65 aastat tagasi ilmus lugu ameerika ilukirjanduse Paradise Bradbury klassikast “And Thunder Rocked”. See kirjeldas teekonda kaugesse minevikku, kus üks kangelastest purustas kogemata liblika. See tõi kaasa ettearvamatuid tagajärgi, muutes tulevikku radikaalselt. 1960. aastate alguses sai Massachusettsi tehnoloogiainstituudi meteoroloogia osakonna noor assistent Edward Lorenz mitmeid ebaharilikke diagramme. Nende kuju meenutas liblika tiibu ja suur ulmefänn Lorenz nimetas koheselt tema avastatud mustrit “liblika efektiks”. Varsti sai sellest universaalne mõiste, mis selgitas paljusid salapäraseid nähtusi, kui väikesed sündmused põhjustavad grandioosseid tagajärgi nagu taifuunid, ulatuslikud epideemiad või kolossaalsete liustike laskumine Antarktika kuppel.
Ümarväärtuse vead
Tegelikult pole liblika efekt kaugel lihtsast ideest, mis tuleneb väga keerulisest matemaatilisest kaose teooriast. Kõik sai alguse sellest, kui Lorenz üritas luua arvutiprogrammide komplekti, mis aitaks ennustada pikaajalisi ilmamuutusi. Ühel päeval ei ümardanud ta tuhandeid meteoroloogilisi väärtusi, nagu tuule tugevus, niiskus ja õhurõhk. Ühtäkki viis see fenomenaalse tulemuseni. Selgus, et need pisikesed andmemuudatused muutsid pikaajalist prognoosi täielikult.
Edward Lorenz.
Terve kümnendi vältel rafineeris Lorenz oma teooriat, kuid see sai kuulsaks tänu teise meteoroloogi otsusekindlusele. 1972. aastal toimus mainekas rahvusvaheline konverents, kuid Lorenzil ei õnnestunud raporti pealkirja tutvustada. Aega ei jäänud üldse ja seda tegi julgelt tema kolleeg, andes teosele täiesti mitteakadeemilise pealkirja "Prognoosimine: kas Brasiilia liblikaliiv põhjustab Texases tornaadot?" Just sellest hetkest algasid tulised arutelud Lorentzi liblika efekti üle.
Selles varases töös püüdis Lorenz tõestada, et väiksemate atmosfääri anomaaliate kaugeleulatuvad tagajärjed on kaks põnevat probleemi. Esiteks ei tohiks kritiseerida ilmaprognoose ja pilgata ennustajaid, sest selgub, et täpset pikaajalist ilmakaarti on peaaegu võimatu luua. Teiseks on paljudes protsessides lihtsalt võimatu liblikat tabada ja tuvastada see pöördepunkt, mis viib tõelise lõpptulemuseni.
Üldiselt suhtuvad paljud filosoofid "Lorentzi liblikate "sse väga ettevaatlikult. Lõppude lõpuks, kui mõne loodusnähtuse väikestel ebatäpsustel on nii suur tähtsus, siis võib väita, et meie maailm on mingil moel täiesti ettearvamatu …
Reklaamvideo:
Tornaado sünd ja surm
Lorenzi graafikute kohaselt võivad lugematud looduslikud ühendused põhjustada mitte ainult liblika tiibade lehvitamisega tornaadot, vaid ka kustutada pungil orkaani. Seega, kui inimene segab ümbritsevat loodust, häirides näiteks ökoloogilist tasakaalu, siis ei tea me peaaegu kunagi kindlalt, mis juhtuks alternatiivstsenaariumi "Maa ilma inimesteta" korral. Ja see kõik sellepärast, et kõiki hilisemaid muudatusi on sündmuste jada väga raske jälgida ja taastada.
Isegi oma elu jooksul märkis Lorenz kurvalt, et enamik klimatolooge tema ümber tajub tema originaalseid konstruktsioone täpselt vastupidiselt. Lorentzi teooria kõige olulisem mõte on see, et me lihtsalt ei suuda hõlpsalt jälgida olulist sündmust ja selle seost olevikuga. Väites, et liblika tiibade lehvitamine võib põhjustada tormi, peame kohe liikuma järgmise küsimuse juurde: kuidas saaksime kindlalt väita, et just atmosfääri anomaalia põhjustas sünnituse, mitte purustava tornaado surma?
Selgub, et Lorentzi uurimistöö annab võimaluse vaadata põhjus-tagajärg seoste probleemi uuel viisil, kuid ei sisalda lihtsaid vastuseid tuleviku ennustamiseks.
Köögimaailma saladused
Meteoroloogina püüdis Lorenz avastatud nähtuse abil selgitada paljusid "ilmaköögi" saladusi. Tema julge oletuse järgi. Mehhiko lahes sündinud võimsaimate tormide põhjuseks võib olla väike ilmastiku anomaalia Atlandi ookeani lõunaosas.
Edward Lorenzi loodud arvutimudel.
Pärast teadlase surma 2008. aastal üritasid mitmed Ladina-Ameerika ilmaennustajad liblika efekti ühendada hämmastava Vaikse ookeani El Niño nähtusega. Arusaamatul viisil mõjutab see perioodiline atmosfääri anomaalia kuidagi laastavate tornaadode sündi, põhjustades miljardeid dollareid kaotusi USA lõunaosariikidele.
Samal ajal on paljud ameerika vandenõuteoreetikud lihtsalt veendunud, et nad on juba pikka aega püüdnud Pentagoni salajastel treeningplatsidel välja tuua "ilm liblikaid", mis võivad tormid põhjustada maailma eri paigus. Igal juhul võib see olla hüpoteetilise "kliimarelva" tõeline suland, millest on viimasel ajal palju räägitud.
