Pred 65 rokmi bol vydaný príbeh klasickej americkej beletrie Paradise Bradbury „And Thunder Rocked“. Popisovala cestu do ďalekej minulosti, kde jeden z hrdinov náhodne rozdrvil motýľa. To viedlo k nepredvídateľným dôsledkom, ktoré radikálne zmenili budúcnosť. Na začiatku 60. rokov dostal Edward Lorenz, mladý asistent na oddelení meteorológie technologického inštitútu v Massachusetts, množstvo neobvyklých schém. Ich tvar pripomína krídla motýľa a veľký fanúšik sci-fi Lorenz okamžite nazval vzor, ktorý objavil, „motýľový efekt“. Čoskoro sa stal univerzálnym konceptom vysvetľujúcim veľa záhadných javov, keď menšie udalosti vedú k veľkolepým následkom, ako sú tajfúny, rozsiahle epidémie alebo zostup kolosálnych ľadovcov z kupoly Antarktídy.
Chyby zaokrúhlenej hodnoty
V skutočnosti motýľový efekt nie je ani zďaleka jednoduchý nápad odvodený od veľmi komplexnej teórie matematického chaosu. Všetko sa začalo, keď sa Lorenz snažil vytvoriť skupinu počítačových programov, ktoré by mohli predvídať dlhodobé zmeny počasia. Jedného dňa nezaokrúhlil tisíciny meteorologických hodnôt, ako je sila vetra, vlhkosť a atmosférický tlak. Zrazu to viedlo k fenomenálnemu výsledku. Ukázalo sa, že tieto drobné zmeny údajov úplne zmenili dlhodobú predpoveď.
Edward Lorenz.
Celú dekádu Lorenz svoju teóriu vylepšoval, ale vďaka presnosti iného meteorológa sa stala slávnou. V roku 1972 sa konala prestížna medzinárodná konferencia, ale Lorenzovi sa nepodarilo predstaviť názov správy. Nezostal vôbec žiaden čas, a to urobil odvážne jeho kolega, ktorý dal práci úplne neakademický titul „Prognóza: Spôsobí motýľová klapka v Brazílii tornádo v Texase?“Od tohto okamihu začali horúce diskusie o motýľovom efekte Lorentz.
V tejto skorej práci sa Lorenz snažil dokázať, že ďalekosiahle následky menších atmosférických anomálií predstavujú dva fascinujúce problémy. Po prvé, nemali by ste kritizovať predpovede počasia a falošné predpovede, pretože sa ukazuje, že je takmer nemožné vytvoriť presnú dlhodobú mapu počasia. Po druhé, v mnohých procesoch je jednoducho nemožné „chytiť motýľa“a identifikovať ten bod zlomu, ktorý vedie k skutočnému konečnému výsledku.
Všeobecne povedané, mnohí filozofi sú veľmi opatrní pred motýlikmi „Lorentz“. napokon, ak sú malé nepresnosti v niektorých prírodných javoch také dôležité, potom možno tvrdiť, že náš svet je do istej miery nepredvídateľný …
Propagačné video:
Zrodenie a smrť tornáda
Podľa Lorenzových grafov môže nespočetné množstvo prírodných prepojení spôsobiť tornádo len mávnutím krídla motýľa, ale tiež uhasiť hurikán v zárodku. Ak napríklad človek zasahuje do okolitej prírody, napríklad narúša ekologickú rovnováhu, potom sotva vieme s istotou, čo by sa stalo v alternatívnom scenári „Krajina bez ľudí“. A to všetko preto, že všetky následné zmeny sa dajú veľmi ťažko sledovať a obnoviť sled udalostí.
Aj počas svojho života Lorenz bohužiaľ poznamenal, že väčšina klimatológov okolo neho vníma jeho pôvodné stavby presne naopak. Najdôležitejšou myšlienkou Lorentzovej teórie je, že jednoducho nemôžeme ľahko vystopovať významnú udalosť a jej súvislosť so súčasnosťou. Ak tvrdíme, že klopanie motýľových krídel môže spôsobiť búrku, musíme okamžite prejsť k ďalšej otázke: Ako môžeme s istotou tvrdiť, že to bola práve táto atmosferická anomália, a nie smrť rozdrveného tornáda?
Ukazuje sa, že Lorentzov výskum poskytuje príležitosť pozrieť sa na nový vzťah spôsobom príčina-následok, ale neobsahuje jednoduché odpovede na predpovedanie budúcnosti.
Záhady počasia v kuchyni
Ako meteorológ sa Lorenz snažil pomocou fenoménu, ktorý objavil, vysvetliť mnohé záhady „poveternostnej kuchyne“. Podľa jeho odvážneho predpokladu. príčinou najsilnejších búrok, ktoré sa rodia v Mexickom zálive, môže byť malá anomália počasia v južnom Atlantiku.
Počítačový model počasia vytvorený Edwardom Lorenzom.
Po smrti vedca v roku 2008 sa niekoľko predpovedí počasia v Latinskej Amerike pokúsilo spojiť motýľový efekt s úžasným fenoménom tichomorskej El Niño. Nepochopiteľným spôsobom táto periodická atmosférická anomália nejakým spôsobom ovplyvňuje zrod devastujúcich tornád, ktoré spôsobujú straty južným štátom Spojených štátov miliardy dolárov.
Zároveň si mnohí americkí teoretici o sprisahaní jednoducho myslia, že sa už dlho snažia odhaliť „motýle počasia“, ktoré môžu spôsobiť búrky v rôznych častiach sveta v tajných výcvikových strediskách Pentagonu. V každom prípade to môže byť skutočná poistka hypotetickej „klimatickej zbrane“, o ktorej sa v poslednej dobe veľa hovorilo.
