Chaos Theory Simplified: Bare Følg hoppende dråbe

to forskere har skabt en påfaldende enkel model af kaotisk adfærd, hvor variationer i indledende betingelser bliver så sammenfiltrede og forstørret af systemets dynamik, at resultatet ser ud til at være uforudsigeligt tilfældigt. Holdet, der derefter var baseret på Massachusetts Institute of Technology (M. I. T.), gjorde dette ved at hoppe en lille dråbe på en sæbefilm ved hjælp af en billig højttaler til at køre miniatyrtrampolinen.fysikeren Tristan Gilet, der dengang var gæstestuderende ved M. I. T. fra universitetet i Li Kristige i Belgien, og John Bush, en M. I. T. matematiker, blev fascineret af nylige “smukke eksperimenter, der så på dråber, der hoppede på et væskebad,” siger Bush. Et af disse eksperimenter, som Gilet var medforfatter til, viste dråber svæve og endda rulle over et oliebad uden at falde ind.hvad forskerne, der udførte disse eksperimenter, ikke kunne gøre, siger Bush, ” beskrev den hoppende dynamik særligt godt, fordi den er mere kompleks—de skal beskrive strømmen i dråben, i det underliggende bad og i det mellemliggende luftlag.”For at forenkle systemet besluttede Bush og Gilet at give afkald på badet og se på dråbernes opførsel på en film.hvad de fandt var, at dråbens opførsel blev nøjagtigt beskrevet af en enkelt matematisk ligning, en ren aftale mellem observation og teori, som Bush kalder ret sjælden. “En simpel ligning beskriver grundlæggende systemet nøjagtigt,” siger Bush. “Typisk i fysik har man en divergens mellem eksperimenter og teori.”
ved at kontrollere filmens vibration med en $ 100-højttaler var forskerne i stand til at modulere periodiciteten eller cyklisk karakter af dråbens hoppe. Og ved at øge amplituden af filmens vibrationer, siger Bush, kunne han og Gilet gøre perioden “længere og længere og længere, og til sidst bliver den så lang, at den effektivt bliver uendelig og overgår til en kaotisk tilstand.”Med andre ord, på det tidspunkt bliver hoppen i det væsentlige uforudsigelig, da enhver usikkerhed i den oprindelige tilstand overtager. Chaos theory, Bush siger, er ” virkelig simpelthen en erklæring om manglende præcision på de oprindelige betingelser for et system. Så medmindre du kender de nøjagtige indledende betingelser for et system, vil enhver usikkerhed blive forstærket, og du vil miste prædiktiv kraft.”Sådanne kaotiske systemer spiller ind i beskrivelsen af finansielle markeder og vejrmønstre, som i den berømte sommerfugleffekt, hvor slag af en sommerfugls vinger teoretisk kan forårsage nok af en atmosfærisk forstyrrelse til væsentligt at ændre senere vejrresultater.Matthæus Hancock, postdoktor i biomedicinsk teknik ved Brigham og Kvindehospitalet i Boston, som ikke var medforfatter til papiret, men hvis input Bush og Gilet anerkender i slutnoterne, siger undersøgelsen “beskriver et ekstremt elegant eksempel på et kaotisk system, som snart skulle vises i lærebøger.”
Hancock roser eksperimenterne for at koge studiet af kaosteori ned til en klar og påviselig form. “Normalt studeres kaos i ligninger, der er en grov forenkling af et fysisk system,” siger han. “Her fremgår det af en nøjagtig beskrivelse af dynamikken.”

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.