A káosz rendje
2012/05/15 08:00
2051 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.

Amikor a “káosz” szóra gondolunk, olyasmi villan a fejünkbe, ami inkább egy tudományos-fantasztikus filmbe illik, nem pedig egy laboratóriumba. A káosz azonban a matematika egy új ága, és a káosz mögött meghúzódó tudomány olyan jelenségek megértésében van segítségünkre, mint az időjárás, a pénzpiacok és a népességben bekövetkező változások.

hazak_szinek_001_520 A káoszelmélet kezdetei

Az 1800-as évekig a tudósok úgy hitték, hogy bármivel kapcsolatban lehet pontos hosszú távó előrejelzéseket tenni, amennyiben a kiinduló információnk helytálló. Ezt a gondolkodásmódot determinizmusnak nevezik, ez a világ tudományos felfogásának az 1500-as évek során kialakult módja. A 17. Században Isaac Newton a determinista világfelfogás jegyében dolgozta ki a fizikai világban zajló mozgások leírására szolgáló mozgástörvényeit. Hamarosan kiderült azonban, hogy az ok és az okozat fogalmai nem is olyan egyértelműek

A 19. Század vége felé Henri Poincaré francia tudós felfedezte, hogy egyes bolygók pályája nem egyeztethető össze a róluk alkotott determinista felfogással. Azt vette észre, hogy még ha a bolygó pályáival kapcsolatos információt pontosítjuk is, a bolygó várható mozgásával kapcsolatos hosszú távú előrejelzések egyre bizonytalanabbak, sőt szinte véletlenszerűnek tűntek. A jelenség kutatása nem szakadt meg, de a káoszelmélet teljes hordereje csak akkor derült ki, amikor a matematikakutatásnak már számítógépek álltak rendelkezésére.

kaosz_001_200 A pillangó-effektus

A káoszelmélet vizsgálata azon múlik, hogy hosszú távú előrejelzéseket tudjunk tenni, miközben a kezdeti információban kisebb módosításokat hajtunk végre. Ezért a kaotikus rendszerek, például az időjárás kutatásához olyan számítógépekre volt szükség, amelyek gyorsan képesek a szükséges számításokat megismételni. A légköri nyomásban beálló egészen apró változások az egyik helyen pár nappal később, több kilométerrel odébb hatalmas változásokat idézhetnek elő. Az 1960-as években, miközben Edward Lorenz amerikai meteorológus a napsugárzás hatására megváltozó légáramlatokat modellező számítógépes programba egy rövidítést iktatott, felfedezte, hogy a kiinduló információ parányi megváltoztatásával a hosszú távú előrejelzés drámaian megváltozik. Eredményeinek leírására azt az analógiát használta, hogy a sirály egyetlen szárnycsapása felelős az időjárási folyamatok alakulásáért. 1972-re a sirályt felváltotta a pillangó, és egy brazil pillangó szárnycsapása volt felelős egy texasi tornádó kitöréséért.

Káoszt ábrázolni?

Egy olyan kaotikus rendszer, mint például az időjárás, jellegében hasonló, ismétlődő folyamatokból áll. A geometriában léteznek olyan alakzatok, melyek segíthetnek megértetni a káosz természetét. Ezeket a geometriai formákat azonban nem lehet leírni a hagyományos geometriai fogalmainkkal. A káosz geometriai reprezentációit fraktáloknak hívjuk. A fraktálok önhasonló, azaz egymásra épülő és ismétlődő formákból állnak, melyek összetettsége éppoly határtalan, mint amilyen lenyűgöző a szépségük – emellett a fraktálok felhasználási lehetősége is korlátlan.

Te érezted már életedben a káoszt?

Csoportot ajánlunk

Kapcsolódó oldalak

Scientix A természettudományos oktatás közössége
All you need is code Minden a kódolás tanulásáról
A National Geographic A National Geographic honlapja.
Interpress Magazin Az IPM honlapja archívummal
Világtudomány.hu A magyar és nemzetközi tudományos élet hírei
Űr világ Asztronautikai hírportál