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:



 
Iš tikinčiųjų aukso nukaldinta karūna papuoš Aušros Vartų Mariją 2

Šį sekmadienį, pagrindinę Aušros Vartų Gailestingumo Motinos atlaidų dieną, garsusis Gailestingumo Motinos...

Laisvalaikis
2018.11.16
Į Valdovų rūmus atgabentas unikalus Aristotelio biustas 1

Sutapimas ar ne, kad lapkričio 15-ąją, Pasaulinę filosofijos dieną, LDK Valdovų rūmų muziejų pasiekė didžiojo...

Laisvalaikis
2018.11.15
Pagrindinis latvių kino apdovanojimas – A. Stonio filmui

Lapkričio 12 d. Rygos Nacionaliniuose latvių kino apdovanojimuose „Didysis Kristupas“ režisieriaus Audriaus...

Laisvalaikis
2018.11.13
Rudy Giuliani – nuo gerbiamo Niujorko mero iki Trumpo klouno 14

Donaldo Trumpo advokatas Rudy Giuliani pastaruoju metu nenustoja varstyti teismo salės durų. Jis ne tik...

Laisvalaikis
2018.11.12
Kolekcijos. Logiški Jolantos Kyzikaitės atsitiktinumai 2

„Lewben Art Foundation“ projekte „Savas kambarys“, atidžiau įsižiūrinčiame į moterų dailininkių kūrybą, –...

Laisvalaikis
2018.11.12
Skandalingoji sostinės reklama taikosi į Kanų „liūtą“: kampanijos sėkmė skaičiais Premium 13

Šios vasaros pabaigoje užsienio rinkose akį traukusi ir skirtingų vertinimų sulaukusi reklamos kampanija...

Rinkodara
2018.11.12
XXI amžiaus rykštė: bakterijos pergudrauja antibiotikus

Antibiotikams atsparios bakterijos kasmet pražudo 33.000 europiečių. Ligų prevencijos ekspertai skelbia, kad...

Laisvalaikis
2018.11.11
Tadas Ivanauskas – pasirinkęs dirbti Lietuvai 3

Legendiniu vadinamo akademiko Tado Ivanausko (1882–1970 m.) reikšmingų darbų Lietuvai sąrašas nepaprastai...

Laisvalaikis
2018.11.11
Vidurio ir Rytų Europos regione laurai – Slovėnijai ir Estijai 4

Lenkijos šalies prekės ženklas yra vertingiausias tarp Centrinės ir Rytų Europos valstybių, Slovėnijos –...

Rinkodara
2018.11.11
Kodėl mums nerūpi Pirmasis pasaulinis karas 4

Šiomis dienomis pasaulis mini 100 metų sukaktį nuo Pirmojo pasaulinio karo pabaigos. Lietuva mini tyliai,...

Laisvalaikis
2018.11.11
Jūsų namai toli nuo namų (III) Premium

(Tęsinys. Pradžia – „Verslo klasė“ 2018 m. Nr. 9)

Verslo klasė
2018.11.10
Popiežius patvirtino M. Giedraitį palaimintuoju

XVI a. pradėtas baltųjų augustinų ordino pasauliečio Mykolo Giedraičio beatifikacijos procesas daugiau nei po...

Laisvalaikis
2018.11.09
Kristina Dryža – futurologė, kuriai ateitis neegzistuoja

Australijos lietuvę Kristiną Dryžą vadina viena įtakingiausių pasaulio futurologių, tačiau ji sako, kad...

Laisvalaikis
2018.11.09
Lietuvos šalies ženklo vertę augino ryškioji reklama ir popiežiaus vizitas Premium 1

Lietuvos šalies prekės ženklo vertė per 2018 m. fiksuoja nemenką šuolį – 25%. Vertingiausių pasaulio...

Rinkodara
2018.11.09
„Vilniaus lapai“ pristato Lietuvos ir pasaulio literatūros žvaigždes

Lapkričio 8 d. Vilniuje, geležinkelio stoties perone veikiančiame bare „Peronas“, „apšildomuoju“ renginiu...

Laisvalaikis
2018.11.08
Lietuvos kūrėjai džiaugiasi pergale prieš interneto vagis 5

Seimas priėmė Autorių teisių ir gretutinių teisių įstatymo pataisas, kuriomis siekiama numatyti naujas teisių...

Rinkodara
2018.11.08
Mirė aktorius Arūnas Storpirštis 4

Lapkričio 6 d., antradienį, po ligos mirė teatro ir kino aktorius Arūnas Storpirštis. Kaip praneša naujienų...

Laisvalaikis
2018.11.07
Kino teatrus pasieks prieš 46 m. sukurtas filmas apie A. Franklin

Dainininkės Arethos Franklin gerbėjai pagaliau turės progą pamatyti prieš 46 m. sukurtą filmą apie soulo...

Laisvalaikis
2018.11.06
Kaip „Ogmios miestas“ populiarų miestą mieste sukūrė Rėmėjo turinys 6

Daugiau kaip 150 žinomų prekių ženklų ir prekybos įmonių, kavinių bei restoranų, gourmet tipo parduotuvės,...

Muzika: garsai iš atvirkščio pasaulio Premium

Laiškas nuo balčiausio žmogaus Bruklino „Afropunk“ festivalyje.

Verslo klasė
2018.11.05

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