Fizik yasaları gerçekten de düzenli ve kesin bir şekilde işliyor ama bu doğada kaosun olmadığı anlamına gelmiyor. Tam tersine kaos karmaşık sistemlerin doğasında var olan bir özellik.
Kaos teorisi bize basit ve deterministik sistemlerin bile karmaşık ve kaotik davranışlar sergileyebileceğini gösteriyor. Örneğin hava durumunu düşünelim. Atmosferin davranışını belirleyen denklemler kesin ve net ancak hava tahminleri neden uzun vadede tutarlı olmuyor? Çünkü başlangıç koşullarındaki en ufak bir değişiklik bile zamanla çok farklı sonuçlara yol açabiliyor. İşte bu "kelebek etkisi" dediğimiz şey.
Entropi konusuna gelirsek evet, izole bir sistemde düzensizlik artma eğiliminde fakat bu yerel düzenin oluşmayacağı anlamına gelmiyor. Örneğin yaşamın ortaya çıkışı yerel düzende önemli bir artış temsil eder ancak bu çevrenin toplam entropisini artırarak ikinci yasaya uyum sağlar. Bu da düzen ve düzensizliğin bir arada var olduğunu ve fizik yasalarının hem yapılandırılmış hem de kaotik olaylara izin verdiğini gösterir.
Kuantum mekaniği de işin içine girince temel bir belirsizlik ortaya çıkıyor. Parçacıkların davranışı olasılıksal ve bu rastgelelik doğanın temel bir özelliği. Yani düzenli yasalar kesinlikleri değil, olasılıkları yönetiyor. Yani sonuçlar yalnızca istatistiksel olarak tanımlanabilir.
Ekolojik sistemlerdeki türler arası etkileşimler de kaotik sonuçlar doğurabilir. Popülasyonlardaki küçük değişiklikler zamanla öngörülemeyen dalgalanmalara neden olabilir. Hatta bunun en güzel örneği Lotka-Volterra denklemleridir.
Av Denklemi:
Yırtıcı Denklemi:
av popülasyon büyüklüğünü temsil eder.
yırtıcı popülasyon büyüklüğünü temsil eder.
(alfa) yırtıcılar olmadığında avın doğal büyüme hızıdır.
(beta) yırtıcıların avları yakalama oranıdır.
(gamma) av olmadığı durumda yırtıcıların doğal ölüm hızıdır.
(delta) yırtıcıların av tüketerek artış hızıdır.
Dalgalanmalar
Yırtıcı ve av popülasyonları genellikle zamanla dalgalanma gösterir av popülasyonunun zirve yaptığı noktalar yırtıcı popülasyonunun zirve yaptığı noktaların öncesindedir. Bu döngüsel davranış yırtıcıların tüketimi ve avın mevcudiyeti arasındaki doğal etkileşimi yansıtır.
Kararlılık
Sistem parametrelerin değerlerine bağlı olarak istikrarlı döngüler dahil olmak üzere çeşitli davranışlar sergileyebilir. Başlangıç koşullarındaki veya parametrelerdeki küçük değişiklikler dinamikleri önemli ölçüde etkileyebilir.
Fraktal geometri de doğadaki kaosun bir başka örneği. Basit kurallar karmaşık ve kaotik görünen yapılar oluşturabiliyor. Sahil şeritleri, dağlar, kar taneleri... Hepsi fraktal özellikler taşıyor.
