Orai yra vienas iš didelių chaotinių sistemų pavyzdžių; tiesą sakant, būtent orų tyrimai ir atskleidė, kas iš tiesų yra chaosas; maži trukdžiai atmosferoje gali sukelti milžiniškus klimato pokyčius. Tai atrado Šiaurės Amerikos meteorologijos teoretikas Edwardas Nortonas Lorenzas (1938-2008).

Straipsnis, kuriame 1963 metais jis pristatė savo tyrimų rezultatus, yra vienas iš didžiųjų dvidešimtojo amžiaus fizikos pasiekimų, nors tuo laiku už meteorologų bendrijos ribų jį mažai kas pastebėjo. Per kitus dešimtmečius tai radikaliai pasikeitė. Šį požiūrio pokytį didele dalimi lėmė sakinys, kurį Lorenzas įtraukė į 1972 metų gruodį, per kasmetinio AAAS (American Association for the advancement of Science) susirinkimo sesiją vestą paskaitą: „drugelio sparnų plasnojimas Brazilijoje gali sukelti tornadą Teksase.“ Anksčiau Lorenzas naudojo žuvėdros sparnų plasnojimo sukeliamos audros pavyzdį, bet, galiausiai, paklausęs kolegų patarimų, sugalvojo poetiškesnę alegoriją su drugeliu. 1987-aisiais terminą „drugelio efektas“ išgarsino Jameso Gleick’o mokslo populiarinimo knyga „Chaosas: naujo mokslo kūrimas“ — ir taip Lorenzo atradimas pasiekė plačiąją visuomenę.

Tyrinėdamas orus, jis kūrė paprastus matematinius jų modelius ir kompiuteriais tirdavo jų savybes. Bet 1960 metais, kartodamas ankstesnius skaičiavimus, jis aptiko kai ką keisto. Štai kaip jis pats aprašė šiuos įvykius ir savo reakciją vėliau pasirodžiusioje knygoje „Chaoso esmė“:

Vienu metu, siekdamas detaliau panagrinėti, kas vyksta, nusprendžiau kai kuriuos savo skaičiavimus pakartoti. Sustabdžiau kompiuterį, suvedžiau iš spausdintuvo anksčiau pateiktą skaičių eilutę ir vėl įjungiau. Nuėjau į išgerti kavos puodelio ir grįžau po valandos, per kurią kompiuteris turėjo atlikti maždaug dviejų mėnesių trukmės orų simuliaciją. Spausdintuvo pateikti skaičiai neturėjo nieko bendro su ankstesniais.

Iš karto pamaniau, kad sugedo kuri nors lempa, ar kad įvyko koks kitas kompiuterio gedimas, kurie pasitaikydavo ne taip jau retai, bet prieš skambindamas technikams, nusprendžiau išsiaiškinti, kur slypi problema, nes žinojau, kad tai paspartintų remontą. Vietoje staigaus sutrikimo išvydau, kad naujosios reikšmės iš pradžių sutapo su ankstesnėmis, bet netrukus pradėjo skirtis vienu ar keliais galutiniais skaitmenimis, tada, stovinčiais pirmiau jų, tada dar pirmesniais. Tiesą sakant, skirtumo dydis dvigubėjo daugmaž pastoviai kas keturias dienas, kol, galiausiai, einant antram mėnesiui, dingo bet koks panašumas į pirmuosius skaičius.

Tiek pakako, kad suprasčiau, kas čia vyksta: skaičiai, kuriuos įvedžiau į kompiuterį, nebuvo tiksliai tokie patys, kokie buvo pateikti pirmajam skaičiavimui. Tai buvo suapvalintos skaičių versijos. Priežastis buvo pradinės reikšmių apvalinimo klaidos: jos nuolat augo, kol galiausiai užvaldė visą situaciją. Dabar tai pavadintume chaosu.“

Lorenzas empiriškai savo kompiuteriu stebėjo tai, kad egzistuoja nenuspėjamai veikiančios sistemos (tai nereiškia „nepaklūstančios dėsniams“), kuriose mažas vieno kintamojo pokytis daro ryškų poveikį vėlesnei sistemos raidai. Tokia chaotiška sistema yra ir orai, būtent todėl juos taip sunku prognozuoti, ar kaip dažnai sakome, jie tokie nenuspėjami.

Kuo toliau, tuo aiškiau matome, kad chaotiškų reiškinių gamtoje netrūksta. Matome jų veikimą ekonomikoje, aerodinamikoje, populiacijų biologijoje (pavyzdžiui, kai kuriuose „aukos - plėšruno“ modeliuose), termodinamikoje, chemijoje ir, žinoma, biomedicinoje (vienas pavyzdys yra tam tikros širdies problemos). Jos taip pat gali pasireikšti iš pirmo žvilgsnio stabiliame planetų judėjime.

bbvaopenmind.com

Pasidalinkite su draugais

Šaltiniai:

When Lorenz Discovered the Butterfly Effect

Aut. teisės: Lrytas.lt

Komentarai ()