Peamine parameeter on siin orkaanituul kui üks atmosfäärifüüsika uurimisvaldkondi. See teadus on juba aastaid püüdnud ennustada õhutortide liikumistrajektoore, kuid siiski ei suuda ta ennustada nende tugevust ja seega ka võimaliku hävimise ulatust.
Orkaanide võrrand
Meteoroloogid on veerand sajandit kõvasti tööd teinud halbade ilmastikutingimuste usaldusväärsete arvutimudelite loomisel. Komistuskiviks on siin nn orkaani võrrand, mida ei saa lahendada klassikaliste ideede põhjal selle tekkemehhanismi kohta. Võite ette kujutada, et kuskil Kariibi mere kaguosas moodustub võimas orkaan. Seal kohtub Andide külma tuulega sooja ja niiske õhu voog. Paksu pilvekatte moodustumisel toimub veeauru intensiivne kondenseerumine. Kui proovime siiski kõiki vajalikke parameetreid seada, ei saa me mingil juhul tuule tugevuse kulgu ja suurenemist kindlaks määrata. Eelkõige on hinnanguline tuulekiirus alati palju väiksem kui tegelikult.
GPS-sondi käivitamine.
On hästi teada, et mida tugevam tuul, seda rohkem laineid veepinnal on. Lained toimivad siin veepinna loodusliku "karedusena", mille suhtes õhuvoolud "hõõruvad". Vahepeal, kui arvestada energia sisendi ja selle hõõrdumisest tingitud neeldumise vahelist tasakaalu, selgub, et mida tugevam tuul, seda suurem on see neeldumine. See tähendab, et lained peaksid tuult kustutama, täpselt nagu vendade Strugatski kultusteose nimel, kuid tegelikult seda ei juhtu.
Vene geofüüsikute hüpotees
Eelmise sajandi lõpus esitas Nižni Novgorodist pärit Venemaa Teaduste Akadeemia Rakendusfüüsika Instituudi mittelineaarsete geofüüsikaliste protsesside osakonna töötajad väga ebatavalise hüpoteesi. Lorentzi teooria põhimõtetele tuginedes püstitasid nad hüpoteesi, et tuule tugevnedes ookeani pinna langus paradoksaalselt väheneb.
Siis, 2003. aastal, avaldati ajakirjas Gage Ameerika teadlase Kerry Emmanueli artikkel, milles kirjeldati sarnast nähtust. Oma järeldustes tugines ta pikaajalistele andmetele tuule kiiruse kohta troopilistes tsüklonites, kasutades langevaid GPS-sonde USA ookeani ja atmosfääri administratsiooni orkaanide vaatluskeskusest. Nende mõõtmiste tulemuste üldistamise põhjal selgus, et merepinna takistuse koefitsient on oluliselt madalam kui tavatuulte arvutamisel saadud väärtus.
Vene teadlased uurivad "liblika efekti, mis tekitab orkaane" unikaalsel installatsioonil "Suuremahuliste geofüüsikaliste puistute kompleks", mis koosneb kiire tuule-laine kanaliga basseinist. Täna on see kompleks lisatud Venemaal riikliku tähtsusega rajatiste loetellu.
Võrk "orkaani liblikate püüdmiseks"
Nižni Novgorodi geofüüsikute katsed andsid hämmastavaid tulemusi. Kiire videokaamera abil, mis filmib kuni pool miljonit kaadrit sekundis, oli võimalik salvestada "orkaani liblikate" sündimise hämmastavaid protsesse. Nii tekkis arusaam orkaanituulte tekkemehhanismist tormi tekkimisel. Sai selgeks, et teatud etapis kiirgavad kasvava taifuuni õhuvoolud üle lainete, näiteks tiiburlaeva või kolossaalse ekranoplaani abil. Samal ajal moodustab õhumass lainete kohal tahketest talledest "vahtpadja", mis silub põnevust. Sel juhul langeb merepinna kohal õhuvoolu takistus järsult.
Teadlased loendasid tilgad ja mõistsid, et leiti kõige tõhusam pritsmete tekitamise mehhanism, mis muudab orkaanide ilmnemise pilti suuresti. Varem usuti, et ujuvate mullide purunemisel tekivad pritsmed ja nende hulk on võrreldamatult väiksem. Selgus, et kui arvutame Nižni Novgorodi laboratoorse katse tulemused looduslike tingimuste jaoks ümber, siis selgub orkaani tuulte teke. Teadlased mõistsid, et tuul on efektiivne mehhanism energia voolamiseks koletislikku jõusse, ja jõudsid orkaani hävitava võime ennustamisele üsna lähedale.
Kuid "Lorentzi liblika efekt" leiti ka meteoroloogiast väga kaugel asuvates teadustes.
Finantskriiside putukad
Kümmekond aastat tagasi hakkasid mitmed finantsprognooside fännide virtuaalse klubi entusiastid Smartmoney turgu "Lorenzi sõnul" uurima ja haarasid kohe "finantskriisi liblika". Selgub, et Sony kasvav logistiliste probleemide kogum võib kriitiliselt mõjutada kogu aktsionäride, müüjate ja investorite võrku. Nii ilmus Smartmoney veebisaidile pahaendeline prognoos: "Üks liblikas, antud juhul Jaapani liblikas, käivitab globaalses partnerite ahelas terve kriitilise protsessi." Kahjuks ei kuulanud keegi "majanduse amatööride" ebaharilikku arvamust. Ja puhkes 2008. aasta kriis …
