Iliustruotoji istorija: Drugelis gali sukelti tornadą

Publikuota: 2018-09-15
Matematikas, metereologas Edwardas Lorenzas (1917– 2008 m.). „wikipedia.org“ nuotr.
Matematikas, metereologas Edwardas Lorenzas (1917– 2008 m.). „wikipedia.org“ nuotr.
 

Prieš 50 metų niekam nežinomas meteorologas Edwardas Lorenzas (1917– 2008 m.) paneigė senas gamtos mokslų teorijas ir paskelbė naują. Jo atrastas drugelio efektas tapo mokslo revoliucijos pradžia.

Vadinamasis drugelio efektas – chaoso teorijos metafora, nusakanti ypatingo jautrumo pradinėms sąlygoms koncepciją, pirmą kartą moksliškai buvo apibrėžtas 1972-aisiais, 139-ame „American Association for the Advancement of Science“ susitikime, kur E. Lorenzas perskaitė pranešimą „Does the flap of a butterfly’s wings in Brazil set off a tornado in Texas?“ (liet. Ar gali drugelio sparnų plazdenimas Brazilijoje sukelti tornadą Teksase?)

Jo idėja buvo tokia: drugelio sparnai gali sukurti nedidelius pokyčius atmosferoje, kurie gali pakeisti tornado kelią arba užlaikyti, pagreitinti ar net sutrukdyti jo atsiradimą tam tikroje vietovėje. Mosuojantys sparnai vaizduoja mažus pokyčius pradinėse sistemos sąlygose, kurie sukelia įvykių grandinę, vedančią prie didelio masto permainų. Drugelis gali sukelti tornadą tuo požiūriu, kad jo sparnų mostas yra esminė pradinių sąlygų dalis.

Istorijos pamokos

Drugelio efekto ir chaoso teorijos idėją pirmiausia iškėlė gamtos mokslų atstovai, tačiau ją galima pritaikyti ir istorijai. Vienas ryškiausių pavyzdžių, kaip vienas įvykis gali turėti milžiniškų padarinių, – žmogžudystė, įžiebusi Pirmąjį pasaulinį karą.

1914 m. birželį Austrijos–Vengrijos imperijos sosto įpėdinis Pranciškus Ferdinandas lankėsi Sarajeve. Vietos serbų nacionalistai ketino nušauti erchercogą, kai šis važiuos per miestą, tačiau pasikėsinimas nepavyko.

Sosto įpėdinis liko gyvas, tačiau nusprendė pakeisti suplanuotą dienos programą. Vairuotojas, važiuodamas nauju maršrutu, dviem gatvėmis apsiriko ir pasuko ne ten, todėl jam teko sustoti. Jis bandė apsisukti ir grįžti į reikiamą gatvę, bet staiga užgeso variklis. Tuo metu iš parduotuvės netoliese išėjo vienas iš nacionalistų, Gavrilo Principas. Anksčiau tądien pasikėsinimas jam nepavyko, tačiau dabar, išvydęs prieš pat save stovintį automobilį, jis čiupo iš palto kišenės revolverį ir paleido du šūvius.

Nereikšmingos ir nenumatytos aplinkybės lėmė, kad Pranciškus Ferdinandas žuvo, tačiau tai buvo tik įvykių grandinės pradžia. Kulminaciją jie pasiekė kai po mėnesio kilo Pirmas pasaulinis karas.

Gamta kaip laikrodis

Edwardo N. Lorenzo specializacija buvo orų prognozės. Jį jau seniai erzino, kad jo prognozės dažniausiai būdavo netikslios. Pagal klasikinę teoriją, kurią Isaacas Newtonas paskelbė 1687-aisiais, gamtoje viskas dėsninga. Jei mokslininkai žinotų visas detales, būtų nesunku nustatyti, kaip vystysis reiškiniai.

„Mes galime apibūdinti pasaulį kaip praeities pasekmę ir ateities priežastį. Jei kokia protinga būtybė, šiuo metu dar nežinoma, žinotų visų pasaulio dalelių padėtį ir jas veikiančias gamtos jėgas, tai galėtų tiksliai apskaičiuoti ateities įvykius“, – 1814 m. rašė prancūzų matematikas Pierre’as Simonas de Laplace’as. Jo visažinė būtybė, praminta Laplace’o demonu, mokslo pasaulyje gyvavo 150 metų.

Ištisos mokslininkų kartos mokėsi, kad neverta kreipti dėmesio į smulkmenas. Kadangi gamta vystosi tiesia linija, nedideli pradinių sąlygų netikslumai tyrimo rezultatus pakeičia nereikšmingai.

Tokia pažiūra buvo įsigalėjusi tarp mokslininkų, kai Lorenzas vieną 1961 m. žiemos dieną Masačusetso technologijų universitete, Bostone, krapštėsi prie savo eksperimento.

