WHAT IS CHAOS

목차

● 카오스의 어원 및 유래

● 카오스공학의 기원 및 역사

● 카오스의 의미

● 카오스이론과 퍼지와의 관계

● 창조성과 카오스이론

● 일상에서의 카오스현상

● 카오스 : 혼돈 속의 질서

● 자연의 기하학

● 보 편 성

본문내용

어떤 출발 조건에 대해서는 검은색이면 검은색, 흰색이 면 흰색과 같이 결과가 아주 예측 가능하다. 그러나 경계 근처에서는 예측이 불가능하다.
반슬리의 기법에서도 우연성은 도구로서의 기능만 갖는다. 결과들은 결정론적이고 예측 가능하다. 점들이 컴퓨터 스크린을 가로질러 반짝일때, 어느 누구도 다음의 점이 어디에 나타날 것인가를 추측할 수는 없다.
왜냐하면, 그것은 컴퓨터의 동전 던지기에 의존하기 때문이다.
그러나 어쨌든 빛의 흐름은 형광을 인광으로 나타내는 데 필요한 경계 내부에 항상 남아 있다. 그 범위 내에서는 우연성이 어떤 역할을 한다는 것은 착각일 뿐이다.
● 동력학 계 집단
카오스적 혼합-하나의 덩어리는 빠른 속도로 섞이는데, 중앙에 좀더 가까이 있는 또 하 나의 덩어리는 거의 섞이지 않는다.
실제의 유체를 사용하여 쥴리오 오티노 등이 실험한 바에 의하면, 자연과 산업 분야에 의하면, 자연과 산업분 야의 도처에 존재하지만, 아직 잘 이해되지 않고 있는 혼합 과정이 카오스의 수학과 밀접하게 관련되어 있다.
그 패턴은 잡아늘임이랄지 접힘을 보여주는데, 그것은 스메일의 편자 사상과 유사하다.
엔트로피의 개념은 열역학에서 나온 것으로, 우주와 그 우주 안의 모든 고립된 계는 엄격하게 무질서가 증가하는 방향으로 나아간다는 열역학 제2법칙의 보조적 역할을 한다. 질서와 무질서를 하나로 융합한 스트레인즈 어트렉터들은 어떤 계의 엔트로피를 측정하는 문제에 큰 자극을 주었다.
스트레인즈 어트렉터는 효율적인 믹서이다. 그것들은 예측불가능성을 창출함으로써 엔트로피를 증가시켰다.
● 카오스와 그 너머
복잡한 행태는 복잡한 원인을 내포한다.
기계장치, 전기회로, 야생동물의 개체수, 유체의 흐름, 생물의 기관, 소립자 빔, 대기의 폭풍, 국민 경제 등과 같이 불안정하고 예측불가능하고 제어할 수 없는 계는 다수의 독립적 요인들의 의해 지배되거나, 외부로부터 무작위적인 영향을 받고 있는 것이다.
카오스는 처음에는 몰이해 --> 저항 --> 반감 --> 수용. 식으로 발전해 나갔다.
발전하면서 학문이 아니라는 말도 많이 들었고 인정되지도 않았다.
안정성과 불안정성의 균형-액체는 결정화 되어감에 따라, 불안정한 경계 부분이 측면으로 가지를 뻗으면서 성장하는 각뿔을 형성한다.
실제로 눈송이와 비슷한 형태가 나타난다. "진화란 피드백 구조를 가진 카오스다."라고 조셉 포드는 말했다.
이 우주는 확실히 임의적이며, 분산적이다.
그러나 방향성을 가진 임의성은 놀라운 복잡성을 만들어낼 수 있다.
그리고 로렌츠가 일찍이 갈파한 것처럼, 분산은 질서의 대리인이다. "신은 우주를 가지고 주사위 놀이를 하고 있다."고 포드는 아인슈타인의 유명한 물음에 대답한다.
"그러나 그것은 어떤 의도가 실린 주사위이다. 그리고 이제 물리학의 주 목적은, 그 주사위가 어떤 규칙들에 의해 의도가 실려있는가 하는 문제와, 우리 자신을 위해 그 법칙들을 어떻게 사용할 수 있는가를 탐구하는 일이다."
