Извличане на знание
/ Knowledge Discovery >> Извличане на знание >> наука >> физическата наука >> математически понятия >>

Как Chaos Theory Works

Норвегия предложи награда за всеки, който би могъл да докаже стабилността на Слънчевата система. Тя може да изглежда като ненужна задача (в края на краищата, Слънчевата система очевидно е стабилен в продължение на милиони години преди 1800 г.), но тя бе titillated учени в продължение на години, а най-малкото, това е било средство за доказване на силата на класическата механика. Няколко известни математици, включително Leonhard Euhler, Жозеф Луи Лагранж и дори Pierre-Simon себе Лаплас, бяха решени на проблема преди конкурса King Оскар. Някои успяха да предоставят доказателства за стабилност слънчева система, поне в краткосрочен план модели. Но никой не е бил в състояние да докаже, окончателно, че осемте планети ще останат в ограничена област на пространството за всички времена.
<Р> Въведете Анри Поанкаре, френски математик, вече известен с иновативно мислене преди началото на състезанието привлече си вниманието. Вместо да се фокусира върху всички планети и слънцето едновременно, Поанкаре реши да ограничи анализа си до по-малък, по-проста система - две масивни тела обикалящи един друг около общия си център на тежестта, докато много по-малък тялото двамата обикаля. Това е известно като проблемът на N-тяло, която използва сложна математика да се предвиди движението на група небесни обекти, които взаимодействат гравитационно. Това математика обикновено включва диференциални уравнения - уравнения, които дават на скоростта на промяна на системата, като функция на сегашното си състояние. Но когато Поанкаре се опита да опише сегашното състояние на органите в опростената си смятане, той открива, че малките неточности - закръгляването маса на планетата, например - са нараснали с течение на времето и стана увеличени с обезпокоителни темпове. Дори когато той се сви на несигурност при първоначалните условия по отношение на по-малки и по-малки стойности, изчисленията още " взриви, " произвеждат огромни неясноти в последните прогнози. Той заключи, че е невъзможно да се предскаже на бъдещ изход от Слънчевата система, защото самата система е твърде сложна, изпълнена с прекалено много променливи, които никога не биха могли да се измерват с абсолютна точност.
<Р> За работата си, Поанкаре спечели конкурс. Но истинското му постижение бе да се открие нещо, известно като динамична нестабилност, или хаос. Това до голяма степен останаха незабелязани в продължение на още 70 години, докато метеоролог в Масачузетския технологичен институт (MIT) се опитаха да изп