו את הדברים האלה נכון, הם מקלים זה על זה ומאפשרים להכין כוס טובה שוב ושוב. זה לא הופך את התהליך ליציב לגמרי, אבל עוזר להישאר במקום שבו הקפה יוצא טעים.

שיווי משקל דינמי הוא מצב שבו דברים זזים יחד ושומרים על יציבות יחסית. דוגמה: מכונית מרוץ בפנייה, הצמיגים מחזיקים בכביש אך גם מחליקים קצת. נהג שומר על "החלקה מוכלת" (החלקה קטנה ומבוקרת). עוד דוגמה: מטוסי קרב. הם לא יציבים בדרך הטבע, ולכן מחשבים ותנועות הגאים שומרים עליהם בלעדיהם הם לא יוכלו לטוס טוב.