Говорят, что такая мелочь, как взмах крыла бабочки, может вызвать тайфун на другом конце земного шара.
Одним из величайших сюрпризов в научном мире является теория хаоса или эффект бабочки, то есть события в нашей жизни, одновременно нелинейные и непредсказуемые. В то время как наука традиционно имеет дело с последствиями, которые можно предсказать и в определенной степени рассчитать, например химическими реакциями или силой тяжести, часто бывает много случаев, которые почти невозможно предсказать, например, стихийные бедствия, курсы акций или погода.
Первый шаг к преодолению этой непредсказуемости — понять хаотичную природу мира, в котором мы живем. Выявление факторов, которые вызывают изменения в цене акций или погоде, может помочь нам направить наше мышление в определенном направлении. Наконец, мы должны помнить, что наши экологические, социальные и экономические системы взаимосвязаны, и негативные действия в любой из этих систем могут привести к пагубным последствиям.
Эффект бабочки описывает явление, при котором небольшое событие может иметь очень большие последствия.
Эта цепная реакция прекрасно описана в фильме «Заплати вперед», где маленький мальчик Тревор создает план доброты для школьного проекта. Получатель доброй услуги передает эту услугу трем другим людям. По ходу фильма мы видим, как этот круг людей, которые делают одолжения, становится все больше и больше и в конечном итоге влияет на жизни многих людей в сообществе. Один случайный добрый поступок, начатый маленьким мальчиком, оказал очень большое влияние, изменив жизнь каждого к лучшему.
В то время как фильм представляет собой ситуацию, когда стакан наполовину полон, эффект бабочки может быть и отрицательным. Например, как бы метеорологи ни пытались предсказать стихийные бедствия, случались необъяснимые цунами и тайфуны.
Важно помнить, что эффект бабочки — это не маленькое событие, которое может иметь большое влияние, которое в конечном итоге может привести к желаемому результату, но на самом деле это небольшое событие в сложной вселенной, которое может либо иметь очень большое влияние, либо вообще никакого влияния. Нам практически невозможно определить или предсказать, какое из них произойдет.
В популярной культуре эффект бабочки используется для описания необъяснимого. Как одно маленькое событие может оказать великодушное влияние на совершенно не связанное с ним событие. Эта теория была впервые открыта профессором метеорологии Массачусетского технологического института Эдвардом Лоренцем, который столкнулся с этим явлением, проводя исследования, связанные с погодой.
В 1963 году Лоренц проводил исследования погодных условий и ввел числа в программу, основанную на 12 переменных, таких как ветер, скорость и температура. Эти значения будут отображаться на графике, который будет увеличиваться и уменьшаться в зависимости от погодных условий. Лоренц провел стимуляцию, аналогичную предыдущей, и результаты, которые он увидел, удивили его.
Переменные резко отличались от того, что он видел ранее, когда запускал те же стимулы. Это навсегда изменило способ, которым его программа создавала погодные условия. Он сказал, что «цифры, которые я ввел в компьютер, были не совсем оригинальными. Это были округлые версии, которые я сначала отдал в типографию. Причиной были первоначальные ошибки, вызванные округлением значений:они постоянно росли, пока не контролировали решение. Сейчас мы бы назвали это хаосом».
Это неожиданное изменение значений переменных, основанное на одних и тех же стимулах, привело Лоренца к убедительному выводу, что малейшие изменения могут иметь большие непредсказуемые последствия. Позже он назвал это эффектом бабочки, заявив, что бабочка может взмахнуть крыльями в одной части мира и вызвать тайфун в совершенно другом месте. Это привело его к выводу, что даже при знании основных условий будущее практически невозможно предсказать.
Лоренц представил свои выводы в статье под названием «Детерминистический непериодический поток», которая считается одним из величайших достижений физики двадцатого века. Он сказал, что есть небольшие переменные, которые могут оказать глубокое влияние на тот же орган или систему в будущем. Однако сила удара непредсказуема. Погода — переменная, которую часто трудно предсказать.
В реальной жизни есть много упоминаний (также представленных в популярной культуре), где небольшое событие привело к большому последствию — эффекту бабочки. Вот несколько примеров того, как эффект бабочки повлиял на современную историю.
Ядерные бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки, запомнились как одно из самых значительных событий в войне, изменившей ход истории и принесшей Корее независимость. Небольшое исследование войны покажет вам, что США намеревались бомбить японский город Куроко.
Однако в роковой день плохие погодные условия помешали США сделать это. Истребители трижды пролетали над городом и в итоге сдались из-за плохой видимости. Затем военнослужащие за доли секунды приняли решение бомбить вместо этого Нагасаки. Эта бомбардировка, как это было задокументировано в истории, оказала великодушное влияние на войну и изменила ход истории. Если бы погодные условия в Куроко были лучше, все могло закончиться совсем по-другому.
В Советской Украине в 1986 году произошла катастрофа на Чернобыльской АЭС. Катастрофа произошла из-за конструктивных недостатков реактора и несоответствия инструкции по размещению активной зоны. Говорят, что эта ядерная авария произвела больше радиации, чем бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. Многие люди были эвакуированы, что также привело к гибели людей и врожденным дефектам.
Однако авария могла быть намного хуже, после первоначального выброса радиации трое рабочих вызвались перекрыть подземный клапан, который, как говорят, в конечном итоге их убил. Это был смелый и героический поступок, потому что, если бы они не закрыли вентиль в тот момент, когда они это сделали, более половины Европы было бы разрушено и пригодно для жизни (эффект бабочки). Чернобыльская авария имела многочисленные долгосрочные последствия, и многие считают ее причиной глобального потепления. Современные страны не торопятся использовать ядерную энергетику в качестве источника энергии.
В то время как человеческая раса процветает благодаря контролю и предсказуемости, эффект бабочки показывает нам, что мы на самом деле не можем предсказать будущее. Сложная Вселенная вокруг нас хаотична и уязвима даже для самых незначительных изменений. Как люди, мы можем определить только те катализаторы, которые реагируют на эти условия. Однако, если мы попытаемся контролировать или предсказать результаты, чаще всего это приведет к неудаче.
Наконец, всегда помните, чему на самом деле учит нас эффект бабочки:«Все, что вы делаете, имеет значение».
