Return to Video

האם מזג האויר שלנו מתקדם לכאוס מתמטי? ויקטור ג'יי דוניי

  • 0:07 - 0:11
    עבור רובנו, שתי מעלות צלזיוס
    זה הפרש זעיר בטמפרטורה.
  • 0:11 - 0:14
    אפילו לא מספיק לגרום לכם לפתוח חלון.
  • 0:14 - 0:19
    אבל מדענים הזהירו שכשרמות
    הפחמן הדו חמצני באטמוספריה יעלו,
  • 0:19 - 0:22
    עליה בחום כדור הארץ אפילו ברמה הזו
  • 0:22 - 0:26
    יכולה להוביל לאפקטים הרסניים
    בכל רחבי העולם.
  • 0:26 - 0:30
    איך שינוי מדיד כזה קטן במדד אחד
  • 0:30 - 0:35
    יכול להוביל לשינוי מסיבי
    ולא צפוי במדדים אחרים?
  • 0:35 - 0:38
    התשובה נמצאת ברעיון של נקודת הטיה מתמטית,
  • 0:38 - 0:42
    שאנחנו יכולים להבין
    לפי המשחק המוכר ביליארד.
  • 0:42 - 0:44
    החוק הבסיסי של התנועה בביליארד הוא
  • 0:44 - 0:47
    הוא שכדור ינוע ישר עד שהוא יפגע בקיר,
  • 0:47 - 0:51
    אז יחזור בזוית שווה לזווית הפגיעה שלו.
  • 0:51 - 0:54
    לשם הפשטות, נניח שאין חיכוך,
  • 0:54 - 0:57
    אז כדורים ימשיכו לנוע לתמיד.
  • 0:57 - 0:59
    וכדי לפשט את המצב עוד יותר,
  • 0:59 - 1:04
    בואו נביט במה שקורה עם כדור אחד
    על שולחן עגול מושלם.
  • 1:04 - 1:07
    כשהכדור נפגע ומתחיל לנוע לפי החוקים,
  • 1:07 - 1:11
    הוא עוקב אחרי תבנית כוכב נאה.
  • 1:11 - 1:13
    אם נתחיל את הכדור במקומות שונים,
  • 1:13 - 1:16
    או נפגע בו בזוויות שונות,
    כמה פרטים של התבנית משתנים,
  • 1:16 - 1:20
    אבל הצורה הכללית שלה נשארת זהה.
  • 1:20 - 1:23
    עם כמה נסיונות,
    וכמה מודלים מתמטיים בסיסים,
  • 1:23 - 1:26
    אנחנו יכולים אפילו לצפות את
    מסלול הכדור לפני שהוא יתחיל לנוע,
  • 1:26 - 1:29
    פשוט בהתבסס על תנאי ההתחלה שלו.
  • 1:29 - 1:31
    אבל מה יקרה אם נעשה שינוי זעיר
  • 1:31 - 1:35
    בצורה של השולחן על ידי משיכתו מעט,
  • 1:35 - 1:39
    והכנסת שני קצוות ישרים קטנים
    בחלק העליון והתחתון?
  • 1:39 - 1:42
    אנחנו יכולים לראות
    שכשהכדור מוחזר מהצדדים החלקים,
  • 1:42 - 1:45
    הוא מתחיל לנוע על פני כל השולחן.
  • 1:45 - 1:48
    הכדור עדיין מציית
    לאותם חוקים של תנועת ביליארד,
  • 1:48 - 1:53
    אבל התנועה שלו כתוצאה
    לא עוקבת יותר אחרי תבנית מוכרת.
  • 1:53 - 1:55
    עם רק שינוי קטן למגבלות
  • 1:55 - 1:57
    תחתן המערכת פועלת,
  • 1:57 - 1:59
    שינינו את תנועת הביליארד
  • 1:59 - 2:02
    מהתנהגות יציבה וצפויה,
  • 2:02 - 2:04
    לשינויים פראיים,
  • 2:04 - 2:08
    ולכן נוצר מה שמתמטיקאים
    קוראים לו תנועה כאוטית.
  • 2:08 - 2:12
    הכנסת הקצוות הישרים לתוך השולחן
    פועל כמו נקודת הטיה,
  • 2:12 - 2:16
    ומעביר את התנהגות המערכת
    מסוג אחד של התנהגות (רגילה),
  • 2:16 - 2:20
    לסוג אחר של התנהגות (כאוטית).
