For 65 år siden blev historien om klassikeren fra den amerikanske fiktion Paradise Bradbury “And Thunder Rocked” frigivet. Den beskrev en rejse ind i den fjerne fortid, hvor en af heltene ved et uheld knuste en sommerfugl. Dette førte til uforudsigelige konsekvenser, hvilket radikalt ændrede fremtiden. I de tidlige 1960'ere modtog Edward Lorenz, en ung assistent i Meteorologiafdelingen ved Massachusetts Institute of Technology, en række usædvanlige diagrammer. Deres form lignede en sommerfugls vinger, og en stor fan af science fiction Lorenz kaldte straks det mønster, han opdagede”sommerfugleffekten”. Snart blev det et universelt koncept, der forklarede mange mystiske fænomener, når mindre begivenheder fører til grandiose konsekvenser såsom tyfoner, storstilede epidemier eller nedstigningen af kolossale gletsjere fra Antarktis Kuppel.
Fejl ved rund værdi
Faktisk er sommerfugleeffekten langt fra en simpel idé, der stammer fra en meget kompleks matematisk kaosteori. Det hele startede, da Lorenz forsøgte at oprette et sæt computerprogrammer, der kunne forudsige langvarige vejrændringer. En dag rundede han ikke tusindedele af meteorologiske værdier som vindstyrke, fugtighed og atmosfærisk tryk. Pludselig førte dette til et fænomenalt resultat. Det viste sig, at disse små dataændringer ændrede den langsigtede prognose fuldstændigt.
Edward Lorenz.
I et helt årti forfinede Lorenz sin teori, men det blev berømt takket være beslutningen af en anden meteorolog. I 1972 blev der afholdt en prestigefyldt international konference, men Lorenz lykkedes ikke at præsentere rapporten. Der var overhovedet ingen tid tilbage, og dette blev modigt udført af hans kollega, hvilket gav værket en helt ikke-akademisk titel "Forecasting: Vil en sommerfugleklap i Brasilien forårsage en tornado i Texas?" Det var fra dette øjeblik, at opvarmede diskussioner begyndte om Lorentz-sommerfugleffekten.
I det tidlige arbejde forsøgte Lorenz at bevise, at de vidtrækkende konsekvenser af mindre atmosfæriske afvigelser udgør to fascinerende problemer. For det første bør du ikke kritisere vejrprognoser og spottende prognoser, fordi det viser sig, at det næsten er umuligt at oprette et nøjagtigt langtidsvejrskort. For det andet er det i mange processer simpelthen umuligt at”fange en sommerfugl” og identificere det vendepunkt, der fører til et reelt slutresultat.
Generelt er mange filosofer meget opmærksomme på "Lorentz sommerfugle". når alt kommer til alt, hvis små unøjagtigheder i nogle naturfænomener er af så stor betydning, kan det argumenteres for, at vores verden er noget helt uforudsigelig …
Salgsfremmende video:
Fødsel og død af en tornado
I henhold til Lorenz-diagrammer kan utallige naturlige sammenkoblinger ikke kun forårsage en tornado med klaffen af en sommerfugls vinger, men også slukke en orkan i knoppen. Så hvis en person griber ind i den omgivende natur, for eksempel ved at forstyrre den økologiske balance, vil vi næppe nogensinde vide med sikkerhed, hvad der ville være sket i det alternative scenarie "Jorden uden mennesker". Og alt dette skyldes, at alle efterfølgende ændringer er meget vanskelige at spore og gendanne begivenhedsforløbet.
Selv i løbet af hans levetid bemærkede Lorenz desværre, at de fleste af klimatologerne omkring ham opfatter hans originale konstruktioner nøjagtigt det modsatte. Den vigtigste tanke i Lorentz 'teori er, at vi bare ikke let kan spore en betydelig begivenhed og dens forbindelse med nutiden. Hvis vi hævder, at klaffen af en sommerfugls vinger kan forårsage en storm, skal vi straks gå videre til det næste spørgsmål: hvordan kan vi med sikkerhed hævde, at det var denne atmosfæriske anomali, der forårsagede fødslen, og ikke døden af en knusende tornado?
Det viser sig, at Lorentz's forskning giver en mulighed for at se på problemet med årsags-og-virkningsrelationer på en ny måde, men ikke indeholder enkle svar til at forudsige fremtiden.
Kitchen Weather Mysteries
Som meteorolog forsøgte Lorenz at forklare mange af mysterierne i "vejrkøkkenet" ved hjælp af det fænomen, han opdagede. I henhold til hans dristige antagelse. årsagen til de mest kraftfulde storme, der er født i Mexicogolfen, kan være en lille vejrforstyrrelse i det sydlige Atlanterhav.
Computer vejrmodel oprettet af Edward Lorenz.
Efter videnskabsmandens død i 2008 forsøgte et antal latinamerikanske vejrprognosere at forbinde sommerfugleffekten med det fantastiske Pacific El Niño-fænomen. På en uforståelig måde påvirker denne periodiske atmosfæriske anomali på en eller anden måde fødselen af ødelæggende tornadoer og forårsager milliarder af dollars tab i de sydlige stater i De Forenede Stater.
På samme tid er mange amerikanske sammensværgningsteoretikere ganske enkelt sikre på, at de længe har forsøgt at få "vejr sommerfugle", der kan forårsage storme i forskellige dele af verden på Pentagon's hemmelige træningsgrunde. Under alle omstændigheder kan dette være en reel sikring for et hypotetisk "klimavåben", der er blevet talt meget om for nylig.
