ที่มาของ ทฤษฎี Chaos
ผีเสื้อกระพือปีกย่อมเกิดพายุใหญ่ เด็ดดอกไม้สะเทือนถึงดวงดาว
by Professor Edward Lorenz(1917-2008) Does the flap of a butterfly’s wings in Brazil
Set Off a Tornado in Texas? http://www.prachathon.org/forum/index.php?topic=1104.0
Specifically Lorenz studied a primitive model of how an air current would rise and fall while being heated by the sun.
ลอเรนซ์เจาะจงศึกษาแบบจำลองเก่าแก่ที่ว่าด้วยกระแสลมที่ลอยตัวขึ้นหรือลดต่ำลงเมื่อได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์
Lorenz’s computer code contained the mathematical equations which governed the flow the air currents. Since computer code is truly deterministic, Lorentz expected that by inputing the same initial values, he would get exactly the same result when he ran the program.
โปรแกรมคอมพิวเตอร์ของลอเรนซ์ลอเรนซ์ประกอบด้วยสมการคณิตศาสตร์หลายสมการ ที่ครอบคลุมการไหลเวียนของกระแสลม และเนื่องจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์เป็นสิ่งที่ตายตัว(Deterministic) ลอเรนซ์ จึงคาดว่าเมื่อใส่ตัวเลขเบื้องต้นที่เหมือนๆกันเข้าไป เมื่อรันโปรแกรมแล้ว เขาก็ควรได้รับผลลัพท์ที่ออกมาเหมือนกันอย่างไม่ผิดเพี้ยน
Lorenz was surprised to find, however, that when he input what he believed were the same initial values, he got a drastically different result each time.
แต่ ลอเรนซ์ต้องแปลกใจเมื่อเขาพบว่า ตัวเลขที่เขาคิดว่าเหมือนกันเมื่อตอนใส่อินพุทนั้น กลับให้ผลลัพท์ที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงในการรันแต่ละครั้ง
By examining more closely, he realized that he was not actually inputing the same initial values each time, but ones which were slightly different from each other.
จากการตรวจสอบอย่างละเอียดต่อมา เขาพบว่าตัวเลขที่เขาใส่ลงไปนั้น เขาไม่ได้ใส่ตัวเลขเดียวกันลงไปทุกครั้ง ตัวเลขที่เขาใส่แต่ละครั้ง จะมีค่าแตกต่างกันเล็กน้อย
He did not notice the initial values for each run were different because the difference was incredibly small, so small as to be considered microscopic and insignificant by usual standards.
เขาไม่ได้สังเกตเห็นความแตกต่างของตัวเลขที่เขาใส่ลงไป เพราะความแตกต่างที่มีนั้น มันน้อยจนแทบไม่น่าเชื่อ มันเล็กขนาดที่ถือกันว่าเป็นเพียงเศษเสี้ยวธุลีหรือจุลภาค(Microscopic) และถือว่าไม่มีค่าในมาตรฐานปกติ
The mathematics inside Lorenz’s model of atmospheric currents was widely studied in the 1970’s. Gradually it came to be known that even the smallest imaginable discrepancy between two sets of initial conditions would always result in a huge discrepancy at later or earlier times, the hallmark of a chaotic system, of course.
ในทศวรรษ 1970 มีการศึกษาตัวเลขในแบบจำลองกระแสลมของลอเรนซ์อย่างกว้างขวาง และก็ต่อๆมาก็เป็นที่ที่รู้กันว่า แม้ความแตกต่างจะมีค่าเล็กน้อยเพียงใดก็ตาม จะสามารถทำให้เซ็ทของเงื่อนไขก่อนหน้าสองเซ็ทมีผลที่แตกต่างกันอย่างมหาศาลไม่ว่าจะในภายหน้าหรือในกาลย้อนหลัง นี่ก็คือสัญญลักษณ์ของระบบที่ไร้ระเบียบ(Chaotic System) นั่นเอง
Scientists now believe that like Lorenz’s simple computer model of air currents, the weather as a whole is a chaotic system. This means that in order to make long-term weather forecasts with any degree of accuracy at all, it would be necessary to take an infinite number of measurements.
ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่า สภาพอากาศโดยรวมนั้น เป็นระบบไรัระเบียบแบบเดียวกับแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของลอเรนซ์ ซึ่งหมายความว่า ถ้าจะพยากรณ์อากาศระยะยาวให้มีความแม่นยำ จำต้องมีตัวเลขจากการวัดต่างๆที่มีค่าถูกต้องสมบูรณ์
Even if it were possible to fill the entire atmosphere of the earth with an enormous array of measuring instruments—in this case thermometers, wind gauges, and barometers—uncertainty in the initial conditions would arise from the minute variations in measured values between each set of instruments in the array.
ดังนั้น แม้ว่าจะมีเครื่องวัดค่าต่างๆเต็มท้องฟ้า เช่น เทอร์โมมิเตอร์ บาโรมิเตอร์ ที่วัดลม ฯ ก็ตาม ความคลาดเคลื่อนแม้เพียงเล็กน้อยที่เกิดจากการวัดต่างๆ ก็ทำให้เกิดความไม่แน่นอนในค่าตั้งต้นขึ้น
Because the atmosphere is chaotic, these uncertainties, no matter how small, would eventually overwhelm any calculations and defeat the accuracy of the forecast.
และเพราะบรรยากาศของเรานี้ยไร้ระเบียบ ความไม่แน่นอนเหล่านั้นไม่ว่าจะเล็กน้อยเพียงไรก็ตาม ที่สุดแล้วก็จะท่วมท้นการคำนวนต่างๆ และจะทำลายความแม่นยำของการพยากรณ์
