¿Cuál es la principal teoría de Laplace? ¿Quién propuso la teoría del caos?

El matemático estadounidense York y su estudiante de posgrado Li introdujeron por primera vez el nombre "caos" en su artículo de 1975 "Caos en el tercer ciclo". Cuando el meteorólogo estadounidense Lorenz estudió los flujos atmosféricos en el pronóstico del tiempo a principios de la década de 1960, reveló dos características básicas del caos: imprevisibilidad y dependencia extremadamente sensible de las condiciones iniciales. Al mismo tiempo, también descubrió que el caos aparentemente caótico todavía tenía cierto grado de orden. En 1971, los científicos franceses Rolle y Togens propusieron el mecanismo de la solución turbulenta de la ecuación de Navier-Stokes desde una perspectiva matemática, revelando por primera vez la trayectoria de la turbulencia cuasi periódica y la existencia de atractores extraños en el espacio de fases, que es Un paso clave en la ciencia moderna. Uno de los hallazgos más poderosos. En 1976, el biólogo estadounidense Mei reveló por primera vez la forma de lograr el caos mediante la bifurcación que duplica el período en un estudio de simulación de poblaciones anuales de insectos que se reproducen estacionalmente. En 1978, cuando el físico estadounidense Feigenbaum volvió a realizar experimentos numéricos por computadora con el modelo de población de insectos de May, descubrió dos constantes, llamadas constantes de Feigenbaum. Esto ha atraído una amplia atención en el campo de la física matemática. Al mismo tiempo, Mandelbrot utilizó la geometría fractal para describir una gran clase de objetos geométricos complejos e irregulares, dando a los atractores extraños una dimensión fractal y promoviendo la investigación sobre la teoría del caos. A finales de la década de 1970, los científicos descubrieron el caos en muchos sistemas deterministas. El caos como tema todavía está en discusión y aún no se ha formado una teoría completa y madura.

Pero también hay científicos que hablan muy bien de la teoría del caos y creen que "el caos es la segunda revolución de la física". Pero algunas personas piensan que esto parece un poco exagerado. Es necesario revelar más sus perspectivas de aplicación. Sin embargo, el estudio de la teoría del caos está estrechamente relacionado con la teoría de la sinergia y la estructura disipativa. Tienen la misma tarea en los temas de investigación de transformación del desorden al orden y transformación del orden al desorden, por lo que la teoría del caos también es una parte integral de la teoría de los sistemas autoorganizados. En los últimos años, los científicos han logrado importantes avances en la investigación del control del caos y han realizado experimentos de control del primer tipo de caos, es decir, el caos de series temporales. Los científicos británicos y japoneses todavía están experimentando con métodos de señalización que utilizan señales caóticas para ocultar información confidencial.

Cuando aparece el caos, la ciencia clásica termina. Los físicos de todo el mundo han buscado durante mucho tiempo el orden en la naturaleza, pero han ignorado el desorden en la atmósfera, los océanos turbulentos, los aumentos o disminuciones repentinos de las poblaciones de vida silvestre, los cambios en los latidos del corazón y los cerebros. El hecho de que estas partes irregulares de la naturaleza sean discontinuas e irregulares siempre ha sido un misterio para la ciencia.

Pero en la década de 1970, un puñado de científicos en Estados Unidos y Europa comenzaron a romper el caos y encontrar una salida. Matemáticos, físicos, biólogos y químicos buscan fases irregulares. Los fisiólogos han descubierto un orden sorprendente en el caos producido por el corazón humano, una de las principales causas de misteriosas muertes repentinas. Los ecologistas estudian las fluctuaciones en las cantidades y los economistas extraen datos sobre los precios de las acciones para probar nuevos métodos de análisis. Estos conocimientos comienzan a surgir y nos llevan al mundo natural: las formas de las nubes, la trayectoria de los relámpagos, los microenredos de los vasos sanguíneos, la reunión de estrellas.

De la ignorancia de los investigadores a la locura de sumarse a la nueva ciencia del mundo. Diez años después, el caos se ha convertido en un movimiento turbulento que representa una remodelación del sistema científico, con conferencias y revistas dedicadas a la teoría del caos en todas partes. En el presupuesto, el gobierno dedica más fondos de investigación al ejército, la CIA y el Departamento de Energía para explorar el caos, y establece departamentos dedicados a manejar los ingresos y gastos de los fondos. En cada universidad y centro conjunto de investigación, los teóricos tratan el caos como una empresa gay y, en segundo lugar, como su especialidad. En Rosa Ramos se ha establecido un centro de investigación no lineal que integra el caos y otros problemas relacionados, y están apareciendo instituciones similares en varios campus de todo el país.

Caos crea diferentes habilidades como usar computadoras y trabajar con gráficos especiales, además de capturar maravillosos y sutiles patrones estructurales debajo de apariencias complejas. Esta nueva ciencia ha generado su propio lenguaje, con su propia jerga técnica única: fractales, bifurcaciones, intervalos, ciclos, toallas dobladas, diferenciales de fase y diagramas de espagueti suaves. Así como los quarks y gluones en la física tradicional son nuevos elementos de la materia, para algunos físicos el caos es una ciencia en desarrollo más que un producto terminado, una formación más que un ser.

