Over 8 weken lichtbewolkt, 23° en een zacht briesje

The Science House - Chaos

Winter 1961. Lorenz begreep het niet. Er was misschien alweer een vacuümbuis kapot in zijn gloednieuwe Royal McBee computer, een elegant rekentoestel van maar twee kubieke meter met een vertimmerde schrijfmachine als invoerstation die zeker 60 vermenigvuldigingen per seconde aankon. Hij had net zijn programma opnieuw laten lopen en om tijd te winnen had hij de input van de vorige keer overgetypt van de printout en in de computer ingevoerd. Zelfde input, zelfde output.
Maar de printer gaf niet dezelfde output. En naarmate zijn computer verder rekende gingen de getallen meer en meer afwijken van het origineel.

Een paar honderd jaar eerder had Laplace aan Napoleon uitgelegd dat we in principe alles konden uitrekenen met onze natuurwetten als we maar de toestand van alle deeltjes op een bepaald ogenblik kenden. En als we die toestand niet helemaal nauwkeurig kenden was dat niet zo erg. Als we ongeveer weten wat de beginsituatie is, kunnen we ook ongeveer berekenen wat er zal gebeuren. Met andere woorden : als je wil becijferen waar de bal die je wegtrapte ongeveer zal neerkomen moet je niet echt rekening houden met een vallende appel op een planeet bij de ster Proxima Centauri.
Dat dacht ook Lorenz : de printout vermeldde 0.506127, hij typte het getal 0.506 in en ging er van uit dat dat wel ongeveer ok zou zijn.

Niet dus.
De wiskunde had er een nieuw vakgebied bij : Chaostheorie. Een miniem verschil in beginvoorwaarden kan leiden tot een groot verschil in output. Het vlindereffect heet dat : de vleugelslag van een vlinder in het Amazonewoud kan een storm veroorzaken in Florida. En niet alleen vlinders zijn er schuldig aan. We maken het de hele tijd mee. Je gaat naar een onbekende stad om een paar schoenen te kopen. Plots zie je een wagen vertrekken van een mooi parkeerplaatsje, je zet je wagen daar en vlakbij vind je een schoenwinkel waar je schoenen koopt. Als je maar luttele seconden vroeger was vertrokken, had die wagen de parkeerplaats nog niet verlaten en had je op een heel andere plaats moeten parkeren, of misschien geen parkeerplaats gevonden en zonder schoenen moeten terugkeren.
Maar chaos gaat nog veel verder : dat er op een bepaald punt kleine veranderingen tot grote effecten kunnen leiden is op zich niet zo speciaal. Het specifieke van chaos is echter dat er overal en altijd van die punten zijn. Het is àltijd miserie.

Lorenz berekende weerpatronen met zijn Royal McBee machine. Onze smartphones zijn intussen ettelijke keren sneller en de supercomputers nog des te meer. Maar het weer voorspellen op lange termijn is een schim – niet omdat we geen rekenkracht hebben maar omdat de chaos in het weersysteem ingebakken zit.
Vraag het maar aan Frank Deboosere.

Menu