İklimimiz matematiksel kaosa doğru mu gidiyor? - Victor J. Donnay

Tüm dersi görün: http://ed.ted.com/lessons/is-our-climate-headed-for-mathematical-chaos-victor-j-donnay

Bilim insanlarının uyarısına göre, atmosferdeki CO2 seviyesi yükseldikçe Dünya'nın sıcaklığında iki derecelik bir artış dahi tüm dünyada doğal afet
etkilerine yol açabilir. Fakat bir faktördeki böylesine küçük, ölçülebilir değişim nasıl diğer yerlerde büyük, tahmin edilemez değişimlere yol açabilir? Victor J. Donnay, taşma noktalarını, kaotik hareketi ve iklim değişimi üzerine etkilerini göstermek için bilardoyu kullanıyor.

Ders Victor J. Donnay, animasyon Karrot Animation.

Çoğumuz için iki Santigrat
derece küçük bir sıcaklık farkıdır,

pencereleri açmanızı bile gerektirmez.

Ancak bilim insanlarının uyarısına göre,
atmosferdeki CO2 seviyesi yükseldikçe

Dünya'nın sıcaklığında
aynı orandaki bir artış dahi

tüm dünyada doğal afet
etkilerine yol açabilir.

Bir etmenin böylesine küçük bir değişimi

nasıl olur da diğer etmenlerde umulmayan
ve ağır değişimlere yol açabilir?

Cevap matematiksel bir son nokta
kavramında yatmaktadır

ki bilinen bilardo oyunu
sayesinde bunu anlayabiliriz.

Bilardo hareketinin temel kuralı

topun bir duvara gelene
kadar dümdüz gitmesi,

sonra geliş açısına eşit
bir açıyla sekmesidir.

Kolay olsun diye sürtünme
olmadığını varsayalım,

yani toplar sonsuza
kadar hareket edebilir.

Durumu daha basitleştirme adına

tek bir topla dairesel bir
masada ne olacağına bakalım.

Topa vurulup kurallar çerçevesinde
hareket başladığında,

düzenli yıldız şekilli
bir desen oluşturur.

Topu farklı konumlardan başlatırsak

veya topa farklı açılarla vurursak,
desenin bazı detayları değişir,

ancak genel şekil aynı kalır.

Birkaç deneme ve bazı temel
matematiksel modelleme ile

top harekete başlamadan da
yolunu tahmin edebiliriz,

sadece başlangıç koşullarına dayanarak.

Fakat üstten ve alttan birazcık çekmeyle

iki kısa düz kenar yerleştirerek

masanın şeklinde küçük
bir değişiklik yaparsak ne olur?

Görüyoruz ki, top düz kenarlardan sektikçe

masanın tümünde hareket etmeye başlıyor.

Top hala bilardo hareketinin
aynı kurallarına uyuyor,

ama elde edilen desen,
tanınmış bir desene uymuyor.

Sistemin işlediği koşullardaki küçük
bir değişmeyle bilardo hareketini,

istikrarlı ve tahmin
edilebilir bir durumdan

çılgınca dalgalanan bir duruma soktuk;

böylece matematikçilerin kaos
dedikleri bir durum oluşturduk.

Masaya düz kenarları koyarak
bir taşma noktası etkisi oluşturduk:

sistem davranışı belli bir tür
davranıştan (düzenli)

diğer bir davranış türüne
(kaotik) dönüşmektedir.

O halde, bu örnek durumdan, daha karmaşık
olan Dünya iklimi gerçeği konusunda

hangi çıkarımlar yapılabilir?

Masanın şeklinin CO2 seviyesine
ve Dünya'nın ortalama sıcaklığına

benzer olduğunu düşünebiliriz:

Topun hareketi veya iklim
davranışı durumunda

sistem performansını etkileyen etmenler.

Geçen 10.000 yıl boyunca

milyonda 270'lik oldukça sabit
CO2 atmosferik konsantrasyonu,

kendi kendini dengeleyen, oldukça düzenli

ve insan yaşamına uygun bir iklim sağladı.

Fakat şimdi milyonda 400
olan CO2 seviyeleri

ve gelecek yüzyılda milyonda
500 ila 800 olması beklenmekle,

global ortalama sıcaklıktaki
en küçük bir değişimin bile

aynen masanın şeklinin değişmesindeki gibi

bir etki oluşturacak
bir taşma noktasına ulaşabiliriz

ve bu, daha büyük ve yoğun
hava olaylarının yaşandığı,

daha az tahmin edilebilir ve en önemlisi,
insan hayatına daha az elverişli olan

tehlikeli bir iklim davranışı
değişimine yol açabilir.

Matematikçilerin detaylıca
çalıştığı nazari modeller

her zaman gerçek durumlara benzemez,

ama gerçek dünyanın
daha karmaşık problemlerini

anlamaya yardımcı olabilecek düşünce
yöntemini ve çerçeveyi sağlayabilirler.

Bu durumda, bir sistemi
etkileyen koşullardaki

küçük değişimlerin nasıl
büyük etkiler oluşturduğunu anlama,

kendi duyularımızla
hemen algılayamadığımız

tehlikeleri öngörme konusunda
büyük bir kavrayış sağlar.

Çünkü sonuçlar bir kere ortaya
çıktıktan sonra artık çok geç olabilir.