Πριν από μερικές ημέρες, η Διεθνής Επιτροπή Επιστημόνων της «Μη Γραμμικής Επιστήμης και Πολυπλοκότητας», που οργανώνει τα ετήσια Συνέδρια NSC 2024 conference, απένειμε τη σημαντική διάκριση «G.M. Zaslavsky Award – For breakthrough achievement in Nonlinear Physical Science 2024» στον Ομότιμο Καθηγητή του Τμήματος Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Πατρών κ. Αναστάσιο Μπούντη.
Ο Έλληνας επιστήμονας βραβεύεται, όπως σημειώνεται στην ανακοίνωση της Διεθνούς Επιτροπής Επιστημόνων, για «την καινοτόμο έρευνα και την αφοσίωσή του στην κατανόηση των μη γραμμικών φαινομένων που έχουν αναδιαμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο». Με αυτήν την ευκαιρία, ο Καθηγητής Αναστάσιος Μπούντης απαντά σε ορισμένα ερωτήματά μας, δίνοντάς μας επίσης τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τη σημασία της έρευνάς του και της συνεισφοράς του στην επιστήμη.
Τι σημαίνει για εσάς η διάκριση με το βραβείο G.M. Zaslavsky;
Πρόκειται για σημαντική αναγνώριση ενός έργου ζωής. Είναι μεγάλη τιμή για μένα η απονομή ενός τέτοιου διεθνούς βραβείου που προέρχεται από την παγκοσμίως διευρυνόμενη κοινότητα της Μη Γραμμικής Φυσικής και ιδιαίτερα τη διεθνώς πλέον κατοχυρωμένη Επιστήμη της Πολυπλοκότητας.
Θα ήθελα να μας περιγράψετε, συνοπτικά, τα χαρακτηριστικά της Mη Γραμμικής Φυσικής. Ποια είναι τα βασικά στοιχεία τα οποία τη διαχωρίζουν από τη Γραμμική Φυσική;
Η Μη Γραμμική Φυσική είναι ένας όρος που διαχωρίζει την επιστήμη αυτή από την αντίστοιχη Γραμμική Φυσική, η οποία αποτελεί απλώς μια μαθηματική της προσέγγιση. Πρέπει να τονισθεί όμως ότι μιλάμε εδώ για την Κλασική Φυσική, σε αντίθεση με την αντίστοιχη Κβαντική, που είναι εγγενώς γραμμική! Η Κλασική Φυσική, και ειδικότερα η Κλασική Μηχανική (συμπεριλαμβανομένης και της Σχετικότητας) διέπεται από εξισώσεις (διαφορικές ή διαφορών) που είναι εγγενώς μη γραμμικές. Η τεράστια πρόοδος που επετεύχθη από τα μέσα του περασμένου αιώνα και εντεύθεν, στη Μη Γραμμική Φυσική, ανέδειξε φαινόμενα τα οποία είναι «παγκόσμια» επειδή αναφύονται σε όλες τις επιστήμες (Φυσική, Βιολογία, Χημεία, Οικονομία, αλλά και στις Επιστήμες των Μηχανικών).
Σε αντίθεση με τη Γραμμική Φυσική, τα φαινόμενα αυτά αφορούν τις μη γραμμικές εξελίξεις διεργασιών που είναι εγγενώς απρόβλεπτες (π.χ. ο καιρός, η υγεία μας, το Χρηματιστήριο, κ.λπ.) και δεν μπορούν να μελετηθούν πέραν από ένα μικρό χρονικό διάστημα, ακόμα και αν διαθέτουμε τους πλέον εξελιγμένους υπολογιστές και αν γνωρίζουμε με τεράστια ακρίβεια τις εξισώσεις και τις αρχικές συνθήκες των φαινομένων μας. Αυτή η αδυναμία μας εντείνεται σε περιπτώσεις όπου είναι δυνατές πολλές διαφορετικές χρονικές εξελίξεις τις οποίες μάλιστα χαρακτηρίζουμε ως «χαοτικές» ή «πολύπλοκες».
Πού επικεντρώνεται η δική σας έρευνα; Πόσο συγκλίνει ή αποκλίνει από τις βασικές κατευθύνσεις της Μη γραμμικής Φυσικής;
Η δική μου έρευνα, ήδη από το διδακτορικό μου, τη δεκαετία του 1970, επικεντρώθηκε στη Μη Γραμμική Φυσική, όταν η επιστημονική αυτή θεώρηση βρισκόταν ακόμα στα σπάργανά της. Ήμουν τυχερός, με την έννοια αυτή, διότι συμμετείχα σε εξελίξεις που η διεθνής κοινότητα δεν είχε ακόμα ευρέως κατανοήσει και αποδεχθεί. Ευνοήθηκα όμως επιπλέον από το γεγονός ότι εργάστηκα από την αρχή της καριέρας μου σε Τμήματα Μαθηματικών, πρώτα στις ΗΠΑ, και από το 1986 και μετά στην Ελλάδα. Από τότε, όλες οι προσπάθειές μου μέχρι σήμερα επικεντρώθηκαν στη μελέτη μη γραμμικών δυναμικών συστημάτων και ιδιαίτερα στις μαθηματικές και φυσικές συνθήκες υπό τις οποίες αναμένεται αυτά να εμφανίσουν χαοτική συμπεριφορά.
