Sommerfugleeffekten

I populær tale beskrives sommerfugleeffekten, med forestillingen om at et sommerfuglevingeslag på den ene side af kloden, kan starte en orkan/storm på den anden side. Vingeslaget kan teoretisk igangsætte en påvirkning, der fortsætter og forstørres.

Lorenz-attraktoren for værdier r = 28, σ = 10, b = 8/3. Lorenz atraktoren har en vis lighed med sommerfuglevinger og har derfor været medvirkende til populariteten af udtrykket "sommerfugleeffekten"[1]

Betegnelsens oprindelseRediger

Oprindelig søgte professor Edward Lorenz at beskrive betydningen af marginale ændringer i udgangspunkt ved brug af en måge.

Betegnelsen sommerfugleeffekten skyldes Edward Lorenz' artikel "Predictability: Does the Flab of a Butterfly‘s Wings in Brazil Set Off a Tornado in Texas?" (oversat: Forudsigelighed: Kan en sommerfugl, der slår med vingerne i Brasilien, starte en tornado i Texas?)[2].

Matematisk sammenhængRediger

Begrebet sommerfugleeffekten stammer fra Kaosteorien.

BaggrundRediger

Kaosteori blev udviklet af professor Edward Lorenz i begyndelsen af 1960'erne, da han lavede matematiske modeller af vejrsystemer hvilende på ikke-lineære ligninger. En dag i 1961 ville han køre en af sine modeller for anden gang, pludselig gav den et helt nyt resultat. Lorenz fandt ud af, at selv bittesmå variationer i udgangspunktet, for modellens beregning gav vidt forskellige udfald – han havde indtastet cifre med tre decimaler i stedet for seks[3].

OffentliggørelseRediger

Edward Lorenz' første artikel om kaosteorien havde titlen: "Deterministic Nonperiodic Flow".[4] Artiklen fra 1963 fik et forsinket, men stort gennembrud i 1972, da Edward Lorenz holdt foredraget med Sommerfugleeffekten som eksempel. Formidlingen af kaosvirkninger (kaosteorien) via Sommerfugleeffekten, havde en stor betydning for forståelsen af kaos og vejret for en større kreds af forskere. Efter foredraget fik artiklen 24.000 citationer.[5]

FormlerRediger

De formler, tre koblede differentialligninger, som Edward Lorenz anvendte, og som nu kaldes Lorenz-systemet[6], var:

dx/dt = 10(y-x)
dy/dt = xz + 28x – y
dz/dt = xy – 8z/3

NoterRediger

  • James Gleick: Kaos. En ny videnskabs tilbliven; 1. udgave, 1. oplag; Munksgaard 1989; ISBN 87-16-10009-3 (s. 15-33)
  1. ^ Gleick, s. 32f
  2. ^ Gleick, s. 286, note 23
  3. ^ Gleick, s. 19
  4. ^ Edward N. Lorenz: "Deterministic Non-periodic Flow" (Journal of the Atmospheric Sciences, vol 20; 1963; s. 130-141, pdf af originaltekst, backup
  5. ^ 17 juli 2022, videnskab.dk: Derfor kan vi forudsige klimaforandringer, men ikke lave en præcis vejrudsigt 14 dage frem Citat: "...Resultatet blev publiceret i en artikel med den beskedne titel ’Deterministic Nonperiodic Flow’ i 1963 uden at tiltrække sig særlig opmærksomhed. Efter 10 år var artiklen kun blevet citeret sølle 24 gange af andre forskere. Ed Lorenz holdt i 1972 et foredrag, hvor han malerisk forklarede uforudsigeligheden i kaos ved, at et slag fra en sommerfugls vinge i Brasilien kan forårsage en tornado i USA. Denne kritiske afhængighed af begyndelsesbetingelserne kaldes derfor i dag ’sommerfugle-effekten’, og Ed Lorenz’ artikel fra 1963 er nu en af de vigtigste i den meteorologiske litteratur med flere end 24.000 citationer...", backup
  6. ^ Gleick, s. 287, note 31

Eksterne henvisningerRediger