О хаосе и бабочках
Умер выдающийся математик и метеоролог Эдвард Лоренц
16 апреля в возрасте 90 лет скончался выдающийся американский математик и метеоролог Эдвард Лоренц (Edward Lorenz).
Лоренц знаменит своими исследованиями в области теории хаоса, в рамках которой он в 60-е годы прошлого века рассмотрел так называемый "эффект бабочки" ("баттерфляй-эффект", 'butterfly effect'), описывающий зависимость поведения системы от начальных условий. "Взмах крылышек бабочки в Бразилии может породить торнадо в Техасе", - столь красочно Лоренц описал свойства так называемых диссипативных систем в окружающем нас мире. Проявление своеобразной "свободы выбора" в случае неразумной или даже неживой природной среды тесно связано с теориями хаоса и самоорганизации. Модели, с помощью которых ученые пытаются описывать реальный окружающий нас мир, содержат как элементы порядка, так и беспорядка, и в этом смысле модель динамического хаоса - это звено, соединяющее полностью детерминированные системы с принципиально случайными.
Эдвард Нортон Лоренц родился в 1917 году в городе Вест-Хартфорд (штат Коннектикут), учился математике в Гарварде (Harvard University) и метеорологии в Массачусетском технологическом институте (MIT), где в 1943 году он получил степень доктора наук. Во время второй мировой войны Лоренц служил метеорологом в ВВС США, а после войны работал на кафедре метеорологии Массачусетского технологического института, которую он возглавил в 1977 году, отмечает РИА "Новости".
В 1975 году Лоренц был избран членом Академии наук США, а в 1983 году он вместе со своим коллегой Генри Стоммелом (Henry M. Stommel) получил премию Крафорда (Crafoord Prize) в размере 50 тысяч долларов от Шведской королевской академии наук (так отмечаются достижения ученых, специализация которых не позволяет претендовать на Нобелевскую премию). В 1991 году Лоренц стал обладателем премии Киото (Kyoto Prize), также одной из самых почетных научных премий мира. Кроме всего прочего, Эдвард Лоренц являлся также иностранным членом Российской академии наук. В 2004 он был награжден Большой золотой медалью имени Ломоносова. Оставив руководство кафедрой в Массачусетском институте, Лоренц преподавал в различных вузах Европы и Америки.
"Показав, что сложные системы со множеством причинно-следственных связей имеют порог предсказуемости, Эд забил последний гвоздь в гроб вселенной Декарта и произвел то, что многие называют третьей научной революцией XX века после теории относительности и квантовой физики", - сказал Керри Эмануэль, профессор метеорологии в MIT.
Для нелинейной системы с диссипацией практически невозможно предсказать конкретный ход ее развития, так как реальные начальные условия никогда не могут быть заданы с абсолютной точностью, а наличие точек бифуркации (ветвления) приводит к тому, что даже малые возмущения могут сильно повернуть направление эволюции. В некоторых случаях взмаха крыльев бабочки действительно достаточно для того, чтобы изменить направление потоков воздуха в атмосфере и вызвать какой-то обвальный процесс, напоминающий сход лавины с гор, что готов начаться от малейшего звука. Название "эффект бабочки" и сам этот образ оказались настолько привлекательны для массового сознания, что нашли свое вполне законное место в американской литературе и даже в кино.
Дословно
Бабочки
С давних времен люди верили в то, что душа человека после его смерти, покидая тело, превращается в бабочку.
Хранительницы душ, статья о бабочках из журнала "Вокруг света"
Статьи по теме
"Эффект бабочки": машина времени и Интернет
"Эффект бабочки" прочно ассоциируется не только с фантастической посылкой Эдварда Лоренца, но и с одним из самых знаменитых рассказов Рэя Брэдбери, который посвящен путешествиям во времени. Ученые-компьютерщики из Корнельского университета решили "перекинуть мостик" от атмосферных исследований и машины времени к сегодняшнему миру Интернета, транснациональных корпораций, терроризма и пандемий. Вопрос об "баттерфляй-эффекте" может быть перефразирован тогда следующим образом: "Может ли единственный "мессидж" по электронной почте из Бразилии вызвать поток необратимых событий в штате Техас?"
Электронный Брат или Брут?
Компьютер на вашем столе - это только помощник. Он позволяет посылать электронную почту, осуществлять "серфинг" по Сети и даже оплачивать счета. Но вскоре он может стать другом... очень близким другом. И даже Братом... Специалисты из Sandia Lab объединяют с помощью компьютера мозги отдельных людей в единую систему.
