Просто о сложном: эффект бабочки

Данная статья представляет собой школьную историю, написанную от первого лица. Нестандартная подача материала позволит в простой и доступной форме понять, что такое эффект бабочки, откуда произошел этот термин, с чьей работой он связан.

Просто о сложном: эффект бабочки
© wall.alphacoders.com

Кабинет математики. Мы, ученики 11 класса, с нетерпением ждем учителя. Предыдущее занятие нам хорошо запомнилось. Николай Сергеевич зашел в класс. Все с удовольствием приветствовали любимого учителя.
— И так, ребята, в конце прошлого урока вы посмотрели видеоролик «Теория хаоса». Вы узнали, что теория хаоса была открыта случайно математиком – метеорологом Эдвардом Лоренцем. Сегодня идем дальше, – Николай Сергеевич написал на доске «Эффект бабочки».
— Эффект Бабочки – фраза, впервые упомянутая в работе метеоролога в 1972 году. Она обозначает сильную зависимость состояния системы от начальных условий.
Учитель на минуту задумался, а затем продолжил.
— Немного предыстории. Занимаясь прогнозированием погоды, в 1961 году, будучи студентом Массачусетского университета, Лоренц создал программу для компьютера, позволяющую прогнозировать погоду.
— Вы, конечно, помните из видеофильма, как Эдвард Лоренц заметил, что при изменении показателей метеорологических условий изменялись показания прогноза. Это выяснилось совершенно случайно. Ученый засомневался в исправности компьютера. Несколько раз проверял и убеждался в правильности работы программы. Это послужило началом серьезных исследований в составлении метеорологических прогнозов на длительное время.
— В 1963 году специально для Нью-Йоркской Академии Наук ученый опубликовал данные зависимости прогноза от первоначальных показателей. Один из метеорологов заметил, что если считать, что теория Лоренца верна, то «один взмах крыльев чайки мог бы изменить течение погоды навсегда».
Мы внимательно слушали Николая Сергеевича. Он продолжил.
— Через несколько лет ученый, выступил на заседании Американской ассоциации по содействию науке о прогнозировании. Его доклад назывался «Может ли взмах крыльев бабочки в Бразилии привести к торнадо в американском штате Техас». С того времени, научная работа Эдварда Лоренца закрепилась под названием «Эффект бабочки».
— Проводя исследования, ученый доказал, что человек не может знать о том, как создать нужные условия для точного прогнозирования погоды. Лоренц указал на две проблемы. Во-первых, нельзя составить точный прогноз погоды сроком, не более чем на 7 дней, так как, во-вторых, невозможно обнаружить момент, который даст нужный результат.
— Почему? – Николай Сергеевич задумался, – и сам ответил.
— В природе, между системами существует взаимосвязь, на которую человек никак не может повлиять, то есть изменить ее.
— Основная идея ученого заключается в абсолютной непредсказуемости развития событий. Ведь изменения в протекании событий могут вызвать даже самые незначительные изменения величин любых переменных. Человек неспособен своевременно выявить эти переменные, указать их. Получается, что любое, казалось бы, незаметное изменение в развитии событий, может привести к масштабным последствиям.
В классе тишина. Николай Сергеевич неожиданно улыбнулся.
— Помните стихотворение Маршака «Гвоздь и подкова»?
Не было гвоздя – подкова пропала.
Не было подковы – лошадь захромала.
Дальше это стихотворение продолжил весь класс. Всем стало весело.
Николай Сергеевич поднял руку.
— Что вы скажете? Где здесь незначительное событие, повлекшее за собой захват города врагом.

Просто о сложном: эффект бабочки
© genengnews.com


Послышались ответы:
— Отсутствие гвоздя.
— Из-за, вроде бы, мелочи – гвоздя, враг захватил город.
— Эффект бабочки – не было гвоздя…
Выслушав ответы, Николай Сергеевич сказал:
— Таких примеров в литературе много.
— Сказка братьев Гримм «Вошка и блошка». Читали? – спросил он.
Несколько человек подняли руки.
— Ожог Вошки привел к всемирному потопу.
— Но, ведь, что получается? Если бы каждый взмах крыльев бабочки через пару дней вызывал ураган за тысячи километров от того места, где она ими взмахнула, то погоду можно было бы предсказывать. И, вообще, человек научился бы предугадывать любые события.
— Почему? – учитель внимательно посмотрел на нас. Все молчали.
— Вспомните прошлое занятие. Эффект бабочки – свойство, характеризующее теорию хаоса. В каком случае теория хаоса верна.
Неловкая пауза. Николай Сергеевич старался напомнить нам.
— Первое условие существования теории хаоса…
Наконец, кто-то за первой партой, ответил:
— Малое изменение в начальных условиях со временем приводит к сколь угодно большим изменениям в самой системе.
— Да! – сразу поддержал ответ учитель, — Взмах крыльев бабочки приведет к буре, если соблюдены сотни других незначительных условий! Более того! Условия должны точными настолько, что их практически нельзя было измерить. Это, в свою очередь, даст непредсказуемый результат. В том числе и в совершенно другом месте.
— Еще, ребята! – Николай Сергеевич выдержал паузу.
— Эффект бабочки – всего лишь, красивая теория. Она подтверждает сложность мира, в котором мы с вами живем. Но она также предостерегает человечество: современная наука, как бы не была развита, не может указать место или явление в природе по заданным параметрам.
— А, почему?
Все засмеялись:
— Потому, что существует эффект бабочки!
Вдруг, от порыва ветра, резко открылось окно перед кафедрой учителя. С подоконника слетел горшок с цветком. Упав, он раскололся, рассыпав землю по всему полу.
Произошло это очень быстро. В кабинете повисла тишина.
В абсолютной тишине с «камчатки» раздался голос:
— Вот вам и эффект бабочки!
— Сейчас начнется.
Хохотали все, даже Николай Сергеевич.
Тут открылась дверь и в кабинет вошла завуч школы…

Читайте также: Просто о сложном: кот Шредингера.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Закрепите на Pinterest