Neue Mathematik könnte verborgene Quellen des Chaos aufdecken.

Es ist dahin, wenn ein reibungslosen Fluss in einem turbulenten Wirbel von Wildwasser, der Tornado herausstellt, dass unvorhersehbar Änderungen auf einen Cent oder die wilden Interaktionen von drei Planeten unter einander die Anziehungskraft natürlich.

Es ist ein Chaos.

Obwohl die meisten Menschen instinktiv Chaos erkennen, wenn sie es sehen, es wurde nicht einen, einzigen, allgemein vereinbarten mathematische Definition des Begriffs. Jetzt haben Wissenschaftler versucht, kommen mit einem mathematischen Weg, solche chaotischen Systemen zu beschreiben.

Die neue Definition, die in einer Publikation im Juli in der Zeitschrift Chaos beschrieben wurde, könnte dazu beitragen, die scheinbar glatte Situationen zu erkennen, wo das Potenzial für Chaos lauert, Co-Studienautor sagte, Brian Hunt, ein Mathematiker an der University of Maryland, College Park. [5 ernst irrsinnig Mathe Fakten]

Chaos-Theorie

Mathematiker Henri Poincaré begegnet zunächst die wilden Zustand während versuchen, beschreiben Sie das Verhalten der drei Himmelskörper unter einem anderen Gravitations-Einfluss ist. Ihre Bewegungen erwies sich als schwierig, über ein paar Schritte vorherzusagen, und er nannte diese Art von erratischen Bewegung "Chaos." Im Gegensatz zu wirklich zufällige Verhalten waren allerdings diese Systeme noch "deterministisch," was bedeutet, dass wüsste man die letzten Gesetze und Kräfte, die auf den Systemen, wo sie in der Zukunft wäre man perfekt vorhersagen könnte. (Im Gegensatz dazu sind auf der subatomaren Ebene Partikel grundsätzlich unsicher ist, d.h. es gibt keinen Weg, um perfekt Vorhersagen, was ein bestimmtes teensy Teilchen zu tun.)

Aber Wissenschaftler nicht wirklich bemerken das Chaos Wirbeln im Universum bis in die 1960er, wenn Computer leistungsfähig genug, um crunch Zahlen und Gleichungen, die auf dem Papier erarbeitet werden konnte nicht lösen, sagte Edward Ott, eine angewandte Physiker an der University of Maryland, College Park geworden waren.

Manchmal können wie bei einem einfachen Pendel Computer Verhalten weit in die Zukunft vorhersagen nur durch das wissen ein paar Fakten. Aber andere Systeme waren viel seltsamer. Beispielsweise benötigt Computer eine lächerliche Menge von zusätzlichen Informationen nur, um vorherzusagen, was ein Wettersystem täten nur ein paar Tage in die Zukunft, weshalb eine 4-Stunden-Wettervorhersage ist in der Regel Spot-on, sondern eine 10-Tages-Vorhersage ist wenig mehr als eine historische Vermutung. Gehen Sie weit genug in die Zukunft "und schließlich, du wirst nicht wissen, etwas über das Wetter was ist zu tun," sagte Ott Leben Wissenschaft.

Nachdem Forscher feststellten, dass Chaos so oft im Spiel war, begann Mathematiker wie Edward Lorenz, neuere Theorien zur Funktionsweise dieser chaotischen Systeme zu entwickeln. Doch sagte niemand mit eine einzelne, einfache mathematische Definition des Chaos gekommen war, die schien perfekt alle durcheinander Situationen erfassen, Jahrzehnte später, Ott.

Regel für chaos

Jagd und Ott versucht das Problem zu lösen. Das Team entwickelte eine Definition des Chaos, die täuschend einfach und grob basiert auf der Menge Entropie ähnlich war, oder die inhärente Tendenz der Dinge im Universum von mehr ordentlich zu einem mehr ungeordneten Zustand überzugehen. Sie fanden heraus, dass wenn diese entropylike Zahl, nannte Erweiterung Entropie positiv ist, das System chaotisch, könnte während man mit Null Erweiterung Entropie nicht chaotisch werden würde.

Im wesentlichen erlaubt die neue Methode Forschern, die Tendenz, dass Dinge zu schnell in einen Abgrund der Unberechenbarkeit Spirale schnell zu erfassen.

"Man könnte sagen, Sie Chaos haben, wenn Sie exponentielles Wachstum der Unsicherheit haben," sagte Hunt Live Science. "Das könnte in relativ einfachen Systemen passieren, dass Menschen bereit sind, rufen Sie chaotisch gewesen."

Die Erkenntnisse könnten helfen Wissenschaftler leicht feststellen, wenn es eine versteckte Möglichkeit des Chaos in ein ansonsten sehr geordnetes System blüht, sagte Hunt.

"Eine Sache, die wir zu tun versuchen zu identifizieren, wenn Chaos aber vielleicht nur in seltenen Fällen vorhanden ist", sagte Hunt.

Zum Beispiel, sagte es könnte verwendet werden, um versteckte Taschen der Turbulenzen in den Himmel zu identifizieren, Hunt.

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