В Sandia Labs разработана "машина познания"
Новый тип "разумной" машины, которая может в самое ближайшее время существенно изменить процесс общения людей с компьютерами, разработан в национальной лаборатории Министерства энергетики США Sandia Labs. Речь идет ни много ни мало как о создании "синтетического человека", то есть пресловутого искусственного интеллекта.
Королевский астроном, известный фантаст и принц пугают нас приближающимся апокалипсисом
Выдающийся британский ученый считает, что в настоящее время шансы близкого всемирного апокалипсиса стремительно возросли и составляют примерно 50 на 50. Впрочем, как-то сомнительно, что этот довольно пессимистический взгляд на окружающую нас действительность станет основой для букмекерских ставок.
Наномандала принесет в мир нанотехнологий буддистское счастье
Организованное взаимодействие отдельных атомов в нанотехнологии имеет некоторое сходство с картинами, возникающими под руками трудолюбивых буддистских монахов, создающих из цветного песка в ходе специальных таинств так называемые песочные мандалы. Цели и методы создания такой мандалы в восточных и западных культурах, конечно, довольно сильно различаются.
Межзвездный шпионаж: в то время как мы смотрим на Марс, кто-то может смотреть на нас
Роботы-эмиссары, отправленные к нам из других миров, издавна могут контролировать нашу планету, наблюдая медленное развитие жизни и сообщая все подробности своим инопланетным хозяевам. Такой сценарий часто появлялся в литературе, посвященной проблемам внеземных цивилизаций, и теперь Ален Тоф из Университета Торонто постарался изучить эту идею достаточно серьезно для того, чтобы начать осмысленный поиск этих инопланетных "жучков". Мы могли бы уже найти их останки, если бы точно знали, где искать.
Выяснилось, что наша Земля относится к числу наименее пригодных для жизни планет
B научной фантастике довольно распространены сюжеты, по ходу развития которых какая-нибудь ужасная сила меняет ось вращения Земли, и тогда смерть грозит всем ее обитателям. В действительности, если бы наклон оси был бы даже гораздо больше нынешнего, жизнь все равно была бы возможна и на Земле, и на любых других подобных ей планетах.
Замаскированная квантовая почта может объяснить молчание внеземных цивилизаций
Если внеземные цивилизации действительно существуют и при этом не являются исключительной редкостью, то почему мы так и не смогли до сих пор получить от них никаких сигналов? Два физика объясняют эту ситуацию исключительной осторожностью инопланетян. При этом они считают, что есть возможность отправлять сигналы, не открывая своего местоположения.
Почему нашим миром не правят гигантские насекомые
Жуки и стрекозы, которые нас теперь окружают, по своим размерам не превосходят небольших млекопитающих, хотя насекомые давних эпох были сущими гигантами... Теперь американские физиологи выяснили, из-за чего вымерли эти твари.
Смертельный супергорячий мотылек-однодневка
Космический телескоп "Хаббл" сделал фотографию останков звезды солнечного типа, которая сбросила свою внешнюю оболочку, точно какая-то чудовищная "куколка", и теперь во всю ширь развернула свои переливчатые "крылья" гигантской космической "бабочки".
Математики научились моделировать снежинки
Американские математики с помощью компьютера научились достоверно моделировать образование реальных трехмерных снежинок - то есть они решили наконец задачу, о которую несколько столетий подряд разбивались все усилия ученых.
В пасмурной погоде повинны космические лучи
Новое свидетельство того, что события в далеком космосе могут самым непосредственным образом отражаться на погоде и климате Земли, было получено британскими метеорологами. Отныне придется учитывать космическое излучение при моделировании климатических условий в прошлом и будущем.
Причиной катастрофичности урагана "Катрина" стали "горячие башни"
За последние годы метеорологи серьезно преуспели в деле прогнозирования образования и продвижения ураганов, но вот предсказание интенсивности того или иного процесса дается им не столь легко.
Не обуздать, но предсказать
На саммите в Джакарте, который был посвящен обсуждению последствий природной катастрофы, принято решение о развертывании системы раннего оповещения о цунами в Индийском океане. Если невозможно обуздать стихию, критически важно предупредить об опасности хотя бы за несколько минут до смертельной волны. Коммуникации - ключевое слово в новой глобальной повестке.
Вниз по "кротовой норе"
Гипотетическая субстанция с отрицательным давлением, необходимая для изготовления "червоточин" (то есть особых каналов в пространственно-временном континууме, по которым можно почти мгновенно перемещаться во времени и пространстве), похожа на недавно открытую темную энергию, благодаря которой космическое пространство расширяется с возрастающей скоростью.
