نگاهی به نظریه اثر پروانه ای و نتایج آن

منبع: آرگا

1

1402/11/24

14:06


اثر پروانه ای اسم پدیده ای است که به علت حساسیت سیستم های آشوبناک نسبت به شرایط اولیه به وجود می آید. برای آشنایی با این پدیده با ما همراه باشید.

اثر پروانه ای اولین بار توسط پرفسور علم هواشناسی به اسم ادوارد لورنز در دانشگاه ماساچوست بیان شد. این پدیده به تغییرات کوچک در یک سیستم آشوبناک اشاره دارد که می تواند سبب تغییرات شدید در آینده شود. برای آشنایی بیشتر با نظریه اثر پروانه ای با ما همراه باشید.

آشنایی با نظریه اثر پروانه ای

اثر پروانه ای اسم پدیده ای است که به علت حساسیت سیستم های آشوبناک به وضعیت اولیه ایجاد می شود. این پدیده به تغییری کوچک در یک سیستم آشوبناک مانند جو سیاره زمین اشاره می کند که می تواند سبب تغییرات شدید همچون وقوع طوفان در یک کشور دیگر در آینده گردد.

اثر پروانه ای به این معنی است که تغییر جزئی در شرایط ابتدایی می تواند به نتایج وسیع و پیش بینی نشده در ستاده های سیستم منجر شده و این سنگ بنای تئوری آشوب می باشد. در نظریه آشوب یا بی نظمی اعتقاد بر این است که در همه پدیده ها، نقاطی هست که تغییر اندک در آن ها سبب تغییرات بزرگ شده و در این رابطه سیستم های اقتصادی، سیاسی، اجتماعی و .. مانند سیستم های جوی اثر پروانه ای داشته و تحلیلگران بایستی با آگاهی از این نکته به تحلیل و تنظیم مسائل مرتبط بپردازند.

اصطلاح اثر پروانه ای نخستین بار توسط ادوارد لورنز پرفسور علم هواشناسی در دانشگاه ماساچوست در سال ۱۹۶۰ در حالی که به مطالعه الگوهای آب و هوایی می پرداخت، معرفی شد. وی دریافت که این تفسیر قطعی از دنیا نمی تواند توضیحی برای دقیق نبودن اندازه گیری های انسانی از پدیده های فیزیکی عرضه نماید.

لورنز مشاهده کرد که ارتباطات مستقل علت و معلولی طبیعت پیچیده تر از این است که بتوان آن ها را واکاوی نمود. وی مدلی را اثبات کرد که بر اساس آن اگر دو نقطه شروع مجاور را که وضعیت کنونی آب و هوا را نشان می دهد در نظر بگیرید پس از مدت کوتاهی از هم جدا شده و یک ناحیه می تواند درگیر طوفان های شدید شده و ناحیه دیگر آب و هوای ملایم داشته باشد.

تحلیلگران آب و هوا در آن دوره عقیده داشتند که بر مبنای سوابق تاریخی آب و هوا و یافتن شرایط مشابه، می توان حدس زد که آب و هوا در آینده به چه صورت است. ولی لورنز به این قضیه تردید داشت. وی برنامه رایانه ای را اجرا تا شبیه سازهای متعدد آب و هوایی را تست کند.

لورنز دریافت که گرد نمودن یک عدد از ۵۰۶۱۲۷ به ۵۰۶ در شبیه سازهای او پیش بینی دو ماهه آب و هوایی را شدیدا تغییر داد. وی می خواست اثبات کند که پیش بینی آب و هوای طولانی مدت تقریبا غیر ممکن بوده و علت آن نیز نبود توان ارزیابی پیچیدگی های عظیم دنیا توسط انسان است.

متغیرهای جزئی بسیاری وجود دارند که می توانند در بروز عواقب خیلی بزرگ نقش اساسی داشته باشند. روزنامه نگار علمی بوستون گلوب بیان می کند:

«همان طور که لورنز می‌گوید، ارتباطات متقابل بی‌شمار طبیعت به این معناست که بال‌ زدن پروانه‌ای می‌تواند به طوفان منجر شود یا از وقوع آن جلوگیری کند. به‌طور مشابه، اگر حتی تغییر کوچکی در طبیعت ایجاد کنیم، هیچ‌گاه نمی‌فهمیم که اثرات آن اختلال چه بوده است؛ چراکه تغییرات متعاقب آن به‌ قدری پیچیده و در‌هم‌تنیده است که نمی‌توان آنها را به حالت قبل برگرداند.»

به این ترتیب وقتی افراد به صورت معمول فکر می کردند این پدیده به معنی پیامدهای بزرگ تغییرات کوچک است لورنز سعی می کرد بیان کند نمی توان این تغییرات را ردیابی کرد. نمی توان گفت که به صورت دقیق چه چیزی سبب شده آب و هوا به وضعیت فعلی برسد.

وی برای محاسبه تقریبی محتمل ترین نتایج این سیستم های پیچیده، مانند الگوهای آب و هوایی به استفاده از مجموعه ای از شرایط آغازین کمی متفاوت از هم شروع کرد تا شبیه سازی های هواشناسی موازی اجرا شود. امروزه این روش همچنان برای تهیه پیش بینی های روزانه هوا مورد استفاده قرار می گیرد.

بعدها محققان به اهمیت کشفیات لورنز پی برده و یافته های وی پایه و اساس شاخه ای از ریاضیات به اسم نظریه آشوب شد. ایده ای که تلاش برای پیش بینی رفتار سیستم هایی شد که ذاتا غیر قابل پیش بینی هستند. در پایان پیشنهاد می شود در صورت تمایل برای آشنایی با نظریه پنجره شکسته و نظریه دلبستگی روی لینک ها کلیک کنید.

مطالب مشابه


نظرات


تصویری


ویدئو