● 글을 맺으며...
지난 30년 동안 서구 과학계에는 엄청난 변화의 물결이 일어났다.
그 변화의 물결을 일으킨 것이 카오스이론이다.
카오스이론은 종래의 과학이 연구할 생각도 안하고 있던 불규칙한 현상의 배후에 감추어져 있는 규칙성을 찾는 이론이다.
이 이론은 과학의 패러다임 자체를 변혁시키며 인류의 지적 영역을 획기적으로 넓혀가고 있다. 1977년에 노벨 화학상을 받은 일리야 프리고진의 말대로, 종래의 과학이 주로 연구해온 코스모스는 카오스의 극히 일부분에 지나지 않기 때문이다.
그러나 카오스 이론이 처음부터 과학계의 환영을 받은 것은 아니다.
초기에 카오스 이론을 연구한 과학자들은 기성학계의 몰이해와 격렬한 반발을 받으며 많은 갈등 속에서 연구를 수행했다. 이제 카오스 이론은 현대 과학의 주류로 자리를 잡아 구미 각국과 일본의 거의 모든 주요 대학, 주요 연구소에서 막대한 연구비의 지원을 받으며 활발히 연구되고 있다.
미국의 저명한 물리학자 페이겔스 같은 사람은, 앞으로는 카오스 이론에 앞서가는 나라가 세계의 강대국이 될 것이라고 주장할 정도이다.
카오스에 대해 고전과학은 효력이 없었다. 물리학자들이 자연의 법칙을 탐구해온 이래 대기, 복잡한 해류, 야생동물의 수의 변동, 심장과 뇌의 진동 등에서 나타나는 무질서에 대해서는 알아낸 것이 거의 없다.
자연의 불규칙한 면, 불연속적이고 변덕스러운 면, 이와 같은 것들은 과학에서 수수께끼였으며 더 나쁘게는 기괴한 것이었다.
조금만 관찰해보면 카오스는 모든 곳에 존재하는 것 같다. 한 줄기 담배연기가 공중으로 올라가다 거칠게 소용돌이치며 흐트러진다. 깃발은 바람 속에서 앞뒤로 펄럭인다. 마루에 똑똑 떨어지는 수도꼭지에서 처음에는 물방울이 일정한 패턴으로 떨어지다 갑자기 제멋대로 떨어지게 된다.
카오스는 날씨, 항공기의 비행, 고속도로에 무리를 지어 몰려 있는 차들의 행렬, 지하 송유관을 흐르는 석유의 흐름 속에서 나타난다.
새로운 과학의 가장 열성적인 주창자들은 20세기의 과학사에 기록될 세 가지 큰 업적으로 상대성 이론과 양자역학과 카오스이론을 꼽는다.
그들은 카오스 이론이 20세기의 물리학 분야에서 세 번째로 일어난 대혁명이라고 주장한다.
처음 두 혁명과 마찬가지로 카오스 이론도 뉴턴의 물리학 교의에서 벗어나는 것이다.
어떤 물리학자는 그것을 다음과 같이 말했다.
" "상대성 이론은 절대적 공간과 시간이라는 뉴턴 물리학의 환상을 없애버렸다. 양자 이론은 측정 과정을 제어 할 수 있다는 뉴턴의 물리학의 꿈을 깨뜨렸다. 그리고 카오스 이론은 결정론적 예측가능성이라는 라플라스적 환상을 없앴다."
세 가지 혁명 중에서 카오스 이론은 우리가 보고 접촉하는 우주, 즉 일상적 차원에 적용된다. 일상의 경험과 현실 세계의 실상이 정통적인 연구 목표가 된 것이다.
항상 공개적으로 표현된 것은 아니었지만, 이론물리학이 세계에 대한 인간의 직관과 너무 괴리되지 않았나 하는 느낌이 오랫동안 있어 왔다.
카오스 이론이 열매가 풍성한 이단이 될지 아니면 단순한 이단으로 그칠지는 아무도 모른다. 그러나 물리학이 벽에 부딪혔다고 생각하는 사람들 가운데 일부는 카오스 이론을 새로운 탈출구로 생각하고 있다.

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