[ Pobierz całość w formacie PDF ]
. Fizyka odniosÅ‚a wielkie sukcesy opisujÄ…c pewne rodzaje zacho-waÅ„: ruchu planet krążących po orbitach, statków kosmicznych lecÄ…cych na Księżyc,wahadeÅ‚, sprężyn, zderzajÄ…cych siÄ™ kulek, i tym podobne.Ogólnie rzecz biorÄ…c, chodzio deterministyczne przemieszczanie siÄ™ ciaÅ‚.OpisujÄ… je rozwiÄ…zania równaÅ„, z którymistyka siÄ™ każdy matematyk.Robimy to już od setek lat.Gennaro skinÄ…Å‚ gÅ‚owÄ…. IstniejÄ… jednak inne rodzaje zachowaÅ„, z którymi fizyka nie radzi sobie zbyt do-brze  na przykÅ‚ad wszystko, co ma jakikolwiek zwiÄ…zek z zawirowaniami.Woda wy-pÅ‚ywajÄ…ca z otworu.Powietrze opÅ‚ywajÄ…ce skrzydÅ‚o samolotu.Pogoda.Krew przepÅ‚y-wajÄ…ca przez serce.Zjawiska zawirowaÅ„ sÄ… z reguÅ‚y opisywane przez rozwiÄ…zania rów-naÅ„ nieliniowych.Jednak znalezienie tych rozwiÄ…zaÅ„, szczerze mówiÄ…c, bardzo czÄ™stojest niemożliwe.Dlatego wÅ‚aÅ›nie fizyka nigdy nie zdoÅ‚aÅ‚a do koÅ„ca zrozumieć tej kate-gorii zdarzeÅ„.PrzeÅ‚om nastÄ…piÅ‚ dopiero mniej wiÄ™cej dziesięć lat temu wraz z pojawie-niem siÄ™ opisujÄ…cej je, nowej teorii, zwanej teoriÄ… chaosu.SiÄ™ga ona korzeniami lat sześćdziesiÄ…tych, kiedy po raz pierwszy próbowano stwo-rzyć komputerowe modele pogody.Pogoda stanowi wielki i niezmiernie skomplikowa-72 ny system, na który skÅ‚ada siÄ™ ziemska atmosfera poddawana poÅ‚Ä…czonym wpÅ‚ywomlÄ…du, wody i sÅ‚oÅ„ca.Zachowanie takich systemów zawsze wymykaÅ‚o siÄ™ uporzÄ…dkowa-niu, wiÄ™c nic dziwnego, że nie potrafiliÅ›my i nadal nie potrafimy przepowiadać pogo-dy.ÓwczeÅ›ni badacze przekonali siÄ™ o jednym: nawet zrozumienie nie zapewnia moż-liwoÅ›ci trafnego przepowiadania.Przewidywanie pogody jest po prostu niemożliwe.Przyczyna leży w tym, iż zachowanie caÅ‚ego systemu jest silnie uzależnione od warun-ków wyjÅ›ciowych. ZgubiÅ‚em siÄ™  przyznaÅ‚ Gennaro. Jak pan myÅ›li, co siÄ™ stanie, jeżeli z danÄ… prÄ™dkoÅ›ciÄ… wystrzelÄ™ z armaty ustawio-nej pod danym kÄ…tem pocisk o danej wadze, a w chwilÄ™ potem drugi, zachowujÄ…c do-kÅ‚adnie te same parametry? Oba pociski dolecÄ… niemal dokÅ‚adnie w to samo miejsce. Zgadza siÄ™.To wÅ‚aÅ›nie jest dynamika liniowa. Aha. Jeżeli jednak stworzÄ™ model pogody, opierajÄ…c siÄ™ na pewnej temperaturze, silewiatru i wilgotnoÅ›ci, a potem powtórzÄ™ doÅ›wiadczenie, dobierajÄ…c prawie identycz-ne dane wyjÅ›ciowe, to drugi model wcale nie bÄ™dzie zachowywaÅ‚ siÄ™ w taki sam spo-sób.Różnice pojawiÄ… siÄ™ bardzo szybko, a caÅ‚y system zupeÅ‚nie nie bÄ™dzie przypominaÅ‚pierwszego.Burze zamiast bezchmurnego nieba.To jest dynamika nieliniowa.MaÅ‚e po-czÄ…tkowo różnice ulegajÄ… potem zwielokrotnieniu. Zdaje siÄ™, że rozumiem. mruknÄ…Å‚ Gennaro. Nazywa siÄ™ to  efektem motyla.JeÅ›li motyl machnie skrzydeÅ‚kami w Pekinie,może po pewnym czasie spowodować zmianÄ™ pogody w Nowym Jorku. A wiÄ™c chaos jest Å›lepy i nie uporzÄ…dkowany?  zapytaÅ‚ Gennaro. Czy o towÅ‚aÅ›nie chodzi? Wcale nie  odparÅ‚ Malcolm. WewnÄ…trz bardzo skomplikowanej strukturyznajdujemy gÅ‚Ä™boko ukryte regularnoÅ›ci.Dlatego teoria chaosu jest teraz tak szerokowykorzystywana; używa siÄ™ jej do badania zachowania wolnego rynku, reakcji wzbu-rzonego tÅ‚umu i przebiegu fal mózgowych podczas ataku padaczki.WszÄ™dzie tam, gdziemamy do czynienia ze zÅ‚ożonymi systemami, których zachowanie wydaje siÄ™ niemoż-liwe do przewidzenia, dokÅ‚adniejsze przyjrzenie siÄ™ pozwala dostrzec gÅ‚Ä™boko ukryty,wewnÄ™trzny porzÄ…dek.Nadąża pan? Chyba tak.Ale na czym polega ten porzÄ…dek? W gruncie rzeczy najlepiej wyraża go zachowanie systemu w przestrzeni fazo-wej. Jezus, Maria. jÄ™knÄ…Å‚ Gennaro. ChcÄ™ tylko wiedzieć, dlaczego, paÅ„skim zda-niem, pomysÅ‚ Hammonda jest do niczego.73  Zaraz do tego dojdÄ™  odparÅ‚ matematyk. Teoria chaosu mówi nam dwie rze-czy: po pierwsze, że u podstawy wszystkich skomplikowanych zjawisk, takich jak naprzykÅ‚ad pogoda, leży jednak jakiÅ› porzÄ…dek, i po drugie, że nawet bardzo proste sys-temy mogÄ… dać w efekcie bardzo skomplikowane zjawiska.Wezmy na przykÅ‚ad bilard.Uderza pan bilÄ™, która toczy siÄ™, odbijajÄ…c od band.Pozornie jest to bardzo prosty sys-tem.Zna pan siÅ‚Ä™, z jakÄ… zostaÅ‚a uderzona bila, zna pan jej masÄ™, może pan Å‚atwo obli-czyć kÄ…ty, pod jakimi bÄ™dzie odbijaÅ‚a siÄ™ od band.Teoretycznie mógÅ‚by pan przewi-dzieć zachowanie tej bili nawet na wiele godzin naprzód.Gennaro skinÄ…Å‚ gÅ‚owÄ…. Jednak w rzeczywistoÅ›ci okazuje siÄ™, że jest pan w stanie przewidzieć jej porusze-nia zaledwie z kilkusekundowym wyprzedzeniem  kontynuowaÅ‚ Malcolm. NaglezaczynajÄ… odgrywać rolÄ™ pozornie maÅ‚o znaczÄ…ce zjawiska: nierównoÅ›ci powierzchnibili, niedokÅ‚adne wypoziomowanie stoÅ‚u i tak dalej, i tak dalej.W bardzo krótkim cza-sie ich skumulowane dziaÅ‚anie staje siÄ™ tak silne, że wczeÅ›niejsze dokÅ‚adne obliczeniaprzestajÄ… mieć jakÄ…kolwiek wartość.Okazuje siÄ™ wiÄ™c, że prosty system, jakim jest stółbilardowy z bilami, może zachowywać siÄ™ w sposób niemożliwy do przewidzenia. Zgadza siÄ™. Jeżeli zaÅ› chodzi o projekt Hammonda, to jest on bardzo podobnym, pozornieprostym systemem  zwierzÄ™ta w kontrolowanym, sztucznym Å›rodowisku ogroduzoologicznego  który jednak w pewnej chwili caÅ‚kowicie wymknie siÄ™ spod kontroli. A pan wie o tym dziÄ™ki. [ Pobierz caÅ‚ość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • czarkowski.pev.pl
  •