Den vigtigste parameter her er orkanvind som et af forskningsområderne i atmosfærisk fysik. Denne videnskab har forsøgt at forudsige bane for bevægelse af lufthvirvler i mange år, men den kan stadig ikke forudsige deres styrke og derfor omfanget af mulig ødelæggelse.
Orkanligning
I et kvart århundrede har meteorologer arbejdet hårdt på at skabe pålidelige computermodeller for dårligt vejr. Snublesten her er den såkaldte orkanligning, som ikke kan løses på grundlag af klassiske ideer om mekanismen for dens dannelse. Du kan forestille dig, at en kraftig orkan dannes et sted i det sydøstlige Caribien. Der møder strømme af varm og fugtig luft kolde vinde fra Andesbjergene. Intensiv kondensation af vanddamp forekommer ved dannelse af et tykt skydække. Men hvis vi forsøger at indstille alle de nødvendige parametre, vil vi på ingen måde kunne bestemme forløbet og stigningen i vindstyrke. Især vil den estimerede vindhastighed altid være meget lavere end i virkeligheden.
Start af en GPS-sonde.
Det er velkendt, at jo stærkere vinden er, jo flere bølger på vandoverfladen. Bølger her fungerer som en naturlig "ruhed" af vandoverfladen, mod hvilken luftstrømmene "gnider". I mellemtiden, hvis vi overvejer balancen mellem energiindgangen og dens absorption på grund af friktion, viser det sig, at jo stærkere vinden er, jo større er denne absorption. Det vil sige, bølgerne skal slukke vinden, ligesom i navnet på kulturværket af Strugatsky-brødrene, men i virkeligheden sker dette ikke.
Hypotesen fra russiske geofysikere
I slutningen af forrige århundrede fremførte en gruppe medarbejdere ved Institut for ikke-lineære geofysiske processer ved Institut for Anvendt Fysik ved det russiske videnskabsakademi fra Nizjnij Novgorod en meget usædvanlig hypotese. Baseret på principperne i Lorentz 'teori antog de, at havoverfladen trækker paradoksalt, når vinden øges.
Derefter blev der i 2003 offentliggjort en artikel af den amerikanske forsker Kerry Emmanuel i magasinet Gage, der beskrev et lignende fænomen. I sine konklusioner stolede han på langsigtede data om vindhastighed inde i tropiske cykloner ved hjælp af faldende GPS-prober fra US National Oceanic and Atmospheric Administration Hurricane Observing Center. Baseret på generaliseringen af resultaterne af disse målinger viste det sig, at havoverfladens modstandskoefficient er væsentligt lavere end værdien opnået i beregningerne af konventionelle vinde.
Russiske forskere undersøger”sommerfugleffekten, der genererer orkaner” på den unikke installation”Kompleks med storskala geofysiske stande”, bestående af et bassin med en højhastighedsvindbølgekanal. I dag er dette kompleks inkluderet på listen over installationer af national betydning i Rusland.
Net til fangst af "orkanfugle"
Eksperimenterne fra Nizhny Novgorod-geofysikere gav fantastiske resultater. Ved hjælp af et højhastigheds videokamera, der optager op til en halv million rammer i sekundet, var det muligt at registrere de fantastiske processer med fødselen af "orkanfugle". Sådan opstod forståelsen af mekanismen for forekomsten af orkanvinde i starten af en storm. Det blev klart, at luftstrømmerne i den voksende tyfon på et vist tidspunkt haster over bølgerne, som en hydrofoilflyvemaskine eller en kolossal ekranoplan. Samtidig danner luftmassen en "skumpude" af faste lam over bølgerne, hvilket udjævner spændingen. I dette tilfælde falder modstanden mod luft over havoverfladen kraftigt.
Videnskabsmænd tællede dråberne og indså, at den mest effektive mekanisme til frembringelse af sprøjt blev fundet, hvilket i høj grad ændrer billedet af forekomsten af orkaner. Tidligere blev det antaget, at der dannes sprøjt ved brud på flydende bobler, og deres mængde er uvidenligt mindre. Det viste sig, at hvis vi genberegner resultaterne af Nizhny Novgorod-laboratorieeksperimentet for naturlige forhold, bliver dannelsen af orkanvindene tydelig. Forskere indså, at vinden er en effektiv mekanisme til strømning af energi ind i den monstrøse kraft og kom tæt på at forudsige en orkans destruktive evne.
Imidlertid blev "Lorentz-sommerfugleeffekten" også fundet inden for videnskaber meget langt fra meteorologi.
Insekter af finansielle kriser
For et årti siden begyndte flere entusiaster fra den virtuelle klub af fans af økonomiske prognoser Smartmoney at undersøge markedet "ifølge Lorenz" og fangede straks "sommerfuglen i finanskrisen". Det viser sig, at Sonys voksende klump af logistiske problemer kan have en kritisk indflydelse på et helt netværk af aktionærer, sælgere og investorer. Sådan optrådte en ildevarslende prognose på Smartmoney-webstedet: "En sommerfugl, i dette tilfælde den japanske sommerfugl, lancerer en hel kritisk proces i den globale partnerkæde." Desværre lyttede ingen til den usædvanlige opfattelse af "økonomiske amatører". Og krisen i 2008 brød ud …