þekking Discovery
/ Knowledge Discovery >> þekking Discovery >> vísindi >> Eðlisvísindi >> stærðfræði hugtök >>

Hvernig Chaos Theory Works

ð undirbúa fyrir ráðstefnu kynningu, samstarfsaðila lagði hann að breyta titlinum í eitthvað tad skáldlegri: " Líkindi: Er Flap vængi fiðrildi í Brasilíu af stað Tornado í Texas "? Myndin töfra almenning, og brátt Butterfly Effect varð standandi myndlíking fyrir áskoranir veður spá og óreiðu sig.

Lorenz hefði verið sáttur við árangur tölva tilraun hans, en hann grunaði að hann gæti að standa á þröskuld einhverju stærra - eitthvað mikil. Nú-frægur " hans; dishpan tilraunir " . opnaði dyrnar að þessum villta og dásamlegur veröld sem við þekkjum í dag sem óreiðu
Lorenz aðdráttarmengjum: A Portrait of Chaos

tölva líkan Lorenz er eimað flókna hegðun lofthjúpsins í 12 jöfnum - mikil einföldun ef það alltaf var einn. En MIT vísindamaður þarf eitthvað, jafnvel einfaldara ef hann vonast til að fá betri líta á tantalizing áhrif hann glittir í hermi veðri hans. Hann minnkað vandamál hans við einn andrúmslofti ástands sem kallast Rolling vökva convection. Convection stað í stórum stíl þegar sólin hitar loftið nálægt yfirborði jarðar hraðar en loft meiri í andrúmsloftinu eða yfir líkama vatns. Sem afleiðing af þessu ójafn hita, hlýrra, léttari loft rís og kælir, þyngri loft sekkur. This í snúa skapar stór hringlaga " rúlla " lofts

Convection einnig getur komið fram á minni vog -. í bolla af heitu kaffi, skálum hlýnun vatni eða í rétthyrndum kassa úr málmi hituð neðan. Lorenz ímyndað þessa seinni smærri dæmi Rolling convection og setja um leiðir einföldustu jöfnur hægt að lýsa fyrirbæri. Hann kom upp með a setja af þremur ólínulegum jöfnum:

  1. dx /dt = σ (YX)
  2. dy /dt = ρx - y - xz
  3. dz /dt = XY - βz

    þar σ (Sigma) táknar hlutfall vökva seigju til varmaleiðni, ρ (RHO) táknar hitamunur efst og neðst á kerfinu og beta ( beta) er hlutfall kassi width kassi hæð. Að auki eru þrjú skipti að þróast breytur: x, sem jafngildir convective flæði; y, sem jafngildir lárétt hiti dreifingu; og z, sem jafngildir lóðrétt hitastig dreifingu.

    jöfnur, með aðeins þremur breytum, horfði einfalt að leysa. Lorenz valdi byrja gildi - σ = 10, ρ = 28 og β = 8/3 - og birgði þá í tölvuna hans, sem halda áfram að reikna út hversu breytur myndi breytast með tímanum. Að sjón gögn, nota hann til hvers þriggja takka framleiðsla eins hnit í þrívítt rúm. Hvað tölva brá var furðu feril með tveimur skarast spírala líkist fiðrildi vængi eða grímu uglu er. Línan gera upp feril aldrei skorinn sig og