Всемирный Потоп стал благом для человечества
Легенды о Всемирном Потопе, встречающиеся у многих народов, не только отражают реальные события многотысячелетней давности, но и несут указание на ключевые моменты в развитии сельскохозяйственных технологий. Такой вывод был сделан в новом исследовании британских и австралийских ученых.
Индиана Джонс основал секту и умер в 80 лет в своем доме
Дуглас Юджин "Джин" Савой - американский исследователь, обнаруживший свыше 40 затерянных городов в Перу и раскрывший человечеству глаза на богатство древнеамериканских культур, умер в возрасте 80 лет у себя дома в Рино.
"Теорема несокрытия" и информационный парадокс черных дыр
Теорема, выведенная физиками-теоретиками из Великобритании и Индии, непосредственным образом касается информационного парадокса, возникающего в связи с изучением едва ли не самых загадочных объектов нашей Вселенной - черных дыр.
Новые вселенные вылезут из трупа нашей
В настоящее время почти все космологи сходятся в том, что Вселенную в конечном счете ждет ужасная судьба, и разница состоит лишь в том, что все эти ужасы каждый рисует себе по-своему. И вот сценарий новейшего "суперужасника" обещает дать ответ на вопрос, почему ранняя Вселенная имела столь удивительно хорошо "подогнанный" набор параметров, чтобы спустя миллиарды лет в ней могла возникнуть жизнь и разум.
Самый старший экономист
Современная Россия яростно отвергает на словах наследие Милтона Фридмана, монетаризм и либерализм стали у нас бранными словами. Но старик Фридман только порадовался бы, видя неформальность наших трудовых отношений и бегство от государства во всем, начиная от призыва в армию.
NASA изучит загадочные облака-пришельцы
Феномен фосфоресцирующих серебристых облаков, за последние годы необычайно "расплодившихся" по всему миру, вскоре будет изучен новым специализированным космическим аппаратом NASA. В будущем эти облака хотят использовать как "зонтик" для Земли и обратить процессы глобального потепления вспять.
Инопланетяне теряются в шуме
Американскому исследователю из Мичиганского университета удалось выявить еще одну потенциальную проблему, которая, возможно, мешает нам наладить нормальную связь с внеземными цивилизациями. Новая работа, опубликованная в American Journal of Physics, носит наименование "Физические Пределы Связи, или Почему любая достаточно развитая технология неотличима от шума".
Умер первооткрыватель структуры ДНК
Фрэнсис Крик, один из первооткрывателей структуры молекулы ДНК и генетического кода, лауреат Нобелевской премии скончался 29 июля в Сан-Диего от рака толстого кишечника в возрасте 88 лет. Уже при жизни Крик стал считаться одним из величайших преобразователей всей биологической науки XX века, хотя в отрочестве он был почти что полным невеждой по части биологии. СМИ долгое время писали об открытии структуры ДНК почти исключительно в связи с работами Крика и Уотсона, да и они сами не всегда были склонны признавать заслуги коллег.
Теория известности: пример воздушных асов показывает, что от славы не стоит ждать справедливости
Газеты, заполненные историями о всяких мимолетных знаменитостях, мало-помалу приучают нас к мысли, что известным стать очень легко. Однако "теория известности", развиваемая двумя любителями строгой статистики, свидетельствует о том, что большинство тех людей, что явно заслужили свою долю популярности, с большой вероятностью будут все же "томиться непризнанными", в то время как очень немногие счастливчики, сделавшие для славы немногим больше, становятся действительно известными.
Скрипка и футбольный мяч: ученые вычисляют форму космоса
Первоначальная обработка данных, полученных зондом WMAP, казалось, подтвердила теорию, что наш мир является бесконечным и "плоским", однако интерпретация очередного массива данных от того же самого зонда дает теперь уже совершенно противоположный результат: окружающий нас космос может быть не только конечным, замкнутым и сравнительно небольшим по объему, но и имеет форму додекаэдра. Это своего рода 12-сторонний зал с волшебными зеркалами, создающими иллюзию бесконечности за счет отображения нескончаемого ряда копий одних и тех же звезд, находящихся, правда, на разных этапах своего развития.
Иммигрантов уподобят бабочкам
Отследить то место, откуда прибыли подозреваемые в том или ином преступлении, или раскрыть истинное происхождение иммигрантов, ищущих убежище в странах Запада, можно с помощью экспресс-анализа химического состава их волос. По крайней мере так считают британские исследователи.