Små förändringar, som en fjärils ving som klappar, kan förstärkas nedströms i ett kaotiskt system. Education Images/Getty Images Kaos framkallar bilder av dinosaurierna som springer vilt i Jurassic Park, eller min väns barn som härjar i vardagsrummet.
I en kaotisk värld, man vet aldrig vad man kan förvänta sig. Det händer saker hela tiden, drivs av någon form av slumpmässig impuls.
Men kaos har en djupare mening i samband med fysik och klimatvetenskap, relaterat till hur vissa system - som vädret eller ett barns beteende - är i grunden oförutsägbara.
Forskare definierar kaos som de förstärkta effekterna av små förändringar i nuet som leder till långsiktig oförutsägbarhet. Bild två nästan identiska berättelser. I en version, två människor stöter på varandra på en tågstation; men i den andra, tåget anländer 10 sekunder tidigare och mötet händer aldrig. Från och med då, de två plotlinjerna kan vara helt olika.
Vanligtvis spelar de små detaljerna ingen roll, men ibland har små skillnader konsekvenser som fortsätter att förvärras. Och den sammansättningen är det som leder till kaos.
En chockerande serie upptäckter på 1960- och 70 -talen visade hur lätt det är att skapa kaos. Ingenting kan vara mer förutsägbart än den svängande pendeln på en morfarsklocka. Men om du separerar en pendel halvvägs genom att lägga till en annan axel, svängningen blir vilt oförutsägbar.
Vem möts inte i mängden om tåget kommer några sekunder tidigare? SOPA Images/Getty Images
Som en komplex systemvetare, Jag tänker mycket på vad som är slumpmässigt.
Vad är skillnaden mellan ett kortpaket och vädret? Du kan inte förutsäga din nästa pokerhand - om du kunde, de skulle kasta dig ur kasinot - medan du förmodligen kan gissa morgondagens väder. Men hur är det med vädret om två veckor? Eller om ett år?
Slumpmässighet, som kort eller tärningar, är oförutsägbar eftersom vi bara inte har rätt information. Kaos är någonstans mellan slumpmässigt och förutsägbart. Ett kännetecken för kaotiska system är förutsägbarhet på kort sikt som går sönder snabbt över tiden, som i flodforsar eller ekosystem.
Isaac Newton föreställde sig fysiken som en uppsättning regler som styr ett urverk universum - regler som, en gång satt igång, skulle leda till ett förutbestämt resultat. Men kaosteorin visar att även de strängaste reglerna och nästan perfekt information kan leda till oförutsägbara resultat.
Denna insikt har praktiska tillämpningar för att avgöra vilken typ av saker som är förutsägbara alls. Kaos är varför ingen väderapp kan berätta vädret om två veckor - det är helt omöjligt att veta.
Å andra sidan, bredare förutsägelser kan fortfarande vara möjliga. Vi kan inte förutse vädret om ett år från nu, men vi vet fortfarande hur vädret är på den här tiden på året. Så kan klimatet vara förutsägbart även om vädret inte är det. Teorier om kaos och slumpmässighet hjälper forskare att reda ut vilka typer av förutsägelser som är vettiga och vilka som inte gör det.
Kaos kan förklara varför klimatet är förutsägbart medan vädret inte är det. SOPA Images/Getty Images Mitchell Newberry är biträdande professor i komplexa system vid University of Michigan.
Den här artikeln är publicerad igen från Konversationen under en Creative Commons -licens. Du kan hitta originalartikel här.
