ผลกระทบของผีเสื้อคืออะไรและเราเข้าใจผิดได้อย่างไร?

หากคุณคิดว่าเอฟเฟกต์ผีเสื้อเป็นเพียงภาพยนตร์ปี 2004 ที่แย่มากที่นำแสดงโดย Ashton Kutcher และ Amy Smart ลองคิดใหม่อีกครั้ง ภาพยนตร์เรื่องนี้เป็นเพียงแนวคิดใหม่ในแนวคิดที่เก่ากว่ามาก

ผลกระทบของผีเสื้อเป็นแนวคิดที่ว่าเหตุการณ์เล็กๆ น้อยๆ ที่ดูเหมือนไม่สำคัญในท้ายที่สุดอาจส่งผลให้เกิดบางสิ่งที่มีผลกระทบที่ใหญ่กว่ามาก กล่าวอีกนัยหนึ่ง เหตุการณ์เหล่านี้มีผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้นต่อระบบที่ซับซ้อนมาก ตัวอย่างเช่น เมื่อผีเสื้อกระพือปีกในอินเดีย ความกดอากาศที่เปลี่ยนแปลงเล็กน้อยนั้นอาจทำให้เกิดพายุทอร์นาโดในรัฐไอโอวาในที่สุด

ในภาพยนตร์ดังกล่าว ตัวละครของคุชเชอร์พบวิธีเดินทางย้อนเวลากลับไปสู่วัยเด็กของเขา ทุกครั้งที่เขาเดินทาง เขาทำสิ่งเล็กๆ แตกต่างออกไป แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ เหล่านั้นกลับส่งผลกระทบใหญ่หลวง (และน่าสยดสยอง) ต่อชีวิตวัยผู้ใหญ่ของเขา

คำว่า "butterfly effect" ถูกสร้างขึ้นในปี 1960 โดยEdward Lorenzศาสตราจารย์ด้านอุตุนิยมวิทยาที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ ซึ่งกำลังศึกษารูปแบบสภาพอากาศ เขาคิดค้นแบบจำลองที่แสดงให้เห็นว่าหากคุณเปรียบเทียบจุดเริ่มต้นสองจุดที่ระบุสภาพอากาศปัจจุบันที่อยู่ใกล้กัน ไม่นานจุดเหล่านั้นก็จะลอยออกจากกัน และต่อมา พื้นที่หนึ่งอาจมีพายุรุนแรง ในขณะที่อีกแห่งหนึ่งสงบ

ในขณะนั้น นักสถิติสภาพอากาศคิดว่าคุณควรจะสามารถทำนายสภาพอากาศในอนาคตโดยดูจากบันทึกทางประวัติศาสตร์เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อสภาพอากาศเหมือนกับตอนนี้ ลอเรนซ์มีท่าทีสงสัย เขาใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อทดสอบการจำลองสภาพอากาศแบบต่างๆ และเขาพบว่าการปัดเศษตัวแปรหนึ่งตัวจาก .506127 เป็น .506 ได้เปลี่ยนแปลงการคาดการณ์สภาพอากาศเป็นเวลาสองเดือนในการจำลองของเขาอย่างมาก

ประเด็นของเขาคือการคาดการณ์สภาพอากาศในระยะยาวแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ส่วนใหญ่เป็นเพราะมนุษย์ไม่มีความสามารถในการวัดความซับซ้อนที่น่าเหลือเชื่อของธรรมชาติ มีตัวแปรนาทีมากเกินไปที่สามารถทำหน้าที่เป็นจุดกลับตัวได้ โดยเรียงซ้อนกันเป็นผลลัพธ์ที่ใหญ่กว่ามาก

ตามที่นักข่าววิทยาศาสตร์ Peter Dizikes เขียนไว้ใน Boston Globe :

ดังนั้น ในขณะที่ผู้คนมักคิดว่าผลกระทบของผีเสื้อหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ อาจมีผลลัพธ์ที่ใหญ่หลวง (และเราสามารถติดตามความก้าวหน้านี้เพื่อดูว่าการเปลี่ยนแปลงเกิดจากอะไร) ลอเรนซ์พยายามบอกว่าเราไม่สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้ เราไม่รู้จริงๆ ว่าอะไรจะทำให้รูปแบบสภาพอากาศเปลี่ยนไปในทางใดทางหนึ่ง

