Nerd Cast
Nerd Cast
خواندن ۷ دقیقه·۴ سال پیش

قسمت 15 نردکست - تاثیر پروانه‌ای


سلام من امیرم و به یکی دیگه از قسمت های نردکست خوش اومدید.

توی این قسمت میخوایم در مورد تاثیر پروانه ای صحبت کنیم و بفهمیم که علم پشت این موضوع چیه؟

  • همین اول باید بگم برای فهم بیشتر این موضوع بهتره که اینستاگرام نردکست (@nerdcastt) رو دنبال کنید چون عکس ها و همینطور ویدیو هایی رو اماده کردم که به فهم بیشتر این موضوع کمک میکنه.

موسیقی -

مطمئنم تا الان فیلم ها و بازی های زیادی در مورد این تاثیر دیدید یا اگه ندید باید تعجب کنم چون هالیوود تاثیر پروانه ای رو خیلی دوست داره و تا میتونه ازش فیلم میسازه.

به نظر منم خیلی میتونه جالب باشه اما چرا؟

خب باید بگم هیچکدوم از ما دوست نداره توی دنیایی زندگی کنه که هیچ چیزش معلوم نیست

و همیشه دوست داریم کمی از بقیه جلو تر باشیم حالا چه توی درس چه توی زندگی و خلاصه هر موضوعی که فکرش رو بکنید.

باید بگم توی هر چیزی توی این دنیا یک نظمیه، حتی توی بی نظمی اما بزارید زیاد فعلا در مورد این موضوع بحث نکنیم و کمی به عقب برگردیم تا دید بهتری نسبت به این موضوع داشته باشیم.

خب بیاید برگردیم به زمان نیوتن، توی اون زمان همه چیز برای نیوتن ساده تر بود، نیوتن یه جورایی نقش خدای اون زمان رو بازی میکرد ، چون توسط معادلات حرکت و همینطور گرانش نیوتن میشد خیلی چیزها رو پیش بینی میکرد چیزهایی مثل حرکات سیاره ها ، ماه و همینطور ستاره های دنباله دار اونم با دقت بالا که خب برای اون زمان این قوانین بسیار خارق العاده به حساب می اومدند.

نیوتن استاد مسائل دو جسم بود اما این یعنی چی؟ باید بگم این مسائل همونطور که از اسمشون پیداست مربوط میشه تنها به دو جسم یا دو جرم و میشه توسط معادلاتی که برای اونها تعریف میشه مثل معادلات نیوتن حرکات و رفتارهای اونا رو پیش بینی کنیم. به عنوان مثال حرکات ماه و زمین. اما چه اتفاقی پیش میاد وقتی جسم سومی به این معادلات اضافه بشه. اون موقع با معادلات سه جسم سر و کار خواهیم داشت. نیوتن قادر نبود که این مسلئه ی سه جسم رو حل کنه و خودش گفته که این مسئله باعث بی خوابی من شده بود.

دنیای نیوتن دیگه مثل سابق نشد چون توی دنیای قبلی نیوتن هرچیزی قابل پیش بینی بود و فکر میکرد که همینطور هم خواهد موند اما با روبرو شدن با این مسلئه فکر او بسیار درگیر شد. نیوتن میدونست که این مسئله حل بسیار سختی داره ولی نمیدونست که غیر قابل حلِ.

ساده تر اگه بخوام توضیح بدم نیوتن بیشتر سیستمهای قطعی رو توی معادلاتش میتونست جا بده ولی در مورد سیستمهای پیچیده تر مثل وقتی که 3 جسم درگیر باشند نظری نداشت. برای این حل این مسئله باید درمورد سیستمهای آشوبناک و نظریه آشوب اطلاعات داشته باشیم. باید بگم نترسید شاید اسم های عجیبی داشته باشند ولی فهم اونها با مثال های ساده قابل درکه.

یکی از افرادی که تلاش زیادی برای سیستم های اشوبناک انجام داده دانشمند فرانسوی پیر سیمون لاپلاس و تقریبا 200 سال بعد از نیوتن تونست این موضوع رو ثابت کنه که مسئله سه جسم تقریبا غیر قابل حل.

به طور کلی بخوام بگم مشکل اصلی این مسئله سه جسم چیه باید بگم زیاد بودن متغیر ها. وقتی متغیر ها زیاد میشن پیش بینی سخت تر میشه و به همین سادگی احتمال خطا بیشتر میشه به طوری که پیش بینی ما فرقی با حدس نداره.