  • 2:20 - 2:24
    אז אילו השלכות יש
    לדוגמה הפשוטה הזו על המציאות
  • 2:24 - 2:27
    המורכבת בהרבה של אקלים כדור הארץ?
  • 2:27 - 2:31
    אנחנו יכולים לחשוב על הצורה של
    השולחן כאנלוגית לרמת הפד"ח
  • 2:31 - 2:33
    והטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ:
  • 2:33 - 2:35
    אילוצים שמשפיעים על ביצועי המערכת
  • 2:35 - 2:39
    בצורה של תנועת כדור או התנהגות האקלים.
  • 2:39 - 2:41
    במהלך 10,000 השנים האחרונות,
  • 2:41 - 2:45
    ריכוז הפד"ח הדי קבוע באטמוספירה
  • 2:45 - 2:51
    של 270 חלקיקים למליון שמר
    על האקלים בתבנית שמייצבת את עצמה,
  • 2:51 - 2:54
    די רגיל ומסביר פנים לאנושות.
  • 2:54 - 2:57
    אבל עם רמות פד"ח עכשיו
    ב 400 חלקיקים למליון,
  • 2:57 - 3:01
    וצפויות לעלות לבין 500
    ל 800 חלקיקים למליון
  • 3:01 - 3:04
    במשך המאה הזו, אנחנו נגיע לנקודת הטיה בה
  • 3:04 - 3:08
    אפילו לשינוי קטן נוסף
    בממוצע הטמפרטורות הגלובלי
  • 3:08 - 3:11
    יהיה את אותו אפקט כמו שינוי צורת השולחן,
  • 3:11 - 3:14
    מה שיוביל לשינוי מסוכן בהתנהגות האקלים,
  • 3:14 - 3:16
    עם ארועי מזג אויר
    יותר קיצוניים ואינטנסיביים,
  • 3:16 - 3:22
    יכולת חיזוי פחותה, והכי חשוב,
    פחות מסבירי פנים לאנושות.
  • 3:22 - 3:25
    המודלים ההיפותטים שמתמטיקאים חוקרים בפרוט
  • 3:25 - 3:28
    אולי לא יראו תמיד כמו מצבים אמיתייים,
  • 3:28 - 3:31
    אבל הם יכולים לייצר תשתית ודרך לחשיבה
  • 3:31 - 3:36
    שיכולים להיות מיושמים כדי להבין
    את הבעיות היותר מורכבות בעולם האמיתי.
  • 3:36 - 3:39
    במקרה הזה, הבנה של איך שינוים קלים
  • 3:39 - 3:42
    במגבלות שמשפיעות על מערכת
    יכולים להשפיע בצורה מסיבית
  • 3:42 - 3:46
    נותן לנו הערכה גדולה יותר לצפיית הסכנות
  • 3:46 - 3:50
    שאנחנו לא יכולים להבין מייד
    עם החושים שלנו.
  • 3:50 - 3:55
    מפני שברגע שהתוצאות הופכות לנראות,
    זה יכול להיות מאוחר מדי.
Title:
האם מזג האויר שלנו מתקדם לכאוס מתמטי? ויקטור ג'יי דוניי
Description:

צפו בשיעור המלא: http://ed.ted.com/lessons/is-our-climate-headed-for-mathematical-chaos-victor-j-donnay

מדענים הזהירו שבזמן שרמת הפחמן הדו חמצני באטמוספירה עולה, עליה בטמפרטורה של כדור הארץ אפילו בשתי מעלות יכולה להוביל לאפקטים קטסרופליים ברחבי העולם. אבל איך שינוי כזה קטן במדד אחד יוביל לשינויים עצומים ולא צפויים במקומות אחרים? ויקטור דוניי משתמש בביליארד כדי להדגים נקודות הטיה, תנועה כאוטית וההשלכות שלהן על שינוי האקלים.

שיעור מאת ויקטור ג'יי דוניי, אנימציה של קרוט אנימציה
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:11

Hebrew subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.