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:



 
Popiežius Baltijos šalyse žada pagerbti laisvės aukas ir siekti įkvėpti vilties

Popiežius Pranciškus sako, kad per vizitą Baltijos šalyse jis pagerbs laisvės aukas, ir sieks įkvėpti...

Laisvalaikis
2018.09.20
Vienas garsiausių Katalikų bažnyčios paveikslų saugomas Vilniuje

Į oficialius popiežiaus Pranciškaus, šį šeštadienį atvykstančio į Lietuvą, maršrutus Dievo gailestingumo...

Laisvalaikis
2018.09.20
Seniausiam pasaulyje piešiniui – 73.000 metų 1

Archeologai skelbia Pietų Afrikoje suradę seniausią pasaulyje meno kūrinį. Manoma, kad tai, kas panašu į mūsų...

Laisvalaikis
2018.09.19
Atradimai „Prospekto“ galerijoje

Kada paskutinį kartą buvote užsukę į gyvūnų iškamšų dirbtuvę, sandariame maišelyje nešini kokiu medžioklės...

Laisvalaikis
2018.09.19
Sigitas Tamkevičius: popiežiaus maršrute – ir buvęs KGB kalėjimas

1983 metais ilgus mėnesius tardomas KGB kalėjime Vilniaus centre tuometinis Kybartų klebonas Sigitas...

Laisvalaikis
2018.09.19
Laukiant popiežiaus, Vilniaus senamiestyje ir prieigose uždrausta statyti automobilius 8

Laukiant savaitgalį į Lietuvą atvykstančio popiežiaus Pranciškaus, visame Vilniaus senamiestyje ir dalyje jo...

Transportas
2018.09.19
Tyrimas rodo: kasdienė aspirino dozė naudos neduoda 2

Sveikata nesiskundžiantys vyresnio amžiaus žmonės neturėtų jos „gerinti“, kasdien išgerdami dozę aspirino,...

Laisvalaikis
2018.09.18
Pirmuoju „SpaceX“ kosmoso turistu taps milijardierius iš Japonijos

Milijardierius iš Japonijos Yusaku Maezawa (g. 1975 m.), taps pirmuoju bendrovės „Space Exploration...

Laisvalaikis
2018.09.18
Geriausi anglų kalbos kursai pradedantiesiems per vieną mėnesį Rėmėjo turinys

Dorota Dovda parašė knygas „Kova su Kalba “, „Mąstymo Metodika“ , „Mokymosi Strategijos“ Tai pirmos trys jos...

Vadyba
2018.09.18
Italijoje aptiktas aukso monetų lobis

Šiaurės Italijos Komo mieste, buvusio „Cressoni“ teatro rūsyje, archeologai patiko daugiau kaip 300 aukso...

Laisvalaikis
2018.09.17
2017-ieji žmonijai buvo rekordiškai sunkūs 1

2017 metai žmonijai buvo patys blogiausi per pastarąjį dešimtmetį. Taip teigia agentūra „Gallup“, atlikusi...

Laisvalaikis
2018.09.17
Mirė aktorė Nijolė Gelžinytė

Eidama 81-uosius Vilniuje mirė teatro ir kino aktorė Nijolė Gelžinytė (1938–2018).

Laisvalaikis
2018.09.17
Taifūno Filipinuose aukų skaičius pasiekė 28

Per Filiponus šeštadienį nusiaubusį taifūną „Mangkhut“ žuvo ne mažiau, kaip 28 žmonės, sekmadienį pranešė...

Laisvalaikis
2018.09.16
Skrudžo Makdako paieškos 2

Genialus šantažuotojas, žaidžiantis katę ir pelę su Vokietijos policija. Tikriausiai jis viską žino apie...

Laisvalaikis
2018.09.16
Saudo Arabijos sosto įpėdinis žengia Petro I pėdomis Premium 3

2018 m. birželio 21-ąją sukako lygiai metai, kai Mohammadas bin Salmanas, dar žinomas MBS trumpiniu, buvo...

Verslo klasė
2018.09.15
Turkijoje brangsta bilietai į Pamukalę ir kitus turistinius objektus

Nuo spalio 1 d. Turkijos grožybes norintiems apžiūrėti turistams teks plačiau atverti pinigines: bilietai į...

Iliustruotoji istorija: Drugelis gali sukelti tornadą

Prieš 50 metų niekam nežinomas meteorologas Edwardas Lorenzas (1917– 2008 m.) paneigė senas gamtos mokslų...

Laisvalaikis
2018.09.15
Vilniuje atidaryta Sigito Gedos vardo alėja 1

Penktadienį Vilniaus Justiniškių mikrorajone (Taikos g.) iškilmingai atidaryta Nacionalinės kultūros ir meno...

Laisvalaikis
2018.09.14
Nereali realybė: mecenatas už milijoną 4

Pagaliau priimtas ir nuo rugsėjo 1 d. įsigaliojęs Lietuvos Respublikos mecenavimo įstatymas palengvėjimo...

Laisvalaikis
2018.09.14
Rasos Vogelius verslo pamokos: apie bakterijas, danus ir lietuvių kuklumą 2

Rasa Vogelius, probiotikus agroverslui gaminančios danų kapitalo UAB „Bioapplications“ vadovė ir steigėja,...

Laisvalaikis
2018.09.14

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