תורת הכאוס - היסטוריה ועקרונות בסיסיים
דף הבית  >>  >>  הרשם  |  התחבר
מאמרים

תורת הכאוס - היסטוריה ועקרונות בסיסיים 

מאת    [ 08/10/2005 ]
מילים במאמר: 489   [ נצפה 8312 פעמים ]

 
 
המדע, ובמיוחד המדעים המדוייקים, מקשרים תופעות טבעיות (פיסיקליות כימיות או אחרות) בקשרים של סיבה ותוצאה. במשך שנים נבנו נוסחאות והבנה של התהליכים שמאפשרים לדעת, עפ?י מצבה הנוכחי של מערכת, את מצבה בעתיד (?חיזוי?) והרבה פעמים גם את מצבה בעבר. מאחר שקשרי הסיבה והתוצאה מובנים במקרים רבים, ידיעת מצבה הנוכחי של מערכת כלשהי יכולה לתת לנו חיזוי מדוייק לחלוטין לגבי מצבה בעתיד (למשל, עזיבת כדור מעל פני הקרקע תוביל בהכרח לנפילתו, וניתן לדעת את תאוצתו, מהירותו ומיקומו של הכדור בכל רגע ורגע).

דבר זה מדוייק עבור גופים בודדים, ובמצב תיאורטי בו אין השפעה חיצונית על מערכת, ובו ניתן לדעת במדוייק את כל הפרטים על אותה המערכת. לא כך הוא הדבר בכל המקרים: למעשה לא ניתן לדעת את מצבה של מערכת בדיוק אינסופי (יש גבול ליכולת המדידה) וישנן השפעות שיהיה לנו קשה למדוד ולהכניס אותן לחישוב (למשל, רוח שפתאום תגיע ותשפיע על מסלולו של הכדור הנופל).

בעבר הניחו שאותן השגיאות במדידה, וחוסר היכולת לדעת כל דבר על המערכת, השפעתם לא קריטית בשום מצב, וככל שנגדיל את הידע שלנו על המערכת שמודדים כך גם נוכל להגדיל את דיוק החיזוי לגבי מצבה העתידי של המערכת, ובאותה המידה. אולם לא כך הדבר.

האדם שאליו מיוחסת תחילת התפתחותה של תורת הכאוס הוא הנרי פוינקר. כשניסה לחשב מיקומו של כדור הארץ והירח במערכת השמש בכל זמן נתון, גילה שכאשר קיים הבדל קטן מאד בידע הראשוני לגבי מיקום הגופים הנ?ל, לאחר זמן שאינו (מספיק) גדול, קשה לדעת את מיקומם של הגופים. ניבוי לא מדוייק נוסף גילה, בשנות השישים של המאה הקודמת, המטאורולוג אדוארד לורנץ. לורנץ הכניס את הנתונים הידועים לו למחשב ששימש לבדיקת מודל פרימיטיבי (חיזוי) של מזג האויר, כדי לקבל חיזוי מהתוכנה. אותה תוכנה, בבדיקה חוזרת שעשה, נתנה לו תוצאה שונה לאותם הנתונים שהכניס (או לפחות, כך סבר בתחילה). לאחר שבדק שוב את הנתונים, גילה שהוא לא שם לב, והכניס מספר נתונים כשהם ללא הספרה האחרונה שלהם (הימנית ביותר). מדובר היה במספרים בעלי מספר ספרות רב יחסית.

ההבדל המזערי בנתונים שהכניס שינה לחלוטין את תוצאות החישוב, ואת התחזית שהמחשב נתן.

תופעה זו, שינוי קטן בתנאי ההתחלה שמביא לשינוי גדול בתוצאה, זכתה לכינוי ?אפקט הפרפר?: כל דבר הכי קטן משפיע, ולכן גם פרפר המנענע בכנפיו יכל להשפיע על התהוות סופה בארץ רחוקה.
יש אנשים שמתקשים להפנים את הרעיון הנ?ל: הרי איך ישפיע פרפר על סופה? ההשפעה שלו תהיה הרבה יותר קטנה מגורמים אחרים. אז...
ראיתם את הסרט ?דלתות מסתובבות?? בסרט מתואר מהלך חייה של אישה צעירה. אנו רואים את אותו היום בחייה, פעמיים, עם הבדל קטן: באחד המקרים היא מפספסת את הרכבת הביתה בכמה שניות, בשני לא. באחד שלא פיספסה בו את הרכבת היא תופסת את בעלה בוגד בה, ובשני לא. מכאן נגזרים הרבה שינויים, ובסופו של דבר, לאחר זמן לא רב חייה בשני המקרים שונים לחלוטין... והכל בגלל איחור של כמה שניות...

מכאן ואילך התפתח המדע הזה לכיוונים שונים רבים ומגוונים, ונעשה בו שימוש מדעי וטכנולוגי, לפעמים אפילו בתחומים שנראים ממבט ראשון כאילו אינם קשורים כלל, כתחום התקשורת למשל. וכך גם היום, תורת הכאוס נמצאת בהחלט במקום מכובד במחקר המדעי.

מאמר זה נכתב במקור בספטמבר 2002
הכותב בעל תואר ראשון במדע כללי מאוניברסיטת ת"א. כותב על נושאים מדעיים בבלוג אישי ובפורום מדע, טכנולוגיה וטבע במערכת הפורומים "פרש" מאז אוגוסט 2002. מספר דברים שכתב הופיעו גם במקומות נוספים, בהם גם מדור מדע וטבע באתר ynet.
מאמרים נוספים שעשויים לעניין אותך:

שליחת המאמר שלח לחבר  הדפסת המאמר הדפסת המאמר  קישור ישיר למאמר קישור ישיר למאמר  דווח מאמר בעייתי דווח על מאמר בעייתי  כתוב לכותב המאמר פניה לכותב המאמר  פרסום המאמר פרסום המאמר 

©2017
כל הזכויות שמורות

מורנו'ס - שיווק באינטרנט

אודותינו
שאלות נפוצות
יצירת קשר
יתרונות לכותבי מאמרים
מדיניות פרטיות
רשימת כותבים
כותבים מומחים
עלינו בעיתונות
מאמרים חדשים
פרסם אצלנו
לכותבי מאמרים: פתיחת חשבון חינם
כניסה למערכת
יתרונות לכותבי מאמרים
תנאי השירות
הנחיות עריכה
לבעלי אתרים:



מדיה חברתית:
חלון מאמרים לאתרך
תנאי שימוש במאמרים
ערוצי מאמרים ב-RSS Recent articles RSS


מאמרים בפייסבוק מאמרים בטוויטר מאמרים ביוטיוב