Eksperimentas tapo revoliucija

Tą dieną Edwardas N. Lorenzas elektronine skaičiavimo mašina „Royal McBee“ darė meteorologinius bandymus. Tyrimas šiuo gremėzdišku kompiuterio protėviu buvo jo atsakas į Laplace’o demono teoriją. Jis įvedė 12 kintamųjų, kurie daro įtaką oro pokyčiams: oro slėgį, vėjo kryptį, temperatūrą ir t. t. Skaičiavimo mašina turėjo tiesiog apskaičiuoti ir sudaryti tobulą orų prognozę. Per dieną Lorenzui teko keletą kartų pakartoti paskutinį tyrimo ciklą. Jis rado išspausdintus pirmojo bandymo duomenis, pridėjo juos prie kitų duomenų ir įvedė į mašiną. Pradėjęs naują tyrimo ciklą, vyras išėjo išgerti kavos. Kai grįžo, jo laukė netikėtumas.

Meteorologas atkreipė dėmesį, kad antro ciklo grafikas visiškai skiriasi nuo pirmojo. Linijos prasidėjo vienoje vietoje, tačiau toliau judėjo visiškai skirtingai. Lorenzas nieko nesuprato. Iš pradžių pamanė, kad skaičiavimo mašina sugedo. Bet paskui jam atėjo į galvą, kad skirtumą lėmė skaičiai. Elektroninė skaičiavimo mašina skaičiavo šešių skaičių po kablelio tikslumu, tačiau naujame cikle buvo panaudoti ir išspausdinti tik pirmieji trys.

Pagal klasikinę fizikos teoriją, suapvalinimas iš esmės nieko nereiškia – mažas netikslumas pradiniuose duomenyse lemia tik nedidelį rezultato nuokrypį. Tačiau popierius Lorenzo rankose rodė ką kita.

Gimsta nauja teorija

Edwardas N. Lorenzas suvokė, kad jis stovi prie naujo mokslinio kelio pradžios, į kurį Newtonas užsukęs nebuvo. Lorenzui teko palaidoti savo svajonę prognozuoti ateities orus. Nesvarbu, kiek duomenų jis suvestų į savo modelį, nedidelių netikslumų įtaka tolimoms ateities prognozėms tik didės.

1963 m. Lorenzas jau buvo pasirirengęs paskelbti savo atradimą žurnale „Atmosferos mokslai“. Jis aprašė vadinamąsias dinamines sistemas, kuriose gamta neveikia kaip laikrodis. Gamtos reiškiniai, veikiami įvairių faktorių, vystosi pagal tam tikrus modelius.

Kontroversiškas straipsnis buvo sutiktas visiška tyla. Lorenzo matematiniai įrodymai buvo pernelyg sudėtingi daugumai jo kolegų meteorologų.

Praėjo metai, kol jo idėjos ėmė skintis kelią. Palaipsniui susidomėjimas augo, pasipylė kvietimų į konferencijas skaityti pranešimų.

Kitų mokslo šakų atstovai taip pat atkreipė dėmesį į Lorenzo idėjas. Seismologai suprato, kad jiems niekada nepavyks tiksliai numatyti žemės drebėjimų. Teorijos pripažinimui įtakos turėjo ir įvairūs nesusipratimai. Pavyzdžiui, vienas amerikiečių mokslininkas 1976 m. klaidingai išpranašavo žemės drebėjimą Peru pakrantėje 1981–1982 metais. Kad nekiltų panika ir būtų išvengta diplomatinės krizės, teko siųsti į Pietų Ameriką mokslininkų grupę.

Be to, Lorenzo modeliais buvo galima remtis tiriant, regis, visiškai atsitiktinius įvykius, pavyzdžiui, epilepsija sergančių žmonių priepuolius.

Dinaminių sistemų elgsenos tyrimas tapo mokslo objektu ir buvo pavadintas chaoso teorija. Šiuo metu ji laikoma vienu iš trijų svarbiausių XX a. mokslo laimėjimų. Kiti du yra kvantinė mechanika ir reliatyvumo teorija. Taigi Lorenzas išsikovojo vietą šalia tokių mokslo žvaigždžių kaip Nielsas Bohras ir Albertas Einsteinas.

Edwardas N. Lorenzas mirė 2008 metais.

Rašyti komentarą

Rašyti komentarą

Gauk nemokamą LAISVALAIKIO savaitraštį į savo el.pašto dėžutę:

Pasirinkite Jus dominančius NEMOKAMUS savaitraščius:















Svarbiausios dienos naujienos trumpai:



 
Jūsų namai toli nuo namų: „Radisson“ ir „Ramada“ viešbučių istorijos Premium

Keliauninkams skirtos užeigos egzistavo jau ankstyvosiose civilizacijose ir yra minimos net Biblijoje.

Verslo klasė
2019.01.19
Ekspertai: „Gillette“ reklama – vaikščiojimas skustuvo ašmenimis Premium 3

Rinkodaros metus tarptautiniai prekės ženklai pradeda aktyviai – „Gillette“ savo naująja kampanija išjudino...