El caos parecía estar en todas partes: el humo de los cigarrillos estalló en salvajes remolinos de humo, las banderas se balanceaban hacia adelante y hacia atrás con el viento, los grifos pasaron del goteo constante al caos. El caos también aparece en los cambios climáticos, las rutas de vuelo de los aviones y los atascos en las carreteras y el flujo de oleoductos subterráneos, no importa qué medio se utilice, todos los comportamientos siguen esta ley recién descubierta; La experiencia también comenzó a cambiar la forma en que los empresarios toman decisiones sobre seguros, los astrónomos observan el sistema solar y los politólogos discuten las presiones de los conflictos armados.

El caos trasciende las fronteras de diferentes disciplinas científicas porque es una fase macroscópica de varios sistemas y reúne a pensadores de todo el mundo. Un oficial naval que administra el presupuesto científico dijo una vez a un grupo de matemáticos, biólogos, físicos y médicos: "Hace quince años, la ciencia estaba entrando en una crisis en la que estaba en problemas, pero esta fina división del trabajo se debía a la teoría del caos. ." Los más fervientes defensores de la nueva ciencia creen que sólo hay tres obras en la ciencia del siglo XX que se han transmitido de generación en generación: la relatividad, la mecánica cuántica y la teoría del caos. Creen que el caos se ha convertido en la tercera gran revolución de la ciencia física en este siglo. Como las dos revoluciones anteriores, la teoría del caos anuló los principios aceptados de la física newtoniana. Como dijo un físico: La teoría de la relatividad niega la descripción de Newton del espacio y el tiempo absolutos; la teoría cuántica niega el sueño de Newton de un proceso de medición controlable; destroza la ilusión de Laplace de la previsibilidad del determinismo causal;

La revolución en la teoría del caos se aplica al mundo que podemos ver y tocar, trabajando a escala humana. Las experiencias cotidianas, los individuos y las situaciones reales del mundo se convierten en adecuados objetos de estudio. Durante mucho tiempo existió la sensación, pocas veces expresada públicamente, de que la física teórica parecía muy alejada de la intuición humana sobre el mundo (por ejemplo: ¿De verdad crees que las plumas y las piedras caen a la misma velocidad? Galileo las arrojó desde el Inclinado Torre de Pisa ¡La historia de la próxima esfera es un mito! Nadie sabe si una nueva teoría se convertirá en una herejía sólida o simplemente en una herejía común, pero para algunos físicos desesperados, la teoría del caos es su nueva salida. La investigación sobre la teoría del caos ha surgido de la parte atrasada del ámbito original de la física. El apogeo de la física de partículas que dominó el siglo XX ha pasado. El uso de términos de la física de partículas para explicar las leyes de la naturaleza tiene limitaciones, excepto para los sistemas más simples. , es casi impotente para la mayoría de los problemas en términos de previsibilidad. Una cosa es que dos partículas corran alrededor de un acelerador en un laboratorio de nubes y finalmente choquen, pero que no ocurra lo mismo con un fluido que se mueve lentamente en un tubo simple. Ni el tiempo ni la cabeza humana.

A medida que la Revolución del Caos continúa evolucionando, los mejores físicos se encuentran cómodamente estudiando algunos fenómenos a escala humana no sólo. en el superordenador Cray, pero también en el Macintosh. Las revistas de primer nivel publicaron artículos sobre la extraña fuerza de una pelota que salta sobre la mesa, que es el más simple. Los sistemas también crean problemas de previsibilidad confusos, pero de repente puede surgir orden. - sólo una nueva ciencia puede conectar lo microscópico: una molécula de agua, por ejemplo, las células del tejido del corazón, un neutrón y el comportamiento colectivo de millones de objetos macroscópicos

Mire dos burbujas adyacentes en el fondo de una; Cascada. ¿Puedes adivinar a qué distancia están en la parte superior de la cascada? De hecho, no hay rastro, tal como piensa la física estándar, es como si Dios hubiera puesto en secreto todas las moléculas de agua en una caja negra. Por lo general, cuando los físicos ven resultados tan complicados, buscan razones complicadas. Cuando ven la relación caótica entre las cosas que entran y salen del sistema, creen que cualquier teoría realista y factible debe agregar artificialmente perturbaciones o errores y agregar factores aleatorios. La teoría del caos comenzó en la década de 1960 y gradualmente se dio cuenta de un problema considerable. Las ecuaciones matemáticas simples pueden describir un sistema tan tosco e impredecible como una cascada. Sólo pequeñas diferencias en las entradas pueden llevar rápidamente a resultados opuestos. En los fenómenos meteorológicos, por ejemplo, esto se puede explicar, irónicamente, como el conocido efecto mariposa: cuando hoy en Pekín una mariposa extiende sus alas y altera el aire, podría desencadenar el caos en Nueva York el próximo mes Cuando los exploradores de la teoría comenzaron a recordar el desarrollo de la nueva ciencia, trazaron muchos caminos trillados hacia el conocimiento pasado, pero una cosa destacó.

Para los jóvenes físicos y matemáticos en el viaje revolucionario, el efecto mariposa es su mismo punto de partida.