Движется ли наш климат к математическому хаосу? — Виктор Доннай
-
0:07 - 0:11Для большинства из нас 2°C —
это незначительный перепад температуры, -
0:11 - 0:14не стоящий даже того,
чтобы приоткрыть окно. -
0:14 - 0:19Но учёные предупреждают,
что при повышении уровня CO2 в атмосфере -
0:19 - 0:22даже такое малое
увеличение температуры Земли -
0:22 - 0:26может привести к глобальным
катастрофическим последствиям. -
0:26 - 0:30Как же такое малоощутимое
отклонение в одной составляющей -
0:30 - 0:34может повлечь за собой глобальные
и непредсказуемые перемены в остальных? -
0:34 - 0:38Ответ заключается в понятии
математической критической точки, -
0:38 - 0:42которое можно объяснить на примере
знакомой всем игры в бильярд. -
0:42 - 0:44Основной принцип бильярда —
-
0:44 - 0:47шар катится по прямой
до ближайшей стенки, -
0:47 - 0:51а затем отталкивается от неё
под углом, равным входящему. -
0:51 - 0:54Для простоты предположим,
что трение отсутствует, -
0:54 - 0:57так что шар находится
в постоянном движении. -
0:57 - 0:59Для ещё большего упрощения
-
0:59 - 1:04проследим за тем, что происходит
с шаром на идеально круглом столе. -
1:04 - 1:07Когда шар отталкивается
и двигается по правилам, -
1:07 - 1:11траектория его движения
принимает форму звезды. -
1:11 - 1:13Если шар запустить в другой точке
-
1:13 - 1:16или изменить первоначальный угол,
некоторые детали траектории изменятся, -
1:16 - 1:20но в целом её форма останется той же.
-
1:20 - 1:23После нескольких экспериментов
и создания простых математических моделей -
1:23 - 1:26мы даже можем предсказать
траекторию шара до начала движения, -
1:26 - 1:29исходя лишь из начальных условий.
-
1:29 - 1:31Но что произойдёт,
если мы чуть изменим -
1:31 - 1:35форму стола, слегка
растянув его в стороны -
1:35 - 1:39и добавив два прямых участка
вверху и внизу? -
1:39 - 1:42Мы видим, что когда шар
отталкивается от прямых сторон, -
1:42 - 1:45он начинает кататься по всему столу.
-
1:45 - 1:48Шар по-прежнему подчиняется
правилам бильярдного движения, -
1:48 - 1:53но уже не движется
по какой-либо узнаваемой траектории. -
1:53 - 1:55Из-за немного поменявшихся условий,
-
1:55 - 1:57при которых проводится эксперимент,
-
1:57 - 1:59движение бильярдного шара
-
1:59 - 2:01из устойчивого и предсказуемого
-
2:02 - 2:04превратилось в крайне нестабильное.
-
2:04 - 2:08В математике такое движение
называют хаотическим. -
2:08 - 2:12Добавление прямых участков у стола
является той критической точкой, -
2:12 - 2:16при которой регулярное
поведение системы -
2:16 - 2:20изменяется на хаотическое.
-
2:20 - 2:24Какие же аналогии можно провести
между этим простым примером -
2:24 - 2:27и гораздо более сложной
ситуацией с климатом Земли? -
2:27 - 2:31Представим себе, что форма стола —
это аналог уровня СО2 -
2:31 - 2:33и средней температуры Земли,
-
2:33 - 2:35условия, влияющие на то, как в системе
-
2:35 - 2:39движется шар или меняется климат.
-
2:39 - 2:41За последние 10 000 лет
-
2:41 - 2:45относительно постоянная концентрация
СО2 в атмосфере, -
2:45 - 2:51270 частиц на миллион, удерживала климат
в самостабилизирующемся состоянии, -
2:51 - 2:54вполне устойчивом
и приемлемом для жизни человека. -
2:54 - 2:57Но при нынешнем уровне СО2
в 400 частиц на миллион -
2:57 - 3:01и его ожидаемом увеличении
до 500-800 частиц на миллион -
3:01 - 3:04в ближайшем столетии мы рискуем
дойти до критической точки, -
3:04 - 3:08когда даже малейшее отклонение
глобальной средней температуры -
3:08 - 3:11может иметь такой же эффект,
как изменение формы стола, -
3:11 - 3:14и вызвать опасный сдвиг
в состоянии климата, -
3:14 - 3:16сопровождающийся
погодными катаклизмами, -
3:16 - 3:22непредсказуемостью и, самое главное,
меньшей пригодностью для жизни людей. -
3:22 - 3:25Теоретические модели,
подробно изучаемые математиками, -
3:25 - 3:28не всегда кажутся
точным отражением реальности, -
3:28 - 3:31однако они могут дать метод,
-
3:31 - 3:36облегчающий понимание
более сложных проблем реального мира. -
3:36 - 3:39В данном случае понимание того,
как крохотное изменение -
3:39 - 3:42влияющих на систему условий
может иметь колоссальные последствия, -
3:42 - 3:46позволяет нам серьёзнее отнестись
к предупреждениям об опасностях, -
3:46 - 3:50которые мы не можем ощущать
непосредственно. -
3:50 - 3:55Потому что когда последствия
станут очевидными, будет уже поздно.
- Title:
- Движется ли наш климат к математическому хаосу? — Виктор Доннай
- Description:
-
Посмотреть урок полностью: http://ed.ted.com/lessons/is-our-climate-headed-for-mathematical-chaos-victor-j-donnay
Учёные предупреждают, что при увеличении уровня СО2 в атмосфере повышение температуры Земли даже на 2°C может привести к катастрофическим последствиям во всём мире. Но каким образом такое незначительное, небольшое изменение одного из факторов может повлечь глобальные и непредсказуемые перемены? Виктор Дж. Доннай на примере бильярда иллюстрирует понятия критической точки и хаотического движения и объясняет их влияние на изменение климата.
Урок — Виктор Дж. Доннай, мультипликация —Karrot Animation.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:11
Anna Kotova approved Russian subtitles for Is our climate headed for mathematical chaos? - Victor J. Donnay | ||
Anna Kotova edited Russian subtitles for Is our climate headed for mathematical chaos? - Victor J. Donnay | ||
Anna Kotova edited Russian subtitles for Is our climate headed for mathematical chaos? - Victor J. Donnay | ||
Anna Kotova edited Russian subtitles for Is our climate headed for mathematical chaos? - Victor J. Donnay | ||
Tatiana Efremova accepted Russian subtitles for Is our climate headed for mathematical chaos? - Victor J. Donnay | ||
Tatiana Efremova edited Russian subtitles for Is our climate headed for mathematical chaos? - Victor J. Donnay | ||
Tatiana Efremova edited Russian subtitles for Is our climate headed for mathematical chaos? - Victor J. Donnay | ||
Tatiana Efremova edited Russian subtitles for Is our climate headed for mathematical chaos? - Victor J. Donnay |