חקר מודל מתמטי פשוט של זרימה באטמוספרה, ובמודל כזה אין שום מקריות מובנית: אותם תנאי פתיחה יובילו תמיד לאותה תוצאה. ואז הוא הזין מספר מעוגל במקצת. מה קרה?
הוא פרסם את הממצא ב־1963: גם כאשר במשוואות יש מלא ואין בהן מקריות מובנית, יש : שינוי קטן מאוד בהתחלה יכול להוביל למסלול אחר לגמרי. זהו אחד המקורות המפורסמים של רעיון הכאוס במערכות מזג אוויר.
הרקע הוא ההנחה שהייתה מקובלת עד אז: אם החוקים ידועים ואין אקראיות, אז בהינתן מדידה טובה אפשר לחזות. מזג אוויר נחשב קשה רק מפני שאין מספיק תחנות ומספיק כוח חישוב.
לורנץ עבד על מודל מפושט מאוד של זרימת אוויר, שלוש משוואות בלבד, דטרמיניסטיות לגמרי. ולפי הסיפור, כשהקליד מחדש ערך התחלה שעוגל מעט, קיבל מזג אוויר שונה לחלוטין.
זו אינה תקלה אלא תכונה. ההפרש הזעיר בין שני המסלולים גדל באופן מעריכי, כלומר מכפיל את עצמו כל פרק זמן קבוע, עד שהשניים אינם דומים כלל. מכאן נובע גבול קשיח: כל שיפור בדיוק המדידה קונה רק עוד מעט אופק תחזית.
מה שהתגלה לצד זה יפה לא פחות. המסלול אינו בורח לאינסוף ואינו מתייצב על מחזור, אלא נע לנצח בתוך צורה אחת שמזכירה כנפי פרפר. יש כאן סדר ברור וחוסר חיזוי, יחד. המודל עצמו הוא פישוט קיצוני של האטמוספרה, והוא מסביר עיקרון ואינו מחליף מודלים מטאורולוגיים מלאים.
wat. גם עולם בלי קוביות יכול להיות קשה לחיזוי אם הוא רגיש מספיק להתחלה.
wat wat
הממצא מסביר מדוע תחזית לטווח ארוך קשה גם עם מחשבים טובים. הבעיה אינה רק חוסר מידע, אלא הגברה של שגיאות קטנות.
איך יודעים?
המאמר הציג מערכת משוואות לא ליניאריות וניתח פתרונות מספריים שלה. המסלולים נשארו חסומים בתוך , אך לא התכנסו למחזור פשוט.
מה עדיין לא יודעים?
מודל לורנץ הוא פישוט קיצוני של האטמוספרה. הוא מסביר עיקרון, לא מחליף מודלים מטאורולוגיים מלאים.
למדתם משהו?
מכאן ממשיכים
האם זריעת עננים באמת עובדת?מזג אוויר
מי גלגל בשדה עשרות כדורי שלג חלולים?מזג אוויר
עמוד לבן מסתחרר מעל אגם ביום קר. מאין מגיע הסיבוב?מזג אוויר