Descoperirea cunoştinţelor
/ Knowledge Discovery >> Descoperirea cunoştinţelor >> ştiinţă >> știință fizică >> concepte matematice >>

Cum Chaos Theory Works

tru a obține o privire mai bine la efectele chinuitoare a zărit în vreme sa simulat. El redus problema lui la o condiție cunoscută sub numele de atmosferice singur convecție fluid de rulare. Convecție are loc pe o scară largă atunci când soarele încălzește aerul aproape de suprafata Pamantului mai repede decât aerul mai mare în atmosferă sau pe corpuri de apă. Ca urmare a acestei încălzire inegale, aer mai usor mai cald se ridică ca reci, chiuvete de aer mai grele. Acest lucru, la rândul său creează circulară mare " rulouri " de aer

convecție, de asemenea, pot să apară pe scări mai mici -. în cești de cafea fierbinte, în bucătărie de apă încălzire sau în cutii de metal dreptunghiulare încălzite de mai jos. Lorenz imaginat acest ultim exemplu de convecție rulare la scară mică și a stabilit cu privire decurg cele mai simple ecuații posibile pentru a descrie fenomenul. El a venit cu un set de trei ecuații neliniare:

  1. dx /dt = σ (yx)
  2. dy /dt = ρx - y - XZ
  3. dz /dt = xy - βz Site-ul

    unde σ (sigma) reprezintă raportul dintre vâscozitatea mediului hidraulic la o conductivitate termică, ρ (rho) reprezintă diferența de temperatură dintre partea de sus și de jos a sistemului și p ( beta) este raportul dintre lățime cutie de înălțime cutie. În plus, există trei variabile de timp evoluție: X, care este egal cu fluxul de convecție; y, care este egal cu distribuția temperaturii orizontală; și Z, care este egal cu distribuția temperaturii pe verticală.

    Ecuațiile, cu doar trei variabile, privit simplu pentru a rezolva. Lorenz a ales valori de pornire - σ = 10, ρ = 28 și β = 8/3 - și le alimentează calculatorul lui, care a procedat pentru a calcula cât variabilele vor schimba in timp. Pentru a vizualiza datele, el a folosit fiecare ieșire de trei ca număr coordonate în spațiul tridimensional. Ce calculatorul atras a fost o curba minunat cu două spirale suprapuse asemănătoare aripi de fluture sau mască de bufniță lui. Linia care constituie curba nu se intersectează și nu reconstituit propria cale. În schimb, o buclă în jurul în veci de veci, uneori petrecerea timpului pe o aripă, înainte de trecerea la partea cealaltă. A fost o imagine de haos, și în timp ce a arătat aleatoriu și imprevizibil, a arătat, de asemenea, un fel ciudat de ordine.

    Oamenii de stiinta se refera acum la imaginea misterioasa ca atractor Lorenz. Un atractor descrie o stare în care un sistem dinamic evoluează după un timp suficien