Rinkodara
2019.01.17
Smiltynėje pradedama statyti jūros gyvūnų sanatorija

Šią savaitę Kuršių nerijos Kopgalyje, greta Lietuvos jūrų muziejaus delfinariumo bus pradėtas statyti...

Laisvalaikis
2019.01.17
Radiniai Gedimino kalne – nuo klajoklių genčių strėlių iki Vytauto laikų mūrų

Pernai tvarkant Gedimino kalną archeologai aptiko įdomių radinių iš įvairių istorinių laikotarpių.

Laisvalaikis
2019.01.16
Žiūrimiausias 2018-ųjų filmas Lietuvoje – „Tarp pilkų debesų“ 2

Metų sandūroje paskelbtų tyrimų rezultatai, rodantys, jog 2018-uosius Lietuvos gyventojai įvertino gerai, o...

Laisvalaikis
2019.01.16
Siekdama skaidrumo, „Tiffany & Co“ numeruos deimantus

JAV Juvelyrikos tinklas „Tiffany & Co“ pranešė nuo šiol visus parduodamus deimantus žymėsiantis serijiniu...

Laisvalaikis
2019.01.15
Iliustruotoji istorija: Rokfelerio centras 2

Pačiame Niujorko viduryje stūksantis Rockefellerio centras daugiau nei 80 metų kasmet sulaukia milijonų...

Laisvalaikis
2019.01.13
Įvardijo sveikiausius turistams pasaulio miestus 2

Jei savaitgalio išvykai ieškote miesto, kuriame laiką galima būtų praleisti naudingai sveikatos požiūriu,...

Siūlo darbą švyturio prižiūrėtojams Kalifornijoje už 130.000 USD 1

Jeigu norisi kardinalių pokyčių, galbūt vertėtų pakeisti darbą. Pavyzdžiui, tapti istorinio švyturio...

Vadyba
2019.01.12
Baldų gamintojas P. Narbutas investuoja į futbolo klubą 21

Šių metų pradžioje įkurta viešoji įstaiga – futbolo klubas „Vilnius“, jį įsteigė biuro baldų gamybos...

Laisvalaikis
2019.01.11
„Verslios Lietuvos“ vadovės D. Kleponės portretas: lyderystė carpe diem stiliumi 22

Ruošdamasi pokalbiui su Daina Klepone, VšĮ „Versli Lietuva“ generaline direktore, pamaniau: jos CV būtų...

Laisvalaikis
2019.01.11
Mokslininkai atspausdino už aguonos grūdą mažesnį Vytį

Vilniaus universiteto (VU) Fizikos bei Chemijos ir geomokslų fakultetų mokslininkai kartu su lazerinių...

Laisvalaikis
2019.01.10
„Amazon“ vadovo skyrybos: investuotojai klausia, kaip dalys akcijas 6

Po 25 metų santuokos, turtingiausiu planetos žmogumi tituluojamas Jeffas Bezosas skiriasi su žmona MacKenzie.

Technologijos
2019.01.10
Dirbtinis intelektas genetines ligas išskaito veide 3

Mokslininkai teigia sukūrę dirbtinio intelekto technologiją, kuri gali nufotografuoti paciento veidą ir...

Laisvalaikis
2019.01.10
Londone – Vincento van Gogho darbų paroda 1

Laikas pirkti bilietus: Londone veikianti „Tate Britain“ galerija šių metų kovo 27 d. atidaro olandų...

Laisvalaikis
2019.01.09
Vilniaus garbės piliečių vardas pirmąkart suteiktas šeimai 3

Mecenatų, mokslininkų Viktoro ir Danguolės Butkų šeima, praėjusių metų spalį Vilniuje atidarę MO muziejų, ir...

Laisvalaikis
2019.01.09
Kino kūrėjams – daugiau finansinių galimybių

Nuo sausio 1 d. Lietuvoje įsigaliojusi pataisyta Europos Tarybos (ET) konvencija dėl bendros kino filmų...

Laisvalaikis
2019.01.08
Lietuvos nepriklausomybės atkūrimo diena pagal svarbą – po Kalėdų ir Velykų

Pasibaigus 2018-iesiems, Lietuvos valstybingumo atkūrimo 100-čio metams, pradėti skaičiuoti rezultatai.

Laisvalaikis
2019.01.07
VŽ bando: „Panamera GTS“ ir komfortui, ir lenktynių trasai 4

Išrankiausiems klientų norams įtikti siekiantys „Porsche“ gamintojai ir taip gausią „Panameros“ šeimą papildė...

Transportas
2019.01.07
Šeši būdai prarasti Nobelio medalį

Laimėtos Nobelio premijos galima atsisakyti, bet kartą suteikus, ji jau neatimama. Tačiau aukso medaliai,...

Laisvalaikis
2019.01.06

Verslo žinių pasiūlymai

Šioje svetainėje naudojame slapukus (angl. „cookies“). Jie padeda atpažinti prisijungusius vartotojus, matuoti auditorijos dydį ir naršymo įpročius; taip mes galime keisti svetainę, kad ji būtų jums patogesnė.
Sutinku Plačiau