Niepewność bywa czasem gorsza niż brak uzbrojonej straży.

Porządek i deterministyczny chaos mają to samo źródło – pojawiają się w nieliniowych dynamicznych układach dysypatywnych. Już w 1973 roku Ruelle przewidział możliwość wystąpienia chaosu w reakcjach chemicznych, ale ta idea, jak wiele innych naprawdę dobrych pomysłów, została początkowo zignorowana.32 O obecności dziwnego atraktora w reakcji chemicznej świadczy brak jakiejkolwiek regularności w zmianach koloru mieszaniny. W 1971 roku Ruelle spytał pewnego chemika, specjalizującego się w badaniu oscylacyjnych reakcji, czy kiedykolwiek obserwował chaotyczną zależność od czasu. "Odpowiedział, że gdyby jakiś eksperymentator, badający przebieg reakcji chemicznej, otrzymał chaotyczne wyniki, wyrzuciłby je, gdyż uznałby, iż doświadczenie się nie udało. Na szczęście sytuacja się zmieniła i obecnie znamy wiele przykładów nieokresowych reakcji chemicznych". Najsłynniejszym przykładem chemicznej złożoności jest reakcja Biełousowa-Żabotyńskiego, która pozwala obserwować zarówno chaos, jak i samoorganizację. Magiczna reakcja Biełousowa-Żabotyńskiego Pół wieku temu Borys Pawłowłcz Biełousow, kierownik laboratorium biofizycznego radzieckiego Ministerstwa Zdrowia, przypadkowo odkrył zdumiewającą reakcję chemiczną. Przygotował on mieszaninę związków chemicznych, która miała symulować przebieg cyklu Krebsa, zasadniczego procesu metabolicznego, zachodzącego w żywych komórkach i umożliwiającego przetwarzanie pokarmu organicznego na energię oraz dwutlenek węgla. Biełousow był bardzo zaskoczony, gdy mieszanina zaczęła z zegarową regularnością zmieniać się z bezbarwnej na żółtawą i znów na bezbarwną. Pewne dowody wskazują na to, że w późniejszych doświadczeniach zaobserwował on również struktury przestrzenne. W ten sposób udało mu się znaleźć pierwszy przykład samoorganizacji mieszaniny wskutek reakcji chemicznych i dyfuzji w stanie dalekim od równowagi. Mniej więcej w tym samym czasie Turing przewidział taki właśnie proces. Na nieszczęście dla Biełousowa jego reakcja była tak wyjątkowa, że miał on wielkie trudności z przekonaniem naukowego establishmentu ojej prawdziwości. Jego praca z 1951 roku została odrzucona – redaktor powiedział Biełousowowi, że jego "rzekome odkrycie" jest zupełnie niemożliwe. Sześć lat później Biełousow przedstawił kolejną pracę, ale redaktor zgodził się opublikować tylko radykalnie skróconą wersję, w postaci dwu-stronicowego komunikatu. Ostatecznie praca Biełousowa ukazała się w rzadko czytanym sprawozdaniu z sympozjum radiologicznego. Biełousow nie był ani pierwszym, ani ostatnim uczonym, który spotkał się z nadmiernym sceptycyzmem kolegów.33 Zainteresowanie oscylacyjną reakcją Biełousowa wybuchło dopiero wtedy, gdy zajął się nią Anatolij Żabotyński. W latach sześćdziesiątych, podczas studiów doktorskich na wydziale biochemii Uniwersytetu Moskiewskiego, wypróbował on różne modyfikacje reakcji, na przykład udało mu się osiągnąć wyraźniejsze zmiany koloru, z niebieskiego na czerwony. Ostatecznie Żabotyński zdołał zainteresować reakcją swych bardziej konserwatywnych kolegów. Inni uczeni podjęli badania nad tym zdumiewającym układem i wkrótce samoorganizacja w reakcjach chemicznych stała się modnym przedmiotem. W latach 1979 i 1980 w odpowiedzi na apel uczeni z wielu krajów wyrazili pozytywną opinię na temat znaczenia tych prac i koniec końców Biełousow, Żabotyński, Walentyn Izraelowicz Krinski, Genrik Iwanickij oraz Albert Zaikin otrzymali Nagrodę Leninowską. Niestety, Biełousow zmarł w 1970 roku, nie doczekawszy międzynarodowego uznania dla swej przełomowej pracy. Reakcję pierwotnie odkrytą przez Biełousowa i jej późniejsze modyfikacje określamy dziś jako reakcję Biełousowa-Żabotyńskiego (BZ). Przebieg tej złożonej reakcji został dokładnie zbadany. Bierze w niej udział około trzydziestu różnych związków, w tym również nietrwałe związki pośredniczące, które występują w szeregu sprzężonych reakcji, składających się na reakcję BZ. Grupa uczonych z Uniwersytetu stanu Oregon przedstawiła uproszczony model, obejmujący pięć reakcji z udziałem sześciu związków. Model ten stał się znany jako "Oregonator".34 Oregonator opisuje właściwie wiele aspektów zachowania reakcji BZ, takich jak występowanie cykli granicznych, generujących chemiczne oscylacje. Ogólny wniosek, jaki wynika z tego modelu, jest jasny: proste, nieliniowe równania często pozwalają wyjaśnić złożone procesy. Rycc. 6.7. Fale spiralne w roztworze, w którym zachodzi reakcja BZ. Subtelności złożonej reakcji są nadal intensywnie badane. Dobrze wiadomo, że podczas reakcji BZ mogą występować spiralne fale (zob. Ryc. 6.7). Jedna z najbardziej aktywnych grup naukowców w tej dziedzinie – zespół pod kierownictwem Harry'ego Swinneya z Uniwersytetu stanu Teksas w Austin -otrzymała wyniki, które niezbicie świadczyły o istnieniu dziwnego atraktora, rządzącego chaosem w tej reakcji.35 Na podstawie szczegółowej analizy dynamiki reakcji udało się sformułować model opisujący chaotyczną ewolucję, który zawiera tylko trzy zmienne, czyli niezbędne minimum.36 Inni pokazali, jak można kontrolować chemiczny chaos, dostrajając się do jednej ze zwykłych niestabilnych orbit, należących do dziwnego atraktora, za pomocą niewielkich zmian w strumieniu dopływających związków chemicznych.37 W ten sposób uczeni częściowo odsłonili porządek ukryty za na pozór zupełnie przypadkowymi zmianami. Naukowcy określają zmiany koloru lub struktury jako zmiany stanu. Ekscytowalny ośrodek – jak mieszanina związków chemicznych, w której zachodzi reakcja BZ – to taki, w którym pod wpływem bodźca przekraczającego pewną wartość progową następuje zmiana stanu. Po wzbudzeniu ośrodek ten staje się ponownie stabilny dopiero po powrocie do stanu początkowego, przechodząc przez wiele stanów wzbudzonych. Przykłady takich zjawisk to fale spiralne generowane przez mięsień sercowy, zachowanie śluzowców podczas zdobywania pożywienia i elektryczna aktywność neuronów w mózgu