podcast

     Este o teorie conform căreia un fluture care zboară în Brazilia ar putea provoca o furtună în Texas. Conform expresiei, inventată de meteorologul Edward Lorenz, este suficient să modificați cel puțin un parametru al unui model meteorologic pentru ca acesta să se amplifice treptat și să provoace, pe termen lung, schimbări colosale. Această noțiune nu mai este doar timp, se aplică și oamenilor și mediului.

Efectul de ghiocel.

De exemplu, utilizarea în Europa a băilor de spumă, a pesticidelor sau a substanțelor ignifuge distruge urșii polari din Groenlanda. Aceste toxine eliberate în mediu, de fapt, parcurg mii de mile, poluează apele și se acumulează în grăsimile peștilor și a altor foci, care sunt la rândul lor ingerate de urși. În cele din urmă se concentrează toți poluanții și suferă tulburări de comportament, de reproducere sau chiar de creștere.

Efectul fluture este adesea folosit ca metaforă pentru viața de zi cu zi sau pentru istorie. Dar știi de unde provine această expresie „efect de fluture”? De fapt, este o adevărată teorie științifică.

Edward Lorenz, matematician care lucrează în departamentul de meteorologie de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, studiază problemele prezicerii prognozelor meteo folosind sisteme informatice.

La 1 martie 1963 a modelat comportamentul atmosferei. De exemplu. Dezvoltați un sistem de 3 ecuații mici, foarte simplu și neliniar, adică fără o relație simplă între cauză și efect. Încercați să determinați vremea, studiați convecția aerului cald din atmosferă și temperatura în diferite locuri.

La un moment dat, un parametru egal cu 0,506 este introdus în computer. Dintr-o dată, îți dai seama că rezultatul este total diferit de ceea ce ai obținut înainte, când ai folosit 0.5061.

Un mic punct zecimal unic de diferență dă un rezultat radical diferit.

A publicat un articol pe această temă. La o conferință din 1972, unul dintre colegii săi a reacționat spunând: „Dacă modelul tău este corect, înseamnă că dacă bate din aripi un pescăruș schimbă complet atmosfera”.

Edward Lorenz crede că ideea este bună, dar înlocuiește pescărușul cu un fluture.

Haosul determinist.

Edward Lorenz a arătat într-adevăr că soluția este extrem de sensibilă la condițiile inițiale. Dacă adăugați o mică zecimală la a zecea zecimală, rezultatul produs de computer va fi foarte diferit. Aceasta se numește haos determinist. Ecuația este destul de deterministă, prezice bine viitorul, dar există o sensibilitate la condițiile inițiale: de îndată ce unul dintre parametri este necunoscut, chiar și puțin, comportamentul explodează și merge complet în altă parte.

Fizicienii au descoperit că această caracteristică apare absolut peste tot. Odată ce există o ecuație neliniară, apare adesea automat o soluție haotică. Desigur, putem calcula viitorul, dar prognozele sunt atât de sensibile în condițiile inițiale încât de fapt nu sunt practice. Măsurarea este foarte aproximativă, iar soluția finală este total nedeterminată.

A devenit un astfel de model, încât noțiunea de teorie a haosului este predată acum în toate universitățile. Ne întoarcem la toate vechile teorii.

Cel mai simplu model, de exemplu, este responsabilitatea belgianului Pierre-François Verhulst, care în 1838 a publicat o ecuație pentru modelarea evoluției populației în primele zile ale sociologiei. Studiați nașterile care cresc populația și decesele care o scad. Ecuația este extrem de simplă; cu toate acestea, ne dăm seama că și acest lucru este haotic.

Și vedem că există, în știință, o serie întreagă de ecuații care prezintă un comportament haotic. A devenit un domeniu științific în sine.

Determinismul filozofic.

Când această expresie este utilizată pentru a vorbi despre acțiunile umane, este adesea în sensul unui anumit determinism: dacă faceți acest lucru, consecințele pot fi imense.

Din punct de vedere filosofic, această descoperire a fost, de asemenea, un șoc, deoarece înseamnă că nu suntem capabili, chiar dacă ecuația este deterministă, să determinăm viitorul: nu o putem calcula, deoarece există prea multă sensibilitate în condițiile sale.

