Pred 65 leti je izšla zgodba klasika ameriške fantastike Paradise Bradbury "And Thunder Rocked". Opisal je potovanje v daljno preteklost, kjer je eden od junakov po nesreči podrl metulja. To je vodilo do nepredvidljivih posledic in korenito spremenilo prihodnost. V začetku šestdesetih let prejšnjega stoletja je Edward Lorenz, mladi asistent na oddelku za meteorologijo Tehnološkega inštituta v Massachusettsu, prejel številne nenavadne diagrame. Njihova oblika je spominjala na krila metulja in velik ljubitelj znanstvene fantastike Lorenz je takoj poimenoval vzorec, ki ga je odkril, "učinek metulja". Kmalu je postal univerzalni koncept, ki razlaga številne skrivnostne pojave, ko manjši dogodki vodijo do veličastnih posledic, kot so tajfuni, obsežne epidemije ali spust kolosalnih ledenikov s kupole Antarktike.
Napake z okroglo vrednostjo
Pravzaprav učinek metulja še zdaleč ni preprosta ideja, ki izhaja iz zelo zapletene matematične teorije kaosa. Vse se je začelo, ko je Lorenz poskušal ustvariti nabor računalniških programov, ki bi lahko napovedovali dolgoročne vremenske spremembe. Nekega dne ni zaokrožil tisočih meteoroloških vrednosti, kot so moč vetra, vlaga in atmosferski tlak. Kar naenkrat je to privedlo do fenomenalnega rezultata. Izkazalo se je, da so te drobne spremembe podatkov v celoti spremenile dolgoročno napoved.
Edward Lorenz.
Celo desetletje je Lorenz izpopolnjeval svojo teorijo, vendar je postala znana po zaslugi drugega meteorologa. Leta 1972 je bila organizirana prestižna mednarodna konferenca, vendar Lorenzu ni uspelo predstaviti naslova poročila. Sploh ni ostalo časa in to je pogumno storil njegov kolega, ki je delu dodelil povsem neakademsko naslov "Napovedovanje: Ali bo loputa metuljev v Braziliji povzročila tornado v Teksasu?" Od tega trenutka so se začele burne razprave o učinku Lorentzovega metulja.
V tem zgodnjem delu je Lorenz skušal dokazati, da daljnosežne posledice manjših atmosferskih anomalij predstavljajo dva očarljiva problema. Prvič, ne smemo kritizirati vremenskih napovedi in se norčevati iz napovedovalcev, ker se izkaže, da je skoraj nemogoče izdelati natančen dolgoročni vremenski zemljevid. Drugič, v mnogih procesih je preprosto nemogoče "ujeti metulja" in prepoznati tisto prelomnico, ki vodi do resničnega končnega rezultata.
Na splošno so mnogi filozofi zelo previdni do "Lorentzovih metuljev". navsezadnje, če so majhne netočnosti v nekaterih naravnih pojavih tako velikega pomena, potem je mogoče trditi, da je naš svet nekoliko povsem nepredvidljiv …
Promocijski video:
Rojstvo in smrt tornada
Po Lorenzovih lestvicah nešteto naravnih medsebojnih povezav ne more povzročiti samo tornada s tresenjem krila metulja, ampak tudi ugasniti orkan v popku. Če torej človek posega v okoliško naravo, na primer vznemirja ekološko ravnovesje, potem skoraj nikoli ne vemo zagotovo, kaj bi se zgodilo v alternativnem scenariju "Zemlja brez ljudi". In vse to zato, ker je vse nadaljnje spremembe zelo težko izslediti in obnoviti zaporedje dogodkov.
Tudi Lorenz je v času svojega življenja žalostno ugotavljal, da večina klimatologov okoli njega dojema njegove izvirne konstrukcije ravno obratno. Najpomembnejša misel Lorentzove teorije je, da pomembnega dogodka in njegove povezave s sedanjostjo enostavno ne moremo izslediti. Če trdimo, da lahko zamah z metuljčkovimi krili povzroči nevihto, moramo takoj preiti na naslednje vprašanje: kako lahko zanesljivo trdimo, da je bila ta atmosferska anomalija tista, ki je povzročila rojstvo, in ne smrt strmoglavljenega tornada?
Izkazalo se je, da Lorentzove raziskave ponujajo priložnost, da na problem vzročno-posledičnih odnosov pogledajo na nov način, vendar ne vsebujejo preprostih odgovorov za napovedovanje prihodnosti.
Kuhinjske vremenske skrivnosti
Lorenz je kot meteorolog poskušal razložiti številne skrivnosti "vremenske kuhinje" s pomočjo pojava, ki ga je odkril. Po njegovi drzni domnevi. vzrok za najmočnejše nevihte, ki se rodijo v Mehiškem zalivu, je lahko majhna vremenska anomalija v južnem Atlantiku.
Računalniški vremenski model, ki ga je ustvaril Edward Lorenz.
Po smrti znanstvenika leta 2008 so številni latinoameriški vremenoslovci poskušali povezati učinek metulja z neverjetnim pacifiškim pojavom El Niño. Na nerazumljiv način ta periodična atmosferska anomalija nekako vpliva na rojstvo uničujočih tornadov in povzroči izgube za milijarde dolarjev južnim državam ZDA.
Hkrati so številni ameriški teoretiki zarote preprosto prepričani, da že dolgo poskušajo na tajnih vadiščih Pentagona izvleči "vremenske metulje", ki lahko povzročijo nevihte v različnih delih sveta. Vsekakor je to morda resnična varovalka za hipotetično "podnebno orožje", o katerem se v zadnjem času veliko govori.
