Was ist Chaostheorie?

Die Chaostheorie bezieht sich auf das Verhalten bestimmter Bewegungssysteme wie Meeresströmungen oder Bevölkerungswachstum, um besonders empfindlich gegenüber winzigen Veränderungen bei den Startbedingungen zu sein, die zu drastisch unterschiedlichen Ergebnissen führen.Im Gegensatz zu dem, was es umgangssprachlich impliziert, bedeutet die Chaostheorie nicht, dass die Welt metaphorisch chaotisch ist, und sie bezieht sich auch nicht auf Entropie, mit der Systeme natürlich zur Störung tendieren.Die Chaostheorie beruht auf der Unsicherheit, die den Messungen, der Präzision von Vorhersagen und dem nichtlinearen Verhalten scheinbar linearer Systeme innewohnt.

Vor der Quantenmechanik war die Chaostheorie die erste seltsame Idee der Physik.1900 Henri Poincar #233;Überlegte die Beziehung zwischen Werten zu verschiedenen Zeitpunkten eines Systems, dessen allgemeines Verhalten genau vorhergesagt werden konnte, z. B. ein Planet in der Umlaufbahn.Er erkannte, dass eine Messung, wie Position, Geschwindigkeit oder Zeit, niemals genau festgelegt werden kann, da jedes Instrument, das möglicherweise entwickelt werden könnte, eine Grenze für seine Empfindlichkeit haben würde.Das heißt, keine Messung ist unendlich präzise. Poincar #233;Ich wusste, dass Bewegung durch eine Reihe von Gleichungen, die Dinge genau vorhersagen können, wie ein Ball enden, wenn er eine Rampe rollt, genau vorhersagen kann.Er theoretisierte jedoch, dass ein winziger Unterschied in den Anfangsbedingungen, der auf nahezu unbedeutenden Variationen einer Messung wie Masse basiert, zu zwei völlig unterschiedlichen makroskopischen Ergebnissen führen könnte, weit in der Zukunft.Diese Theorie wurde als dynamische Instabilität bezeichnet, und spätere Wissenschaftler bestätigten die Richtigkeit seiner Ideen.Erwartungen.Tatsächlich könnten alle Vorhersagen, die sie ergeben, so wild unterschiedlich sein, dass sie nicht besser sind als Vermutungen.Es ist kontraintuitiv, dass ein genauerer Wert keine genauere Ausgabe ergeben würde.

Der Schneeball -Effekt einer winzigen Änderung der einflussreichen Umstände wird als Schmetterlingseffekt bezeichnet.Diese Metapher legt nahe, dass ein Schmetterling, der seine Flügel flattert, ein fast unmerklicher Einfluss, zur Entwicklung eines Hurrikans auf der anderen Seite der Welt beitragen könnte.Edward Lorenz hat die ersten Computersimulationen in den 1960er Jahren durchgeführt, die mit tatsächlichen Gleichungen und Daten dynamische Instabilität zeigtenWetter und Klima.Dies ist nicht nur ein reales Szenario, das aus etwas zu wenig Thermometern im Ozean resultiert.Die Chaostheorie ist eine überprüfbare, mathematisch konsistente Theorie, die zeigt, dass manchmal zunehmend genaue Messungen, die in Gleichungen angeschlossen sindund groß angelegte Struktur.Sie untersuchen Muster im globalen Klima, die Massenverteilung von Galaxien in Superclustern und die Variation der Bevölkerung in einer geologischen Zeitskala.Sie nehmen an, dass auf makroskopischer Ebene bestimmte Arten von Organisation und Konsistenz nur durch die Störung und Inkonsistenz der Chaostheorie ermöglicht wurden.