الشواش 7 : الجواذب الغريبة

تأثيـــــــــــرالفــــــــــــراشة

الفصل السابق الفصل الآتي

في 1963 لما كان  إدوارد لورنز (1917-2008)  يهتم بمسألة  انتقال الحرارة  في الغلاف الجوي بسط بطريقة دقيقة معادلات  نافيي- ستوكس  لميكانيك السوائل المعروفة بتعقيدها البالغ. الأنموذج الجوي للورنز هو ما يسميه الفزيائيون أنموذجا-لعبة: بالرغم من أنه ربما لا يمت إلى الواقع بصلة، فإن لورنز لم يتأخر في التحقق من أنه فعلا يتعلق بأنموذج رياضياتي هام. لا تستعمل معادلات لورنز إلا ثلاثة وسيطات بحيث ترمز كل نقطة (س، ع، ص) من الفضاء  إلى حالة للغلاف الجوي والتطور يعني اتباع حقل أشعة.

 

فهم تطور الزمن في الغلاف الجوي الافتراضي للورنز يؤؤول إلى تتبع مسار لحقل الأشعة هذا. لا ننسى أن الأمر يتعلق بأنموذج-لعبة وأن الغاية هي محاولة فهم الخطوط العريضة لسلوك مركب.

إذا اعتبرنا غلافين جويين متطابقين تقريبا، وبالتالي ممثلين بمركزي كرتين صغيرتين متقاربتين إلى أبعد حد فإن التطورين ينفصلان بسرعة بصورة ذات مغزى: يضحى الغلافان مختلفين تماما. استطاع لورنز أن يلاحظ على أنموذجه الارتباط الحساس بالشروط الأولية: الشواش.

لكن الأهم أنه انطلاقا من عدد كبير من الغلافات الجوية الافتراضية فإن المسارات، بالرغم من أنها مجنونة وغير قابلة للتوقع شيئا ما، فإنها تبدو تتراكم كلها على شيء واحد على شكل فراشة والذي لقي رواجا تحت اسم جاذب لورنز، جاذب غريب بالفعل ...

 

إن لفهم جاذب لورنز رهانا علميا حقيقيا. ماذا يشبه بالتحديد ؟  كيف تتصرف ديناميكيته الداخلية ؟  لمحاولة الإجابة عن هذين السؤالين قدم بيرمان، ڨـوكنهايمر وويليامس في السنوات 1970 أنموذجا بسيطا يمكن إنشاؤه بشرائط من الورق : مثلما كان مع حدوة الحصان فقد تم الانتقال من ديناميكية في الزمن المستمر إلى ديناميكية في الزمن المتقطع.

لقد لزم الأمر انتظار 2001  لكي يبرهن الرياضياتي وارويك توكر أن شرائط الورق تصف فعلا حركة لورنز : من أجل كل مسار في جاذب لورنز يوجد مسار على شرائط الورق يتصرف تماما بنفس الطريقة. حتى ولو أن كل ذلك ماانفك تبسيطيا جدا بالنسبة إلى ظاهرة الطقس الحقيقية فإنه يوضح أن الأشياء البسيطة يهواها الرياضياتيون.

 

النسخة بي دي إف لهذه الصفحة وتعليقات الفصل

الفصل السابق الفصل الآتي

هاهو أدناه الفصل 7 من الفيلم بالعربية. لاختيار لغة أخرى، للوصول إلى قائمة كل الفصول والترجمات التحتية، أو للحصول على معلومات بشأن الترخيص الذي يتم تحته نشر هذا الفيلم، انظروا الصفحة الفيلم