Τίτλος πρωτοτύπου: Conceptual Physics
Είδος έργου: Φυσική
1η έκδοση στην αγγλική γλώσσα: 2002
Ελληνικός τίτλος: Οι έννοιες της Φυσικής
Μετάφραση: Ελένη Σηφάκη, Ιωάννης Παπαδόγγονας
Επιστημονική επιμέλεια: Ιωάννης Παπαδόγγονας
Εκδόσεις: Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης
Έτος παρούσας έκδοσης: 2013 (1η έκδοση 2004)
**Γράφει ο Γιάννης Παπακωνσταντίνου
Φυσικός
Προβλεψιμότητα και χάος
Όταν είναι γνωστές οι αρχικές συνθήκες ενός συστήματος που χαρακτηρίζεται από τάξη, μπορούμε να κάνουμε προβλέψεις για την εξέλιξή του. Για παράδειγμα, μπορούμε να γνωρίζουμε τη θέση και την ώρα άφιξης ενός αεροπλάνου όταν ξέρουμε την ώρα εκκίνησης και την ταχύτητά του. Μπορούμε να γνωρίζουμε πότε θα γίνει έκλειψη Σελήνης ή Ηλίου και πού θα είναι αυτή ορατή, καθώς έχουμε στα χέρια μας τα χαρακτηριστικά της κίνησης των σωμάτων που εμπλέκονται στο φαινόμενο. Όλα αυτά συμβαίνουν στον Νευτώνειο μακρόκοσμο.
Ανάλογα έχουν τα πράγματα και στον κβαντικό μικρόκοσμο, όπου κι εκεί είναι δυνατό να προβλεφθεί η πιθανότητα να βρεθεί σε κάποια θέση ένα υποατομικό σωματίδιο ή σε ποιο χρονικό διάστημα θα συμβεί η διάσπαση ενός ατόμου.
Η προβλεψιμότητα στα συστήματα που χαρακτηρίζονται από τάξη, είτε είναι Νευτώνεια είτε Κβαντικά, στηρίζεται στη γνώση των αρχικών συνθηκών.
Ορισμένα συστήματα όμως, Νευτώνεια ή Κβαντικά, δεν χαρακτηρίζονται από τάξη, με αποτέλεσμα να μην είναι προβλέψιμα όσο καλά και αν γνωρίζουμε τις αρχικές συνθήκες (την αφετηρία τους δηλαδή). Αυτά τα συστήματα λέγονται χαοτικά και είναι εγγενώς μη προβλέψιμα.
Για παράδειγμα, η στροβιλώδης ροή του νερού πραγματοποιείται με χαοτικό τρόπο. Όλοι μπορούν να παρατηρήσουν ότι σε ένα ρυάκι δύο ολόιδια κομμάτια ξύλο με την ίδια αφετηρία και την ίδια στιγμή, δεν θα ακολουθήσουν την ίδια πορεία και, πολλές φορές, ούτε καν παρόμοιες.
Τα καιρικά φαινόμενα είναι επίσης χαοτικά. Μικρές μεταβολές στις ατμοσφαιρικές συνθήκες κάποια στιγμή σε κάποιο τόπο, μπορεί να προκαλέσουν μεγάλες μεταβολές μετά από καιρό κάπου αλλού που ουσιαστικά είναι μη προβλέψιμες. Έτσι ορθώνεται ένα φράγμα στην προσπάθεια πρόβλεψης του καιρού από τους μετεωρολόγους.
Αυτό το φράγμα οδήγησε τον επιστήμονα Έντουαρντ Λόρεντζ να αναρωτηθεί για πρώτη φορά «Άραγε το πέταγμα μιας πεταλούδας στη Βραζιλία μπορεί να προκαλέσει τυφώνα στο Τέξας;»
Ο όρος «φαινόμενο της πεταλούδας» χρησιμοποιείται σήμερα για να δηλώσει διεργασίες όπου μία πολύ μικρή δράση μπορεί να ενισχυθεί και να προκαλέσει φαινόμενα μεγάλης κλίμακας.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ένα χαοτικό σύστημα δεν είναι απόλυτα μη προβλέψιμο. Στα επιμέρους τμήματα του μπορεί να υπάρχει κάποια τάξη, όπου όμως δεν αναδεικνύεται μία σταθερή σχέση με τα γειτονικά.
Οι επιστήμονες αναζητούν τις σχέσεις αυτές με μαθηματικό τρόπο ενώ οι καλλιτέχνες με το δικό τους τρόπο. Όλοι αναζητούν τις συνδέσεις των αμέτρητων όψεων της φύσης, οι οποίες υπήρχαν πάντα αλλά για τον άνθρωπο γίνονται αντιληπτές σιγά-σιγά.
Περισσότερες λεπτομέρειες για το βιβλίο στις Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου