Kelebek Etkisi Nedir ve Nasıl Yanlış Anlarız?

Aug 07 2020
Kelebek etkisinin, küçük bir değişikliğin (kelebeğin kanat çırpması gibi) büyük sonuçlar doğurabileceği (Çin'de bir kasırga) anlamına geldiğini düşünebiliriz. Ama ya tam tersi anlamına geliyorsa?
2015 yılında Londra'daki Doğa Tarihi Müzesi'ndeki 'Sansasyonel Kelebekler' sergisini vurgulamak için fotoğraf çekimi sırasında bir kızın yüzüne malakit kelebek kondu. Carl Court/Getty Images

Eğer düşünseydim kelebek etkisi sadece korkunç 2004 film Ashton Kutcher ve Amy Smart oynadığı, tekrar düşünün. Film, çok daha eski bir konsepte yeni bir bakıştı.

Kelebek etkisi, küçük, görünüşte önemsiz olayların nihayetinde çok daha büyük sonuçlara yol açabileceği fikridir - başka bir deyişle, çok karmaşık sistemler üzerinde doğrusal olmayan etkileri vardır. Örneğin, Hindistan'da bir kelebek kanatlarını çırptığında, hava basıncındaki bu küçük değişiklik sonunda Iowa'da bir kasırgaya neden olabilir.

Adı geçen filmde, Kutcher'ın karakteri zamanda geriye, çocukluğuna gitmenin bir yolunu buluyor. Bu yolculuğu her yaptığında, küçük şeyleri farklı şekilde yapar - ancak bu küçük değişikliklerin yetişkin hayatı üzerinde büyük (ve korkunç) etkileri olur.

"Kelebek etkisi" terimi, 1960'larda Massachusetts Institute of Technology'de meteoroloji profesörü olan ve hava durumu modellerini inceleyen Edward Lorenz tarafından icat edildi . Birbirine yakın olan mevcut hava durumunu gösteren iki başlangıç ​​noktasını karşılaştırırsanız, bunların yakında birbirinden ayrılacağını ve daha sonra bir alanın şiddetli fırtınalarla sonuçlanabileceğini, diğerinin ise sakin olabileceğini gösteren bir model tasarladı.

O zamanlar hava durumu istatistikçileri, koşullar şimdikiyle aynıyken neler olduğunu görmek için geçmiş kayıtlara bakarak gelecekteki hava durumunu tahmin edebilmeniz gerektiğini düşündüler. Lorenz şüpheciydi. Çeşitli hava durumu simülasyonlarını test etmek için bir bilgisayar programı yürütüyordu ve bir değişkeni .506127'den .506'ya yuvarlamanın simülasyonundaki iki aylık hava durumu tahminlerini önemli ölçüde değiştirdiğini keşfetti.

Demek istediği, uzun vadeli hava tahmininin neredeyse imkansız olduğuydu, çünkü büyük ölçüde insanlar doğanın inanılmaz karmaşıklığını ölçme yeteneğine sahip değillerdi . Pivot noktaları olarak hareket edebilen ve çok daha büyük sonuçlara dönüşen çok fazla dakika değişkeni vardır.

Bilim gazetecisi Peter Dizikes'in Boston Globe'da yazdığı gibi :

Lorenz, doğanın 'sayısız' bağlantılarının, bir kelebeğin kanadının bir kasırgaya neden olabileceği ya da bildiğimiz kadarıyla hortumu önleyebileceği anlamına geldiğini belirtti. onu rahatsız etmeseydik olurdu, çünkü sonraki değişiklikler önceki bir durumu geri yüklemek için çok karmaşık ve karmaşıktır."

Bu nedenle, insanlar genellikle kelebek etkisinin küçük değişikliklerin büyük sonuçları olabileceği anlamına geldiğini düşünürken (ve hangi değişikliğin neye neden olduğunu görmek için bu ilerlemeyi takip edebiliriz), Lorenz bu değişiklikleri takip edemeyeceğimizi söylemeye çalışıyordu . Bir hava düzeninin bir şekilde diğerine geçmesine neyin neden olacağını tam olarak bilmiyoruz.

Lorenz, 1963'te " Deterministik Periyodik Olmayan Akış " başlıklı bir makalesinde çalışmasını halka tanıtırken bunu "başlangıç ​​koşullarına hassas bağımlılık" olarak adlandırdı . ("Kelebek etkisi" terimini konu hakkında daha sonraki konuşmalarında kullandı.) Makale, en azından ilk başta, diğer araştırmacılar tarafından nadiren alıntılandı.

Kelebek Etkisi ve Kaos Teorisi

Daha sonra, diğer bilim adamları Lorenz'in keşfinin önemini fark ettiler. Onun kavrayışları, kaos teorisi olarak bilinen bir matematik dalının , doğası gereği öngörülemeyen sistemlerin davranışını tahmin etmeye çalışma fikrinin temelini attı .