Lorenz เรียกสิ่งนี้ว่า "การพึ่งพาอาศัยกันอย่างละเอียดอ่อนในเงื่อนไขเริ่มต้น" เมื่อเขาแนะนำงานของเขาต่อสาธารณชนในบทความปี 1963 เรื่อง " Deterministic Nonperiodic Flow " (คำว่า "เอฟเฟกต์ผีเสื้อ" ที่เขาสร้างขึ้นในการกล่าวสุนทรพจน์ในภายหลังเกี่ยวกับหัวข้อนี้) นักวิจัยคนอื่นๆ แทบไม่มีการอ้างถึงบทความนี้ อย่างน้อยก็ในตอนแรก

ผลกระทบของผีเสื้อและทฤษฎีความโกลาหล

ต่อมา นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ได้ตระหนักถึงความสำคัญของการค้นพบของลอเรนซ์ ข้อมูลเชิงลึกของเขาวางรากฐานสำหรับสาขาของคณิตศาสตร์ที่รู้จักกันเป็นทฤษฎีความโกลาหล , ความคิดของการพยายามที่จะทำนายพฤติกรรมของระบบที่มีคาดเดาไม่ได้โดยเนื้อแท้

คุณสามารถเห็นอินสแตนซ์ของเอฟเฟกต์ผีเสื้อได้ทุกวัน สภาพอากาศเป็นเพียงตัวอย่างหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นอย่างอื่น เนื่องจากสภาพอากาศที่ร้อนขึ้นส่งผลกระทบ - พอสมควร - สายพันธุ์ของผีเสื้ออัลไพน์ในอเมริกาเหนือ

Alessandro Filazzola นักนิเวศวิทยาชุมชนและนักนิเวศวิทยาของชุมชนกล่าวว่า "การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคาดว่าจะส่งผลกระทบในวงกว้าง เช่น ร้อนเกินไปสำหรับบางชนิดหรือแห้งเกินไปสำหรับสัตว์อื่นๆ แต่ผลกระทบทางอ้อมเล็กๆ น้อยๆ ก็จะเกิดขึ้นได้เช่นกัน" นักวิทยาศาสตร์ข้อมูลและเพื่อนหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยอัลเบอร์ตา

"ในการวิจัยของเรา เราได้พิจารณาผลกระทบทางอ้อมอย่างใดอย่างหนึ่งและเห็นว่าสภาพอากาศในอนาคตจะทำให้เกิดความไม่สอดคล้องกันอย่างช้าๆ ในตำแหน่งเชิงพื้นที่ของผีเสื้อและพืชที่เป็นที่อยู่ของผีเสื้อ ในฐานะที่เป็นหนอนผีเสื้อ ผีเสื้อนี้จะกินเฉพาะพืชชนิดนี้เท่านั้น จึงไม่ตรงกัน ในระยะจะทำให้ผีเสื้อลดลง"

เขาเสริมว่าหากเราหยุดชั่วครู่หนึ่งแล้วนึกถึงสายพันธุ์อื่นๆ ทั้งหมดในใยอาหาร ทันใดนั้นก็มีโอกาสที่สัตว์หลายชนิดจะได้รับผลกระทบ ไม่ใช่แค่ผีเสื้อตัวเล็กเพียงตัวเดียว นั่นคือผลกระทบของผีเสื้อในวงกว้าง

“ยกตัวอย่างเช่น สัตว์ที่กินผีเสื้อตัวนั้นและสัตว์ที่กินสัตว์เหล่านั้น หรือแมลงชนิดอื่นๆ รวมกันหรือแม้แต่ผีเสื้ออื่น ๆ โครงการของเราค่อนข้างถูกควบคุมเพราะผีเสื้อของเรากินพืชประเภทเดียวเท่านั้น แต่ตรรกะจะคงอยู่เมื่อคุณพิจารณาระบบนิเวศทั้งหมด (แค่วัดได้ยากกว่า)"

