Syvä yksinkertaisuus -- Kaaos, kompleksisuus ja elämän synty (John Gribbin; Ursa, 2005)

Arja Hokkasen suomentama Syvä yksinkertaisuus kertoo matemaattisista säännöistä elämän monimutkaisuuden taustalla. Kaaos syntyy alkutilalle herkissä systeemeissä, jotka takaisinkytkennän ansiosta tuottavat vaikeasti ennustettavaa käyttäytymistä. Systeemi voi olla yhtä hyvin ilmavirtausten turbulenssi lentokoneen ympärillä kuin yksinkertaisen matemaattisen kaavan toistaminen tietokoneessa.

John Gribbin on taitava kirjoittaja, joka matemaattisen kaaos-käsitteen ohella käy läpi tieteen historiaa, elämän olemusta ja maailmankaikkeuden rakenteita. Teos onnistuu havainnollistamaan hämmästyttäviä matemaattisia rakenteita arkipäivän ilmiöiden taustalla -- esimerkkeinä vesipisaran tippuminen, vesipyörteet koskessa ja sään oikut. 

Kaaos matemaattisena käsitteenä on sinänsä yksinkertainen, mutta vaatii pohdiskelua. Kirjoittaja kuvasi omaa oppimisprosessiaan kaaokseen tutustumisessa, ja palautti mieleen oivalluksen hetkiä opiskeluajoilta. 

Kirjassa esitetään myös matemaattisia kaavoja, ja hyvä niin. Vaikka kirjan lukemalla ei pääsekään sisälle matemaattisten rakenteiden todellisuuteen, antaa teos osviittaa siitä mistä kaaoksessa on perimmiltään kyse. Toivottavasti monet lukijat rohkaistuvat kokeilemaan kaaoksen salaisuuksia itse, ja opiskelevat samalla dynaamisten systeemien kaunista teoriaa.

Kaaos on suhteellisen uusi matemaattinen käsite, samoin kuin fraktaalit, jotka ovat liittyvät läheisesti kaaottisiin systeemeihin. Ei kuitenkaan liene yllätys, että monet kaaokseen ja fraktaaleihin liittyvät käsitteet oivallettiin jo yli sata vuotta sitten. Mutta vasta tietokoneiden kehitys nosti kaaoksen aktiivisen tutkimuksen kohteeksi. 

Meteorologi Edward Lorenz teki vuonna 1959 uraauurtavia tietokonesimulaatioita, joissa kävi ilmi yksinkertaisten matemaattisten mallien kyky tuottaa monimutkaista käyttäytymistä. Kun tulokset muutaman vuoden päästä levisivät matemaatikoiden ja fyysikoiden pariin, syntyi uusi kuuma tutkimusalue. Pian saatiin aikaan tuloksia, joilla oli paitsi syvällistä matemaattista merkitystä myös käytännön sovelluksia eri tieteenaloilla. 

Entä pystyykö teos paljastamaan elämän synnyn salaisuuden? Ei sentään. Mutta lukija saa hyvän käsityksen siitä, ettei elämän kaltaisen ilmiön taustalle tarvita monimutkaista ennalta määrättyä koneistoa. Muutamat säännöt riittävät tuottamaan äärimmäisen monimutkaista käyttäytymistä. Vaikka ihmisen kaltainen organismi on monimutkaisin tunnettu järjestelmä, pätevät ihmiseen samat lainalaisuudet kuin muihinkin luonnon ilmiöihin.