teoria haosului simplificată: just Follow the Bouncing Droplet

doi cercetători au creat un model izbitor de simplu de comportament haotic, în care variațiile condițiilor inițiale devin atât de încurcate și amplificate de dinamica sistemului încât rezultatul pare a fi imprevizibil aleatoriu. Echipa, apoi cu sediul la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (M. I. T.), a făcut acest lucru aruncând o picătură minusculă pe un film de săpun, folosind un difuzor ieftin pentru a conduce trambulina în miniatură.fizicianul Tristan Gilet, pe atunci student în vizită la M. I. T. de la Universitatea din Li, Belgia, și John Bush, matematician M. I. T., au fost intrigați de recentele „experimente frumoase privind picăturile care sare pe o baie de lichid”, spune Bush. Unul dintre aceste experimente, pe care Gilet l-a coautor, a arătat picături care pluteau și chiar se rostogoleau peste o baie de ulei fără a cădea.ceea ce cercetătorii care au efectuat aceste experimente nu au putut face, spune Bush, „a fost să descrie dinamica viguroasă deosebit de bine, deoarece este mai complexă—trebuie să descrie fluxul din interiorul picăturii, în baia de bază și în stratul de aer care intervine.”Pentru a simplifica sistemul, Bush și Gilet au decis să renunțe la baie și să privească comportamentul picăturilor pe un film.ceea ce au descoperit a fost că comportamentul picăturii a fost descris cu exactitate de o singură ecuație matematică, un acord curat între observație și teorie pe care Bush îl numește destul de rar. „O ecuație simplă descrie practic sistemul exact”, spune Bush. „De obicei în fizică există o divergență între experimente și teorie.”controlând vibrația filmului cu un difuzor de 100 de dolari, cercetătorii au reușit să moduleze periodicitatea sau natura ciclică a săriturii picăturii. Și prin creșterea amplitudinii vibrației filmului, spune Bush, el și Gilet ar putea face perioada ” din ce în ce mai lungă și mai lungă și, în cele din urmă, devine atât de lungă încât devine efectiv infinită și trece într-o stare haotică.”Cu alte cuvinte, în acel moment bouncing devine în esență imprevizibil, ca orice incertitudini în starea inițială preia. teoria haosului, spune Bush, este ” pur și simplu o declarație de lipsă de precizie asupra condițiilor inițiale ale unui sistem. Deci, dacă nu cunoașteți condițiile inițiale exacte ale unui sistem, orice incertitudine va fi amplificată și veți pierde puterea predictivă.”Astfel de sisteme haotice intră în joc în descrierea piețelor financiare și a modelelor meteorologice, ca în faimosul efect fluture, în care bătaia aripilor unui fluture poate provoca teoretic o perturbare atmosferică suficientă pentru a modifica semnificativ rezultatele meteorologice ulterioare.Matthew Hancock, un coleg postdoctoral în inginerie biomedicală la Brigham and Women ‘ s Hospital din Boston, care nu a co-autor al lucrării, dar a cărui intrare Bush și Gilet recunosc în notele finale, spune că studiul „descrie un exemplu extrem de elegant al unui sistem haotic, care ar trebui să apară în curând în manuale.”
Hancock îi laudă pe experimentatori pentru că a redus studiul teoriei haosului la o formă clară și demonstrabilă. „De obicei, haosul este studiat în ecuații care sunt o simplificare brută a unui sistem fizic”, spune el. „Aici, rezultă dintr-o descriere exactă a dinamicii.”

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.