Å være er å sirkulere

FilosofX har gjentatte ganger og fra flere ulike innfallsvinkler tatt opp den altomfattende betydningen av det sykliske. All eksistens, og tilblivelsen av alt som eksisterer, synes å være basert på sykliske egenskaper. Sykliske gjentagelser, det selvrepeterende, det selvreproduserende, det stabile, det periodiske, alt som kan beskrives ved frekvenser. Man finner syklusene overalt i naturen og universet, i det største og i det minste. I solsystemene, i atomene, i kjemi, biologi, biokjemi, psykologi, sosiologi, osv. Et grunnleggende trekk ved det sykliske er tilbakekobling via en tilbakekoblings-sløyfe (feedback-loop). Positiv tilbakekobling stimulerer til gjentagelse og økt styrke. Den stimulerer og opprettholder visse sykluser, mens negativ tilbakekobling demper og korrigerer avvik fra det sykliske eller stabile.

Under følger tre vidt forskjellige eksempler på tilbakekoblingssløyfer, et fra biologien, et fra fysikken og et fra samfunnsdynamikken:

Dyrene spiser bær og sprer bærenes genetiske materiale (frøene) utover et større område. Derved øker mulighetene for denne bærarten å reprodusere og opprettholde seg som art. Dyrarter som spiser disse bærene opprettholder ikke bare seg selv ved – de opprettholder sitt eksistensgrunnlag. Bær som ser gode ut og smaker godt får positiv tilbakekobling (belønning) for sitt utseende og sin smak, mens de som ikke ser gode ut eller ikke smaker godt får negativ tilbakekobling ved at arvematerialet ikke videreføres. Dyrene på sin side får positiv tilbakekobling (belønning i form av mat) for sin hang til å spise disse bærene, mens de dyre-individene som har avvikende smak eller fargesyn får negativ tilbakekobling ved at de går glipp av næringsgrunnlaget og drives bort fra syklusen bær-dyr-jordsmonn-busk-bær-osv. Legg merke til at syklusen og tilbakekobling-sløyfa er et system som involverer ulike biologiske arter og mineralriket.

Sykkelen belønner en syklist som trår ned pedalen når den er litt forbi topp-punktet ved at sykkelen øker i fart. Dette er et eksempel på effekten av positiv tilbakekobling. Hver gang framhjulet på sykkelen møter en liten ujevnhet som forsøker å presse framhjulet litt til høyre, vil det automatisk få sykkelen til å svinge litt til venstre og derved umiddelbart korrigere kursen. Dette er et eksempel på negativ tilbakekobling, en demping av avvik fra sykkelsens stabile tilstand, i dette tilfellet kursen framover.

Tenk på en by du kjenner. I den byen er det mange gater, og man kan bevege seg fra sted til sted på uendelig mange måter. Noen har startet buss-selskap og setter forsøksvis opp noen ruter. Etter en tid viser det seg at noen av disse rutene benyttes av mange mennesker og at bussene der er fulle. Denne positive tilbakekoblingen fører til at selskapet setter opp flere busser og hyppigere avganger på de rutene. Andre ruter går med nesten tomme busser, og denne negative tilbakekoblingen fører til at man reduserer antall avganger der, og det er fare for at de rutene blir nedlagt. Busselskapet konsenterere naturlig nok ressursene der det finnes et grunnlag for bussdrift. Nokså snart vil det utkystallisere seg et rutemønster. Ved tilbakekobling i sløyfa buss-passasjer-buss utvikla det som startet med prøving og feiling seg i retning av et nettverk av bussruter som var liv laga. Dette er et makroskopisk eksempel på effekten av tilbakekobling, men også på selv-organisering og foholdet mellom struktur og organisering.

Maturana (1970) konkluderte fra sine studier at alle levende systemer organiserer seg seg ved en sirkulerende prosess som tillater utvikling slik at sirkulasjonen opprettholdes, men ikke slik at sirkulasjonen går tapt. Sammen med Varela utarbeidet han en teori de kalte autopoiesis (1972), som betyr selvdannelse, fra gresk auto (selv) og poiesis (lage, danne). De påpekte distinksjonen mellom struktur og organisering, noe som i det makroskopiske eksemplet vårt over illustreres ved distinksjonen mellom byens gater og nettet av bussruter.

Legg merke til betydningen av stokastiske impulser ved igangsetting og vedlikehold av sirkulasjonen i syklusene og tilbakekoblingssløyfene. På ulike nivåer kan dette være alt fra busselskapets prøving og feiling,via mutasjoner i genene som skaper variasjon i dyrenes syn og smakssans, til kvantefluktuasjoner på elementærpartikkelnivå. La oss studere et eksempel med lyd:

Når det dannes en lydsløyfe ved at lyden fra en høyttaler går til mikrofonene og derved tilbakeføres forsterket til høyttaleren vil det før eller senere oppstå en tone (såkalt hyling, akustisk tilbakekobling, eller bare ”feedback”). Det hele kan settes i gang ved tilfeldig lyd eller bare ved ved tomgangsstøyen i forsterkerens elektroniske komponenter, som ikke er noe annet fluktuasjoner, spontane hendelser på kvantenivå. Når tonen først er satt i gang vedlikeholdes den uten hjelp helt til de ytre betingelsene endres, for eksemplel ved at lufttemperatur og –fuktighet endres tilstrekkelig til at betingelsene for nettopp den tonen ikke lengre er til stede. Da kan stokastiske impulser sørge for å starte syklusen på nytt i ett litt endret toneleie. I musikkinstrumenter som fiolin og fløyte er tilbakekoblings-sløyfen henholdsvis i en streng og i en luftsøyle. Tonene startes og opprettholdes med påtrykk av stokastisk art fra henholdsvis en bue og en turbulent luftstrøm.

Hvis endringene i systemet er langsomme nok vil de stokastiske impulsene sørge for en kontinuerlig glidende tone uten avbrudd. På denne måten tilpasser levende systemer seg endringer i omgivelsene. I biologien vil et avbrudd kunne bety at en art dør ut, i akustikken at tonen dør ut.

Laseren drives på en måte ikke ulik den akustiske tilbakekoblingssløyfa beskrevet ovenfor. Tilbakekoblingen skjer via speil og den drives av stokastiske prosesser under elektrisk påtrykk. I stedet for en ren tone produseres et lys med ren farge. Likheten mellom laseren og levende selv-organiserende systemer er blitt påpekt av Haken (1970).

Gjennom forrige århundre, særlig i siste halvdel, er betydningen av sykluser i tråd med det ovenfor beskrevet av mange forskere innenfor mange fag: Wiener, Foerster, Prigogine, Haken, Eigen, Lovelock, Maturana, Varela, Julia, Mandelbrot, m.fl.

Strukturen og samspillet med omgivelsene definerer egenskapene ved det som eksisterer, mens de stokastiske prosessene sørger for at noe eksisterer og at eksistensen videreføres ved endringer i omgivelsene.

Tilfeldigheter gjør at noe eksisterer. Syklusene bestemmer hva det er.