Hlavným parametrom je tu hurikánový vietor ako jedna z oblastí výskumu atmosférickej fyziky. Táto veda sa snaží predpovedať trajektórie pohybu leteckých vírov už mnoho rokov, stále však nedokáže predpovedať ich silu, a teda rozsah možného zničenia.
Hurikánova rovnica
Už štvrť storočia meteorológovia tvrdo pracujú na vytvorení spoľahlivých počítačových modelov nepriaznivého počasia. Kameňom úrazu je takzvaná hurikánová rovnica, ktorú nemožno vyriešiť na základe klasických predstáv o mechanizme jej formovania. Môžete si predstaviť, že niekde v juhovýchodnom Karibiku sa vytvára silný hurikán. Prúd teplého a vlhkého vzduchu sa stretáva so studeným vetrom z Ánd. K intenzívnej kondenzácii vodnej pary dochádza pri vytváraní hustého oblaku. Ak sa však pokúsime nastaviť všetky potrebné parametre, nebudeme v žiadnom prípade schopní určiť priebeh a zvýšiť silu vetra. Najmä odhadovaná rýchlosť vetra bude vždy oveľa nižšia ako v skutočnosti.
Spustenie sondy GPS.
Je známe, že čím silnejší vietor, tým viac vĺn na vodnej hladine. Vlny tu pôsobia ako prirodzená „drsnosť“vodnej hladiny, proti ktorej „prúdia“prúdy vzduchu. Medzitým, ak vezmeme do úvahy rovnováhu medzi vstupom energie a jej absorpciou v dôsledku trenia, potom sa ukáže, že čím silnejší bude vietor, tým väčšia bude táto absorpcia. To znamená, že vlny by mali uhasiť vietor, rovnako ako v mene kultúrneho diela Strugatského bratov, ale v skutočnosti sa tak nestane.
Hypotéza ruských geofyzikov
Na konci minulého storočia skupina zamestnancov Katedry nelineárnych geofyzikálnych procesov Ústavu aplikovanej fyziky Ruskej akadémie vied z Nižného Novgorodu predložila veľmi neobvyklú hypotézu. Na základe princípov Lorentzovej teórie predpokladali, že aerodynamický odpor pri vzostupe vetra paradoxne klesá.
V roku 2003 bol v časopise Gage uverejnený článok amerického výskumníka Kerry Emmanuela, ktorý popisuje podobný jav. Vo svojich záveroch sa spoliehal na dlhodobé údaje o rýchlosti vetra v tropických cyklónoch pomocou padajúcich sond GPS z amerického Národného úradu pre oceánske a atmosférické spravovanie hurikánu. Na základe zovšeobecnenia výsledkov týchto meraní sa ukázalo, že koeficient odporu morskej hladiny je výrazne nižší ako hodnota získaná pri výpočtoch konvenčných vetrov.
Ruskí vedci skúmajú „motýľový efekt, ktorý vytvára hurikány“na jedinečnej inštalácii „Komplex veľkých geofyzikálnych porastov“, ktorá pozostáva z nádrže s vysokorýchlostným kanálom vetra. Dnes je tento komplex zaradený do zoznamu zariadení národného významu v Rusku.
Sieť na lov „hurikánových motýľov“
Experimenty geofyzikov Nižného Novgorodu priniesli úžasné výsledky. S pomocou vysokorýchlostnej videokamery, ktorá natáčala až pol milióna snímok za sekundu, bolo možné zaznamenať úžasné procesy narodenia „hurikánových motýľov“. Vzniklo teda pochopenie mechanizmu výskytu vetra hurikánu na začiatku búrky. Ukázalo sa, že v určitom štádiu prúdia vzduchové prúdy rastúceho tajfúnu po vlnách, ako krídlový klzák alebo kolosálny ekranoplan. Súčasne vzduchová hmota vytvára „penový vankúš“z pevných jahniat nad vlnami, ktorý vyhladzuje vzrušenie. V takom prípade prudko klesá odpor prúdenia vzduchu cez hladinu mora.
Vedci spočítali kvapôčky a uvedomili si, že sa našiel najúčinnejší mechanizmus vytvárania postreku, ktorý výrazne mení obraz výskytu hurikánov. Predtým sa verilo, že pri prasknutí plávajúcich bublín sa vytvárajú postriekania a ich množstvo je nesmierne menej. Ukázalo sa, že ak prepočítame výsledky laboratórneho experimentu Nižného Novgorodu na prírodné podmienky, potom bude jasná tvorba vetrov hurikánu. Vedci si uvedomili, že vietor je účinným mechanizmom pre tok energie do monštruóznej sily a priblížil sa k predpovedaniu deštruktívnej schopnosti hurikánu.
„Lorentzov motýľový efekt“sa však vyskytoval aj vo vede veľmi vzdialených od meteorológie.
Hmyz finančných kríz
Pred desiatimi rokmi začalo niekoľko nadšencov virtuálneho klubu fanúšikov finančných prognóz Smartmoney skúmať trh „podľa Lorenza“a okamžite chytilo „motýľa finančnej krízy“. Ukazuje sa, že rastúci počet logistických problémov spoločnosti Sony by mohol mať kritický vplyv na celú sieť akcionárov, predajcov a investorov. Takto sa na webovej stránke Smartmoney objavila zlovestná predpoveď: „Jeden motýľ, v tomto prípade japonský motýľ, začína v globálnom reťazci partnerov celý kritický proces.“Bohužiaľ, nikto nepočúval neobvyklý názor „ekonomických amatérov“. A vypukla kríza v roku 2008 …