Kelebek etkisinin örneklerini her gün görebilirsiniz. Hava durumu sadece bir örnek. İklim değişikliği bir başka. Çünkü, ortaya çıktığı gibi, ısınma iklimleri Kuzey Amerika'daki alpin kelebek türlerini - uygun şekilde - etkiliyor.

Bir topluluk ekoloğu olan Alessandro Filazzola, "İklim değişikliğinin bazı türler için çok sıcak veya diğerleri için çok kurak gibi bazı büyük etkileri olması bekleniyor, ancak neredeyse sonsuz miktarda daha küçük, dolaylı etkiler de meydana gelecek" diyor. veri bilimcisi ve Alberta Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı.

" Araştırmamızda , bu dolaylı etkilerden birine baktık ve gelecekteki iklimin, bir kelebeğin ve ev sahibi bitkinin mekansal konumunda yavaş yavaş uyumsuzluğa neden olacağını gördük. Bir tırtıl olarak, bu kelebek yalnızca bu tür bitki türleriyle beslenir, bu nedenle herhangi bir uyumsuzluk söz konusu değildir. menzilde kelebeğin azalmasına neden olur."

Bir an için durup bir besin ağındaki diğer tüm türleri düşünürsek, birdenbire birçok türün etkilenme potansiyeli olduğunu ekliyor - sadece küçük bir kelebeğin değil. Bu, büyük ölçekte eylemdeki kelebek etkisidir.

"Örneğin, o kelebeği besleyen hayvanlar ve o hayvanlarla beslenen hayvanlar, ya da diğer böcek türleri, hatta diğer kelebekler? Projemiz oldukça kontrollüydü çünkü kelebek türümüz sadece bir tür bitkiyi yiyor. , ancak tüm ekosistemi düşündüğünüzde mantık korunur (ölçmesi daha zor)."

Küçük bir değişikliğin nasıl hızla istenmeyen sonuçlara yol açabileceğini düşünmeye başladığımızda, doğal olarak endişe nedeni var.

Örneğin, hidroelektrik barajların yapımını sınırlamak, belirli türdeki çevresel zararları azaltabilir. Ancak bu potansiyel temiz enerji kaynağını ortadan kaldırırken, küresel ısınmayı hızlandıran fosil yakıtlara geri dönme eğilimindeyiz. Fosil yakıtlara olan bağımlılığımızı azaltmayı amaçlayan biyoyakıt sübvansiyonları , yağmur ormanlarının tahribatına, tatlı su israfına ve insan nüfusunun en yoksul kesimlerini etkileyen gıda fiyatlarındaki artışlara neden oldu.

O halde, zarar vermekten korkmadan, hayatımızdaki pek çok şeyi nasıl yapabiliriz? Filazzola örnek olarak kelebeklere geri döner.

"Dolaylı etkilerin daha iyi anlaşılması, muhtemelen bu etkileri hafifletmeye çalışmanın en önemli adımlarından biridir. Daha basit olsa da, sadece doğayı orijinal durumuna yakın tutmak gerçekten en önemli şeydir" diyor. "Ekosistemler son derece karmaşıktır ve tek bir türün kaybının algılanan bir etkisi olmayabilir, ancak tüm sistem üzerinde kademeli etkileri olabilir." Örneğin , kurdun Yellowstone Park'ta yeniden tanıtılması, diğer faydaların yanı sıra kunduz popülasyonlarını artırdı, söğüt ve kavak bitkilerinin sayısını artırdı ve kuşlar, çakallar ve ayılar için yiyecek sağladı.

Ardından kelebek etkisinin bireysel yaşamlarımızda nasıl rol oynayabileceğini düşünürüz. Gezegende yaklaşık 8 milyar insan varken, sadece bir kişi Dünya'da yankılanan değişiklikleri yapabilir mi?

Filazzola, kişisel eylemlerinin dolaylı etkilerini merak ettiğini söylüyor.

“Satın aldığım ürünler, etkileşimde bulunduğum insanlar, söylediğim şeylerin her birinin toplumda dalgalanan basamaklı etkileri olabileceğine inanıyorum” diyor. "İşte bu yüzden iyi bir insan olmaya çalışmak, olumlu bir etki yaratmak önemlidir. Ayrıca düşündüğüm bir şey de, bu dolaylı etkilerin çoğu zaman pek çok kişinin düşündüğü kadar küçük ve ortadan kaldırılmadığıdır."

ŞİMDİ İLGİNÇ

NASA, uzay aracına rehberlik etmek için kelebek etkisinden yararlanıyor . 1978'de fırlatılan International Cometary Explorer, Giacobini-Zinner kuyruklu yıldızının kuyruğundan geçerek ve değerli veriler toplayarak bir kuyruklu yıldızı önleyen ilk uzay aracı oldu. Tam bir anda kullanılan çok küçük bir yakıt parçasının, gemiyi yüksek hızda , doğru zamanda doğru yere ulaştıracağını hesaplayarak kaotik sistemlerden yararlandılar - ve mükemmel çalıştı.