Episode description
Episode description
I 1972 stillede den amerikanske matematiker og meteorolog Edward Lorenz det berømte spørgsmål: "Kan en sommerfugl, der basker med vingerne i Brasilien, udløse en tornado i Texas?"Den såkaldte 'sommerfugleeffekt' fangede i den grad offentlighedens fantasi i de følgende 50 år. Den dukkede op i film, bøger, motiverende og inspirerende taler og endda ganske almindelige samtaler.
Forestillingen om den lille flagrende sommerfugl er kommet til at repræsentere den store effekt af ganske små, angiveligt ubetydelige ændringer - eller endda selve livets indbyggede uforudsigelighed.
Men hvad var det egentlig Edward Lorenz - der i dag huskes som grundlæggeren af den gren af matematikken, der kaldes kaosteori - gerne ville vise?
Historien begynder i 1960'erne, hvor Edward Lorenz forsøgte at bruge tidlige computere til at forudsige vejret.
Han programmerede en simpel simulation af Jordens vejrsystem, der gjorde brug af en forenklet model, designet til at beregne fremtidige vejrmønstre.
En dag, mens han igen kørte en simulering, besluttede Edward Lorenz sig for at spare tid ved at genstarte beregningerne, da han var halvvejs igennem.
Han indtastede manuelt tallene fra et tidligere udskrift. Men i stedet for at indtaste, lad os sige, 0,506127, indtastede han 0,506 som udgangspunkt for beregningerne.
Han mente ikke, at den lille forskel ville have større betydning. Men han tog fejl. Han fortalte selv senere historien:
"Jeg startede computeren op igen og gik ud for at hente en kop kaffe. Da jeg vendte tilbage omkring en time senere, efter at computeren havde genereret omkring to måneders data, opdagede jeg, at den nye løsning ikke stemte overens med den oprindelige. […] Jeg indså, at hvis den virkelige atmosfære opførte sig på samme måde som modellen, vil en langsigtet vejrudsigelse være umulig, da de fleste virkelige vejrelementer bestemt ikke bliver målt nøjagtigt med tre decimaler."
Der var ingen tilfældighed i Edward Lorenzs ligninger. Det anderledes resultat var forårsaget af den lille ændring i de tal, han havde fodret computeren med, altså 'inputs'.
Edward Lorenz indså, at hans vejrmodel - og dermed den virkelige atmosfære - er ekstremt følsom over for de oprindelige forhold.
Selv den mindste forskel i den indledende fase eller de såkaldte begyndelsesbetingelser - selv noget så småt som en sommerfugls vingeslag - kan blive forstærket over tid og umuliggøre nøjagtige langsigtede forudsigelser.
Edward Lorenz brugte oprindeligt 'en måges vingeslag' til at beskrive sine fund, men skiftede til 'sommerfugl' efter at have bemærket et bemærkelsesværdigt træk ved løsningerne til hans ligninger.
Da han plottede løsningerne i sin vejrmodel, dannede de en hvirvlende, tredimensionel facon, der aldrig gentog sig.
Faconen - kaldet Lorenz-attraktoren - mindede påfaldende om en sommerfugl med udstrakte vinger.
Edward Lorenz' bestræbelser på at forstå vejret førte til, at han udviklede kaosteorien, som omhandler systemer, der følger faste regler, men opfører sig på måder, der forekommer uforudsigelige.
Systemerne er deterministiske, hvilket betyder, at resultatet er forudbestemt, kan forklares ud fra ganske bestemte årsager eller naturlove og er fuldstændig styret af betingelserne i begyndelsen.
Hvis man kender udgangspunktet og systemets regler, bør man være i stand til at forudsige det fremtidige udfald.
Der er ingen tilfældighed involveret. For eksempel er et pendul, der svinger frem og tilbage, deterministisk - svingningerne er bestemt af fysikkens love.
Systemer styret af naturlovene, hvor menneskelige handlinger ikke spiller en afgørende rolle, er ofte deterministiske.
Det står i modsætning til systemer, der involverer mennesker, som for eksempel de finansielle markeder, der typisk ikke er deterministiske, fordi de påvirkes af den menneskelige adfærds uforudsigelige karakter.
Et kaotisk system er et system, der er deterministisk, men som ikke desto mindre opfører sig uforudsigeligt. Uforudsigeligheden sker, fordi kaotiske systemer er ekstremt føl...