Ο καθηγητής Α. Μπούντης το 2021 στη Μόσχα
Η σημασία της Πολυπλοκότητας
Γιατί όμως η διεθνής κοινότητα «Μη Γραμμικής Επιστήμης και Πολυπλοκότητας» επέλεξε να σας βραβεύσει για την προσφορά σας στην επιστήμη αυτή; Τι σχέση έχει η «Πολυπλοκότητα» με τη «Μη Γραμμική Επιστήμη»; Με δεδομένη την πολυπλοκότητα και την αφηρημένη φύση του ερευνητικού σας πεδίου, ποιες είναι πρακτικές εφαρμογές αυτής της έρευνας στον σύγχρονο κόσμο;
Η «πολυπλοκότητα», με την εμφάνισή της κιόλας ως επιστημονικού όρου από τη δεκαετία του 1980 και μετά, προβλημάτισε πολλούς επιστήμονες, ακριβώς λόγω του αφηρημένου ορισμού της και των κάπως «νεφελωδών» αναφορών της σε επιστημονικές εφαρμογές! Με την τεράστια όμως πρόοδο των υπολογιστών, και κυρίως της θεωρίας των λεγομένων «πολύπλοκων δικτύων», κατέστη επιτέλους δυνατόν στον 21ο αιώνα να απονεμηθεί το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 2021 στην επιτυχή ανάλυση «της μεταβλητότητας και στην αξιόπιστη πρόβλεψη της υπερθέρμανσης του πλανήτη», αλλά και στην «αλληλεπίδραση της αταξίας και των διακυμάνσεων στα φυσικά συστήματα από τις ατομικές έως τις πλανητικές κλίμακες». Έτσι, η Πολυπλοκότητα καθιερώθηκε πλέον ως σημαντική επιστήμη για την ανθρωπότητα!
Στη διάρκεια της πορείας σας, ποιες ήταν οι μεγαλύτερες δυσκολίες ή προκλήσεις που κληθήκατε να αντιμετωπίσετε;
Θα έλεγα ότι η μεγαλύτερη πρόκληση ήταν να πειστούν οι συνάδελφοί μου στα ελληνικά Πανεπιστήμια για τη μεγάλη σημασία της Μη Γραμμικής Επιστήμης, του Χάους και των εφαρμογών τους στις άλλες επιστήμες. Την αντιμετώπισα όμως διοργανώνοντας από το 1986 μέχρι σήμερα 30 Θερινά Σχολεία και 10 Διεθνή Συνέδρια στην Ελλάδα, όπου μαζί με πολλούς συναδέλφους γαλουχήσαμε χιλιάδες Έλληνες φοιτητές, πολλοί από τους οποίους σήμερα διαπρέπουν ως ερευνητές σε θέματα Μη Γραμμικής Φυσικής και Πολύπλοκων Συστημάτων παγκοσμίως!
Ποια ήταν τα βασικά στάδια της εξέλιξης της Μη Γραμμικής Φυσικής, όπως τα παρακολουθήσατε από το ξεκίνημά σας μέχρι σήμερα;
Εδώ θα χρειαζόμουν πολύ χρόνο για να απαντήσω! Θα περιορισθώ όμως να επισημάνω ότι κομβικό σημείο προόδου (στην Ελλάδα και διεθνώς) ήταν η αποδοχή της μεγάλης σημασίας των μη γραμμικών μαθηματικών εξισώσεων από επιστήμονες όλων των ειδικοτήτων. Δυσκολεύονταν να κατανοήσουν τη χαοτική δυναμική των συστημάτων που μελετούσαν στον χρόνο αλλά και την ιδιόμορφη «γεωμετρία» κλασματικών διαστάσεων (τα λεγόμενα φράκταλ) για συστήματα που ανέλυαν στον χώρο! Για τον λόγο αυτόν, έγραψα τέσσερα βιβλία στα Ελληνικά (και ένα στα Αγγλικά) για τα θέματα αυτά και τα δίδαξα στο Πανεπιστήμιο Πατρών. Χαίρομαι ιδιαίτερα που, μερικά από αυτά, εξακολουθούν να διδάσκονται σε Έλληνες φοιτητές σε αρκετά Πανεπιστήμια της χώρας μας ακόμα και σήμερα!
