Return to Video

地球の気候は数学的カオスに向かっているの？― ビクトール・J・ドネー

  • 0:07 - 0:11
    私たちの多くにとって
    ２度の温度変化はわずかなものです
  • 0:11 - 0:14
    窓を少し開ける必要すらないかもしれません
  • 0:14 - 0:19
    しかし 科学者達は
    大気中の二酸化炭素濃度が上昇し
  • 0:19 - 0:22
    気温が２度上昇しただけでも
    世界に壊滅的な打撃をもたらすと
  • 0:22 - 0:26
    警鐘を鳴らしています
  • 0:26 - 0:30
    どうしてたった１つの要素の
    小さくて測定可能な変化が
  • 0:30 - 0:35
    他の多くの要素に対する
    著しく予測不能な変化を起こすのでしょうか
  • 0:35 - 0:38
    数学的な転換点の概念に
    その答えは隠されており
  • 0:38 - 0:42
    身近な遊びであるビリヤードによって
    理解することができます
  • 0:42 - 0:44
    ビリヤードの動きの基本法則とは
  • 0:44 - 0:47
    球は壁に当たるまで直進し
  • 0:47 - 0:51
    入射角と同じ角度で
    跳ね返るというものです
  • 0:51 - 0:54
    単純化のために
    摩擦がないと仮定すると
  • 0:54 - 0:57
    球は永遠に動き続けます
  • 0:57 - 0:59
    さらに単純化し
  • 0:59 - 1:04
    完全に円形な台での
    たった１つの球の動きを見てみましょう
  • 1:04 - 1:07
    球が突かれ 法則に従って動き始めると
  • 1:07 - 1:11
    きれいな星のような模様を描きます
  • 1:11 - 1:13
    別の場所においた球で始めたり
  • 1:13 - 1:16
    異なる角度で突いたりすると
    模様は多少変化しますが
  • 1:16 - 1:20
    ほとんど同じ形になります
  • 1:20 - 1:23
    何回かテストして
    簡単な数学モデルを用いれば
  • 1:23 - 1:26
    私たちは 初期前提だけに基いて
    球が動き始める前に
  • 1:26 - 1:29
    軌道を予測することができます
  • 1:29 - 1:31
    しかし ここにわずかな変化－
  • 1:31 - 1:35
    台を少し左右に引っ張って
  • 1:35 - 1:39
    ２つの短い直線部分を上下に加えたら
    どうなるでしょうか？
  • 1:39 - 1:42
    球が平らな面で跳ね返り
  • 1:42 - 1:45
    台全体を動き始めることが分かります
  • 1:45 - 1:48
    球はビリヤードの動きの法則に
    依然として従っていますが
  • 1:48 - 1:53
    その結果が描く軌道は
    模様としては認識できなくなります
  • 1:53 - 1:55
    システムの振舞いを決める
    制約条件に
  • 1:55 - 1:57
    ほんのわずかな変更を加えるだけで
  • 1:57 - 1:59
    ビリヤードの動きは
  • 1:59 - 2:02
    安定的で予想できるものから
  • 2:02 - 2:04
    とても不安定で
  • 2:04 - 2:08
    数学者達が「カオス的運動」と
    呼ぶものに変わったのです
  • 2:08 - 2:12
    台に直線の辺を加えることが
    転換点になり
  • 2:12 - 2:16
    システムの働きを
    規則的なものから
  • 2:16 - 2:20
    カオス的な別のものに変えます
  • 2:20 - 2:24
    では この単純な例は
    ずっと複雑な地球の気候に関して
  • 2:24 - 2:27
    どのような意味をもたらすのでしょうか？
  • 2:27 - 2:31
    台の形は 二酸化炭素の量や
  • 2:31 - 2:33
    地球の平均気温と考えられます
  • 2:33 - 2:35
    球の動きや気候の振舞いなど
  • 2:35 - 2:39
    システムの結果に影響を与える
    制約条件です
  • 2:39 - 2:41
    過去１万年間の間
  • 2:41 - 2:45
    大気中の二酸化炭素濃度は
    270ppmでほぼ一定でした
  • 2:45 - 2:51
    気候の変化は比較的
    規則的かつ自己安定的で
  • 2:51 - 2:54
    人類の生活にとっても
    心地のよいのもでした
  • 2:54 - 2:57
    しかし二酸化炭素濃度は現在400ppmで
  • 2:57 - 3:01
    今後100年間で
    500から800ppmまで
  • 3:01 - 3:04
    上昇すると予想されています
    その結果 私たちは転換点に達し
  • 3:04 - 3:08
    地球の平均気温のわずかな変化が
  • 3:08 - 3:11
    テーブルの形を変えるのと同じように
  • 3:11 - 3:14
    気候に危険な変化を起こさせるかもしれません
  • 3:14 - 3:16
    強く激しい気象事象を伴い
  • 3:16 - 3:22
    予測が難しく 何よりも
    人類の生活は不快なものになります
  • 3:22 - 3:25
    数学者が詳細に研究している
    この仮想的モデルは
  • 3:25 - 3:28
    実際の状況とは異なるかもしれませんが
  • 3:28 - 3:31
    現実世界のもっと難しい問題を
    理解するための
  • 3:31 - 3:36
    考え方の枠組みを与えてくれます
  • 3:36 - 3:39
    このケースでは
    制約条件における小さな変化が
  • 3:39 - 3:42
    システム全体に大きな影響を
    与えるということを理解すると
  • 3:42 - 3:46
    今すぐ五感で感じることが難しい
    将来の危険の予想についても
  • 3:46 - 3:50
    もっと重大なことと考えるように
    なるでしょう
  • 3:50 - 3:55
    実際に結果が見えたときには
    もう遅すぎるかもしれないからです
Title:
地球の気候は数学的カオスに向かっているの？― ビクトール・J・ドネー
Description:

科学者達は、大気中の二酸化炭素濃度の上昇がたった２度であっても世界に壊滅的な影響を与える可能性があると警鐘を鳴らしています。しかし、たった１つの要素の小さく測定可能な変化があらゆるものに予想もつかない変化をもたらすのでしょうか？ビクトール・J・ドネーは、ビリヤードを使って転換点の概念とカオス的運動、及び気候変化に対する意味合いを説明します。

講師： ビクトール・J・ドネー
アニメーション： Karrot Animation

＊この講義のビデオ: http://ed.ted.com/lessons/is-our-climate-headed-for-mathematical-chaos-victor-j-donnay
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:11

Japanese subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.