"Deci, a existat o întreagă dezbatere despre ireversibilitate, despre motivul pentru care viața și moartea, în timp ce toate legile fizicii sunt temporar reversibile, adică dacă schimbi timpul, te întorci cumva la trecutul tău, dar bineînțeles că nimeni nu știe cum să facă" , subliniază Pasquale Nardone. 

Cum explică teoria haosului ireversibilitatea? Cum putem, în ciuda acestei teorii a haosului, să vedem în continuare apariția unor structuri precum stupii, movilele de termite, comportamentul animalelor? o dezbatere foarte interesantă între modelele deterministe, dar haotice la aspectul   structurilor în spațiu și timp.

Ceea ce susține teoria haosului este că o abatere foarte mică într-un parametru poate avea o influență mare asupra situației rezultate ulterior.

Un exemplu prezentat de Poincaré pentru a ilustra noțiunea de haos.

Ulterior, Henri Poincaré a lucrat asupra fenomenelor haotice, în special reflectând asupra stabilității sistemului solar și asupra problemei. Munca sa nu avea nicio aplicație imediată, din lipsa computerelor electronice.

Consecințele teoriei haosului.

În exemplul lui Lorenz, un meteorolog nu s-ar gândi neapărat să ia în considerare variațiile fluxului de aer cauzate de baterea din aripi a unui fluture. Ideea sa de „non-infailibilitate a sistemului de predicție”, teoretizată sub forma „efectului fluture”, ne amintește că există cel puțin o diferență între ceea ce este determinat și ceea ce este determinabil.

Lucrările recente au arătat că modelarea atmosferei nu este afectată de efectul fluture, deoarece un efect minim este  uitat fără niciun impact vizibil asupra întregului.

Cu toate acestea, este adevărat că factorii mici pot avea efecte uriașe. Naturalistul Stephen Jay Gould susține, de asemenea, că procesul darwinian este doar statistic și că, dacă ne-am întoarce pe planeta Pământ peste 65 de milioane de ani, flora și fauna ar urma, fără îndoială, căi diferite pe continentul  african.

Pe de altă parte, efectul fluture nu este inevitabil și opera lui Jacques Laskar arată că orbita Pământului nu ar fi rămas stabilă mai mult de un miliard de ani fără influența gravitațională mică a Lunii, care i-ar fi stabilizat orbita. și astfel s-a asigurat că a rămas în zona „locuibilă”, împiedicând astfel orbita să devieze în funcție de variații minore.

Rezultatele teoriei haosului.

Limitele practice ale modelului lui Newton sunt mai bine înțelese și apare un nou concept de „determinism relativ”. Termenul „teoria haosului” a reapărut și la începutul anilor ’70 lumea a experimentat o nebunie pentru această paradigmă. Așadar, am găsit două rezultate surprinzătoare:

haosul are un fel de semnătură;

Ea însăși poate duce la fenomene stabile. Nu vom putea cunoaște detaliile sale, dar putem cunoaște stările finale fără să știm unde vom ajunge: este o generalizare a noțiunii de atractiv ridicată de Poincaré.

Institutul Santa Fé a fost fondat în 1984 pentru a încerca să studieze condițiile în care ordinea iese uneori din haos.

Extrapolarea efectului fluture.

Altfel este folosit ca metaforă pentru viața de zi cu zi sau pentru istorie. Cu toate acestea, trebuie să fim atenți să punem împreună aceste probleme. De fapt, unul dintre gândurile lui Blaise Pascal este adesea rezumat în sintagma „nasul Cleopatrei, dacă ar fi mai scurt, toată fața pământului s-ar fi schimbat.

În cazul efectului fluture, variația mare se datorează unei modificări foarte mici a valorii relative a unei variabile matematice. În cazul istoriei, imprevizibilitatea se datorează faptului că nu știm cum să o punem în ecuații. Prin urmare, nici măcar nu se poate spune că diferențele care par intuitiv nesemnificative dau naștere unei mici variații a unui argument numeric. Nu este posibil să știm, până când istoria nu este echivalată (ceea ce nu este neapărat posibil), dacă sistemul de ecuații este cu adevărat haotic. În orice caz, în acest moment al cunoștințelor noastre, teoria haosului nu oferă mai multe informații despre aceste fenomene decât în ​​proverbe.

 

Ce este efectul fluture?

26 august 2021
logo <!-- Image Map Generated  --> <img src="redu logo.jpg" usemap="#image-map">  <map name="image-map">     <area target="" alt="" title="" href="" coords="" shape="rect"> </map>

meniu