Εξάρτηση από την τεχνολογία
Η συνεργασία διαδραματίζει συχνά σημαντικό ρόλο στην επιστημονική πρόοδο. Υπάρχουν πρόσωπα και συναντήσεις που επηρέασαν και διαμόρφωσαν το ερευνητικό σας έργο;
Ήδη από το διδακτορικό μου (1978) και μετά συνδέθηκα με έναν μεγάλο αριθμό επιστημόνων, μέσω συνεδρίων και θερινών σχολείων που παρακολούθησα, αλλά και εκείνων που διοργάνωσα στη συνέχεια με τη βοήθεια Ελλήνων συναδέλφων. Ταξίδεψα πολλές φορές σε όλο τον κόσμο για να συνεργασθώ με μεγάλους επιστήμονες που σεβόμουν και προσπαθούσα να εξελίξω το έργο τους. Αυτοί ήταν κυρίως Φυσικοί, αλλά και Μαθηματικοί που ήταν μεγάλοι ακριβώς γιατί δε διαχώριζαν αυτές τις επιστήμες μεταξύ τους! Αναφέρω ενδεικτικά τoυς: Joseph Ford (ΗΠΑ), Boris Chirikov (Ρωσία), Valery Kozlov (Ρωσία), Mathusamy Lakhmanan (Ινδία), Giulio Casati (Ιταλία), Robert Helleman και Hans Capel (Ολλανδία) Robert MacKay (Ηνωμένο Βασίλειο), Jurgen Moser (Γερμανία), Sergej Flach (Νότια Κορέα), Thanassis Fokas (Cambridge), Constantino Tsallis (Βραζιλία), Jorge Macias Diaz (Μεξικό), Γεώργιος Κοντόπουλος, Γιάννης Νίκολης και Γιάννης Χατζηδημητρίου (Ελλάδα).
Στην Ιαπωνία, το 2008
Ποιες είναι οι νέες κατευθύνσεις στην έρευνα της Μη Γραμμικής Φυσικής; Υπάρχουν σημαντικά ερωτήματα ή πεδία που πιστεύετε ότι χρειάζεται να εξερευνηθούν περισσότερο τα επόμενα χρόνια;
Αυτό που πιστεύω ότι πρέπει να γίνει τα επόμενα χρόνια δεν αφορά μόνο στην πρόοδο της Μη Γραμμικής Επιστήμης και της Πολυπλοκότητας. Συνδέεται άμεσα με την απεμπλοκή πολλών νέων επιστημόνων διεθνώς από την άκριτη εξάρτησή τους από τους υπολογιστές και τον μεγαλύτερο σύγχρονο «πόλο έλξης» που είναι η λεγόμενη ΑΙ (Τεχνητή Νοημοσύνη). Η εξάρτηση αυτή δεν είναι μόνο επικίνδυνη επειδή τείνει να υποβαθμίσει την ατομική σκέψη, είναι και παραπλανητική επειδή δίνει την εσφαλμένη εντύπωση ότι το ΑΙ και η σχετική τεχνολογία του θα μπορούσαν μια μέρα να αντικαταστήσουν τον ανθρώπινο εγκέφαλο! Ένα πλήθος μεγάλων σύγχρονων επιστημόνων, κυρίως της Βιολογίας και της Ιατρικής επισημαίνουν με τα εντονότερα χρώματα ότι κάτι τέτοιο, για πολλούς βασικούς λόγους, δε φαίνεται δυνατόν να συμβεί!
Ασφαλώς και η Επιστήμη της Πολυπλοκότητας κάνει ευρύτατη χρήση των πλέον ισχυρών υπολογιστικών μηχανών που διαθέτουμε σήμερα στον πλανήτη. Δεν καθοδηγείται όμως από αυτές! Θέτει υποθέσεις και χρησιμοποιεί την ΑΙ για να τις επιβεβαιώσει ή να τις απορρίψει!
Οι εφαρμογές της Επιστήμης της Πολυπλοκότητας δεν περιορίζονται σήμερα μόνο στη μελέτη σχεδιασμού οδικών δικτύων μεγάλων πόλεων, την πρόβλεψη κλιματικών αλλαγών, ή τη μελέτη χρηματιστηριακών αγορών. Έχει επεκταθεί στη διάγνωση και θεραπεία επικίνδυνων ασθενειών όπως είναι το Αλτσχάιμερ, η νόσος του Πάρκινσον και η επιληψία. Επιπλέον επιχειρεί σήμερα να μας βοηθήσει στην επίτευξη του πολύ δύσκολου στόχου της αυτόματης οδήγησης οχημάτων σε μια πόλη!
Συμπερασματικά, το καλύτερο που μπορούν να κάνουν οι νέοι άνθρωποι σήμερα είναι να ελαχιστοποιήσουν όσο μπορούν την «τυφλή» εξάρτησή τους από την τεχνολογία, αρχίζοντας πρώτα από όλα από τις σχέσεις τους με τον κοινωνικό τους περίγυρο! Αν θέλουν να ακολουθήσουν μια επιστήμη ή να επιτύχουν σε κάποιον τεχνολογικό τομέα, πρέπει να καταλάβουν ότι ο μεγαλύτερος οδηγός για την πρόοδό τους στη ζωή, ή την επιστήμη είναι η «τεχνολογία» που κρύβεται μέσα στον εγκέφαλό τους!
Ο καθηγητής Α. Μπούντης το 2018 στο Μεξικό