سیستم های هواشناسی فقط تا هفت روز دقیق هستند به طور دقیق تر بخوام بگم تا پنج روز 90 درصد شانس اینکه پیش بینی دقیق باشه وجود داره و توی هفت روز این مقدار به 80 درصد میرسه و هرچقدر زمان بیشتر بشه این احتمال کاهش پیدا میکنه. توضیح ساده‌ی این مسئله زیاد بودن متغیر هاست به طور خلاصه یک جز بسیار ساده میتونه کلی معادلات رو بهم بزنه. فکر کنم تا الان فهمیدید با این موضوع میخوام به چی برسم

تاثیر پروانه‌ای. بزارید یه مثال هم دیگه در مورد این تاثیر بزنم تا بهتر جا بیوفته.

در 28 ژوئن 1914 تصمیم یک شخص باعث شد که در نهایت جون 16 میلیون سرباز از بین بره.

این فرد کسی نبود جز گاوریلو پرنسیپ، این شخص با ترور آرشیدوک فرانتس فردیناند وارث تاج و تخت پادشاهی اتریش-مجارستان باعث شد جنگ جهانی اول رقم بخوره.

تصمیم گاوریلو تنها ترور این شخص و همسرش بود ولی در نهایت تونست چه تاثیری توی دنیا همه‌ی ما بزاره.

خب بیاید جمع بندی کنیم و بفهمیم چی در مورد سیستمهای اشوبناک و نظریه اشوب میشه بیشتر فهمید و درک کرد.

نظریه اشوب به طور ساده میگه در سیستمهای پیچیده مثل اب و هوا چون متغیر ها زیادند تنها با تغییر جزئی در شرایط اولیه اینده سیستم به طور کامل ممکنه عوض بشه.

خب امیدوارم درک کرده باشید.

اما سر و کله‌ی این اسم تاثیر پروانه ای از کجا پیدا شد؟ این اسم برمیگرده به به صحبتی که در سال 1972 ادوارد لورنز در جلسه این عنوان رو مطرح کرد " ایا بال زدن پروانه‌ای در برزیل میتونه باعث ایجاد طوفان در تگزاس بشه"

ادوادر به طور خیلی اتفاقی به مسلئه ای عجیب برخورد کرده بود. او برای پیشبینی هوا از یک کامپیوتر و یک شبیه ساز استفاده میکرد

این شبیه ساز 12 تا معادله و 12 تا متغیر داشت که میتونستند دما و رطوبت فشار و غیره رو پیش بینی کنند

ادوراد اعداد خودش رو برای پیشبینی هوا وارد دستگاه میکنه و شبیه ساز یک نمودار برای روزهای اتی میکشه

ادوراد بار دیگه برای وارد کردن اطلاعات اقدام میکنه ولی این بار به جای واردکردن اعداد تا 6رقم اعشار فقط تا 3رقم اعداد رو وارد میکنه

نتیجه‌ای که مشاهده میکنه بسیار عجیبه . ادوارد تنها با تغییر بسیار کوچکی در سیستم دید که گراف دوم به طور کلی در قسمتی از گراف اول جدا میشه با اینکه همون اعداد رو وارد کرده بود اما با اعشار کمتر.

که میتونید عکس این گراف رو در اینستاگرام نردکست مشاهده کنید.

جو زمین یک سیستم اشوبناک است یعنی خیلی وابسته به وضعیت اولیه خوده و اگه تغییر خیلی جزئی در وضعیت اول اون پیش بیاد پیش بینی سیستم به طور کلی عوض میشه.

شاید فکر کنید تاثیر پروانه‌ای داره دنیایی رو نشون ما میده که پر از هرج و مرج باید بگم این طور نیست هرچیزی یک نظمی داره فقط در سیستمهای پیچیده مثل سیستمهای اشوبناک متغییر های زیادی داریم.

به عنوان مثال من هر روز میرم دانشگاه یا مدرسه یا هرجایی که هر روز میرید

شما هر روز این کار رو انجام میدید و متغییرهای زیادی دخیل در این موضوع هستند و فقط یک تغییر در وضعیت اولیه میتونه کلا همه چیز رو دستخوش تغییر کنه. مثلا یهو ماشینتون خراب بشه یا توی ترافیک گیر کنید.

پس تغییر در وضعیت اولیه اون علمیه که پشت تاثیر پروانه ای خوابیده.

خب به انتهای این قسمت رسیدیم، امیدوارم برای درک بیشتر این موضوع اینستاگرام ما رو دنبال کنید چون در اونجا با تصاویر و ویدیو مثال زدم و کمک بیشتری به شما میکنه

همینطور حمایت از نردکست یادتون نره چه مالی و چه غیر مالی خوشحال میشیم که از ما حمایت کنید

نردکست هدفی جز اگاهی عمومی نداره.

تا قسمت بعدی خدانگهدار.

پادکستعلم
نردکست تمام سعی‌اش را برای بهتر کردن اطلاعات عمومی و همینطور تخصصی شما میکنه D: its All about science. https://castbox.fm/channel/id2405997 در کست باکس ما رو دنبال کنید.
شاید از این پست‌ها خوشتان بیاید