Glavni parameter tukaj je orkanski veter kot eno od področij raziskav atmosferske fizike. Ta znanost že vrsto let poskuša napovedati usmeritve gibanja zračnih vrtin, vendar še vedno ne more napovedati njihove moči in s tem obsega obsega uničenja.
Orkanska enačba
Četrt stoletja meteorologi trdo delajo, da bi ustvarili zanesljive računalniške modele slabega vremena. Tu je kamen spotike tako imenovana orkanska enačba, ki je ni mogoče rešiti na podlagi klasičnih idej o mehanizmu nastanka. Lahko si predstavljate, da nekje na jugovzhodni Karibi nastaja močan orkan. Tam se potoki toplega in vlažnega zraka srečajo s hladnimi vetrovi iz Andov. Intenzivna kondenzacija vodne pare se pojavi z nastankom debelega oblačnega pokrova. Če pa skušamo postaviti vse potrebne parametre, nikakor ne bomo mogli določiti proge in povečati jakosti vetra. Predvsem ocenjena hitrost vetra bo vedno precej nižja kot v resnici.
Zagon GPS sonde.
Znano je, da močnejši ko je veter, več je valov na vodni gladini. Valovi tukaj delujejo kot naravna "hrapavost" vodne površine, ob kateri se zračni tokovi "drgnejo". Medtem, če upoštevamo ravnovesje med vložkom energije in njeno absorpcijo zaradi trenja, potem se izkaže, da močnejši ko je veter, večji bo ta absorpcija. Se pravi, valovi bi morali ugasniti veter, tako kot v imenu kultnega dela bratov Strugatsky, v resnici pa se to ne zgodi.
Hipoteza ruskih geofizikov
Konec prejšnjega stoletja je skupina zaposlenih Oddelka za nelinearne geofizične procese Inštituta za uporabno fiziko Ruske akademije znanosti iz Nižnega Novgoroda izrazila zelo nenavadno hipotezo. Na podlagi načel Lorentzove teorije so postavili hipotezo, da se povleci oceana paradoksalno zmanjšujejo, ko se veter veča.
Nato je bil leta 2003 v reviji Gage objavljen članek ameriškega raziskovalca Kerryja Emmanuela, ki opisuje podoben pojav. V svojih sklepih se je opiral na dolgoročne podatke o hitrosti vetra znotraj tropskih ciklonov s pomočjo padajočih GPS sond iz ameriškega Nacionalnega centra za opazovanje orkanov in atmosfere. Na podlagi posploševanja rezultatov teh meritev se je izkazalo, da je koeficient upora morske površine precej nižji od vrednosti, dobljene pri izračunih običajnih vetrov.
Ruski znanstveniki preučujejo "učinek metuljev, ki ustvarjajo orkane", na edinstveni instalaciji "Kompleks obsežnih geofizikalnih sestojev", sestavljeni iz bazena s kanalom vetrnega vala. Danes je ta kompleks vključen na seznam obratov državnega pomena v Rusiji.
Mreža za lov "orkanskih metuljev"
Poskusi geofizikov Nižnega Novgoroda so dali neverjetne rezultate. S pomočjo hitrohitrostne video kamere, ki snema do pol milijona slik na sekundo, je bilo mogoče posneti neverjetne procese rojstva "orkanskih metuljev". Tako je nastalo razumevanje mehanizma pojava orkanskih vetrov pri nastanku nevihte. Jasno je postalo, da se v določeni fazi zračni tokovi rastočega tajfuna vrtijo nad valovi, kot jadralno krilo ali kolosalni ekranoplan. Hkrati zračna masa tvori "penasto blazino" trdnih jagnjetv nad valovi, kar izravna razburjenje. V tem primeru se upor proti pretokom zraka čez morsko gladino močno zmanjša.
Znanstveniki so prešteli kapljice in spoznali, da so našli najučinkovitejši mehanizem za ustvarjanje brizg, ki močno spremeni sliko pojavljanja orkanov. Prej je veljalo, da se raztrganine oblikujejo ob razpadu plavajočih mehurčkov in njihova količina je neprimerljivo manjša. Izkazalo se je, da če ponovno izračunamo rezultate laboratorijskega eksperimenta Nižnji Novgorod za naravne razmere, potem postane nastanek orkanskih vetrov jasen. Znanstveniki so spoznali, da je veter učinkovit mehanizem za pretok energije v pošastno silo, in se približali napovedovanju uničujoče sposobnosti orkana.
Vendar pa je bil "Lorentzov učinek metuljev" najden tudi v znanosti zelo daleč od meteorologije.
Žuželke finančnih kriz
Pred desetletjem je več navdušencev iz virtualnega kluba ljubiteljev finančnih napovedi Smartmoney začelo raziskovati trg "po Lorenzu" in takoj ujelo "metulja finančne krize". Izkazalo se je, da bi lahko naraščajoči kep logističnih težav Sonyja kritično vplival na celotno mrežo delničarjev, prodajalcev in investitorjev. Tako se je na spletni strani Smartmoney pojavila zlobna napoved: "En metulj, v tem primeru japonski metulj, sproži celoten kritični proces v svetovni verigi partnerjev." Žal nihče ni poslušal nenavadnega mnenja "ekonomskih amaterjev". In kriza 2008 je izbruhnila …