เมื่อเราเริ่มพิจารณาว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ หนึ่งอย่างสามารถส่งผลอย่างรวดเร็วโดยไม่ได้ตั้งใจได้อย่างไร ย่อมมีสาเหตุที่ทำให้เกิดความกังวล

ตัวอย่างเช่นการจำกัดการก่อสร้างเขื่อนพลังน้ำอาจลดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมบางประเภท แต่ในการกำจัดแหล่งพลังงานสะอาดที่อาจเกิดขึ้นนี้ เรามักจะถอยกลับไปใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่เร่งภาวะโลกร้อน เงินอุดหนุนเชื้อเพลิงชีวภาพซึ่งหมายถึงการลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ได้เพิ่มการทำลายป่าฝน ของเสียในน้ำจืด และราคาอาหารที่เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลกระทบต่อประชากรกลุ่มที่ยากจนที่สุด

เราจะสามารถทำอะไรได้มากมายในชีวิตของเราโดยไม่ต้องกลัวว่าจะเกิดอันตราย? Filazzola กลับไปสู่ผีเสื้อเป็นตัวอย่าง

"ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับผลกระทบทางอ้อมอาจเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดวิธีหนึ่งในการพยายามลดผลกระทบเหล่านี้ ที่ง่ายกว่านั้น การรักษาธรรมชาติให้ใกล้เคียงกับสภาพเดิมเป็นสิ่งสำคัญที่สุด" เขากล่าว "ระบบนิเวศมีความซับซ้อนอย่างมาก และการสูญเสียสปีชีส์เดียวอาจไม่มีผลที่รับรู้ แต่อาจส่งผลกระทบเป็นลำดับต่อทั้งระบบ" ตัวอย่างเช่นการแนะนำหมาป่าอีกครั้งที่อุทยานเยลโลว์สโตนเพิ่มจำนวนประชากรบีเวอร์ เพิ่มจำนวนต้นวิลโลว์และแอสเพน และจัดหาอาหารสำหรับนก โคโยตี้ และหมี ท่ามกลางประโยชน์อื่นๆ

จากนั้นเราพิจารณาว่าผลกระทบของผีเสื้อสามารถส่งผลต่อชีวิตของเราได้อย่างไร ด้วยมนุษย์เกือบ 8 พันล้านคนบนโลกใบนี้ มีเพียงคนเดียวเท่านั้นที่สามารถทำการเปลี่ยนแปลงที่สะท้อนไปทั่วโลกได้หรือไม่?

Filazzola บอกว่าเขาสงสัยเกี่ยวกับผลทางอ้อมจากการกระทำส่วนตัวของเขา

“สินค้าที่ฉันซื้อ ผู้คนที่ฉันโต้ตอบด้วย สิ่งที่ฉันพูด ฉันเชื่อว่าแต่ละอย่างสามารถมีผลกระทบที่ต่อเนื่องกันที่กระจายไปทั่วสังคม” เขากล่าว “นั่นเป็นเหตุผลสำคัญที่ต้องพยายามและเป็นคนดีเพื่อสร้างอิทธิพลเชิงบวก สิ่งหนึ่งที่ฉันคิดด้วยก็คือผลกระทบทางอ้อมเหล่านี้มักจะไม่เล็กและถูกขจัดออกไปอย่างที่ฉันเชื่อว่าหลายคนคิดอย่างไร”

ตอนนี้ที่น่าสนใจ

นาซาใช้ประโยชน์จากผลผีเสื้อจากคู่มือยานอวกาศ International Cometary Explorer ซึ่งเปิดตัวในปี 1978 กลายเป็นยานอวกาศลำแรกที่สกัดกั้นดาวหาง ผ่านหางของดาวหาง Giacobini-Zinner และรวบรวมข้อมูลอันมีค่า พวกเขาควบคุมระบบที่วุ่นวาย โดยคำนวณว่าเชื้อเพลิงเพียงเล็กน้อยที่ใช้ในช่วงเวลาที่แน่นอนจะทำให้ยานแล่นด้วยความเร็วสูงไปยังที่ที่ถูกต้องในเวลาที่เหมาะสมและทำงานได้อย่างสมบูรณ์