چرا اثر پروانه‌ای را اشتباه فهمیده‌ایم؟

چیزی که باعث طوفان در تگزاس میشه بال زدن پروانه در برزیل نیست

اثر پروانه ای
اثر پروانه ای

چرا اثر پروانه‌ای را اشتباه فهمیده‌ایم؟

جایی در اپیزود 6 پادکست بی‌پلاس، در خلاصه کتاب قوی سیاه نسیم طالب، از اثر پروانه‌ای صحبت شد. تا شنیدم یاد مقاله‌ای افتادم که فکر کنم در مجله شهروند امروز و در دوران دانشجویی خونده بودم که توضیح می‌داد اثر پروانه‌ای اشتباه جا افتاده. بعد از جستجو اصل مقاله انگلیسی رو پیدا کردم و تصمیم گرفتم ترجمه‌اش کنم. چیزی که اینجا نوشتم خلاصه‌ای از مقاله انگلیسی است.

نویسنده: علیرضا سبحانی

بعضی از دانشمندا به قدری خوش شانس هستن که ببینن کارشون تبدیل به تیتر اصلی روزنامه‌ها میشه. ادوارد لورنز، هواشناس دانشگاه MIT، از همین خوش شانس‌ها بود. لورنز به قدری خوش شانس بود که دید کارش تبدیل شده به ضرب المثل. لورنز نظریه‌ای رو ارائه داد که مستقیم از توی آزمایشگاه پرید به فرهنگ عامه، اثر پروانه‌ای. ایده این بود که وقایع کوچک می‌تونن اثرات بزرگی داشته باشن. این اسم از کجا اومد؟ از اینجا که لورنز گفته بود یک طوفان بزرگ ممکنه ریشه تو بال زدن پروانه‌ای در دور دست داشته باشه.

 

از بال زدن پروانه تا طوفان در کارائیب

اما اثر پروانه‌ای در فرهنگ عامه چنین ترجمه شد که لحظات ناچیزی وجود دارند که سرنوشت و تاریخ را تعیین می‌کنند. به زودی زنجیره‌ای از علت و معلول‌ها ردیف شد که وقتی از آخر به اول آن­ها را نگاه می‌کردی، سرنوشت انسان را عوض می‌کرد یا در اقتصاد جهانی اثر داشت. منظور از آخر به اول این بود که ابتدا یک اتفاق بزرگ مد نظر قرار می‌گرفت و سعی می‌­شد آن اثر کوچکی که دلیل آن اتفاق بزرگ بوده، را پیدا کنیم.

در فیلم «اثر پروانه‌ای» که در سال 2004 ساخته شد، شخصیت اصلی در زمان به عقب سفر می‌کند تا با تغییر تصمیمات کوچک بچگی‌­اش، زندگی فعلی خود را بهتر کند. در فیلم هاوانا ساخته 1990 شخصیت اصلی که یک قمارباز ریاضی دان است، به یکی دیگر از شخصیت‌های فیلم می‌گوید: «بال زدن پروانه‌ای روی یک گل در چین می‌تواند باعث طوفانی در کارائیب شود. کسانی هستند که می‌توانند احتمالش را هم حساب کنند.» فهم ما از اثر بال پروانه‌ خیلی زیاد تحت تاثیر روایت این فیلم‌ها قرار گرفت. برای همین هم مسیر اشتباهی رو در درک اثر پروانه‌ای رفتیم. اما چرا چنین شد؟

ترس از عدم قطعیت علمی

چنین برداشت هایی از نظریه لورنز برای یک شنونده ناآشنا ممکن است درست به نظر برسد. ولی اینگونه برداشت‌ها دقیقاً منظور لورنز را برعکس فهمیده‌اند. معنی اثر پروانه‌ای این نیست که ما می‌توانیم ریشه‌های یک عامل را شناسایی کنیم. اتفاقا مفهوم نظریه اثر پروانه‌­ای دقیقا این است که علم نمی‌تواند همه عوامل یک پدیده را بشناسد. اینکه ادعا کنیم بال زدن یک پروانه می­‌تواند طوفان ایجاد کند، می‌­خواهد یک سوال را در ذهن پدید آورد: اگر چیزی به کوچکی بال زدن یک پروانه می‌تواند طوفان ایجاد کند، چگونه ما می‌­توانیم با اطمینان کامل بگوییم چه چیزی باعث طوفان شده است؟ نظریه لورنز، دیدگاه جدیدی درباره روابط علت و معلولی به دست می‌دهد.

ارجاعات فرهنگ عامه به اثر بال پروانه‌­، به ما نشان می­‌دهد عموم مردم چگونه در مورد علم فکر می‌­کنند. عامه مردم انتظار دارند دانشمندان جواب دقیق همه پرسش‌ها را بدانند در حالی که علم مدرن، عرصه عدم قطعیت است. همین نیاز و انتظار هم باعث شد تا روایت فیلم‌هایی مثل اثر پروانه‌ای توی ذهن ما ماندگارتر باشند تا اصل حرف لورنز درباره‌ی این نظریه.

 

داستان اثر پروانه‌ای از کجا شروع شد؟

اثر پروانه­‌ای، نظریه­‌ای جالب بود. لورنز که یک استاد معمولی هواشناسی دانشگاه MIT بود در سال 1961 یک برنامه کامپیوتری اولیه برای مدل­سازی آب و هوا نوشت. یک روز یکی از عددهایی را که نشان ­دهنده داده‌­های آب و هوایی بود، از 0.506 به 0.506127 تغییر داد. این تغییر کوچک باعث شد پیش بینی بلند مدت برنامه کامپیوتری از آینده آب و هوا، به کلی عوض شود. لورنز این نکته را در مقاله‌­ای در سال 1972 این گونه مطرح کرد: «آیا بال زدن پروانه‌­ای در برزیل، طوفانی در تگزاس را راه خواهد انداخت؟»

در این مقاله، لورنز ادعا کرد اثرات بزرگی که به دلیل تغییر کوچک داده‌های جوی ایجاد می‌شود، باعث دو مشکل خواهد شد.

  1. اول اینکه توانایی ما در پیش بینی بلندمدت آب و هوا به شدت محدود می‌­شود.
  2. مشکل دوم اینکه نمی‌توان با قطعیت گفت کدام اثر به کدام دلیل مربوط می‌­شود.

لورنز گفت: «ارتباط بی ­شمار وقایع طبیعی به یکدیگر، به این معنی است که بال زدن یک پروانه می‌تواند باعث ایجاد یک طوفان شود. یا حتی مانع از ایجاد یک طوفان شود.» لورنز چنین اضافه کرد: «آیا با دانستن اینکه یک تغییر کوچک می­‌تواند به اثرات بزرگ ختم شود، ما مجازیم طبیعت را تغییر دهیم؟ از آنجا که نمی‌­توان اثر دقیق این تغییرات را تعیین کرد، پس نمی­‌دانیم اگر این تغییر کوچک را ایجاد کنیم دقیقا چه اتفاقی در آینده می‌افتد.»

حرف اصلی اثر پروانه‌ای چیه؟

پس درس اصلی اثر پروانه‌­ای دقیقا برعکس چیزی بود که از فیلم «هاوانا» نقل کردیم. بی­ نهایت سخته که چنین چیزهایی را با قطعیت محاسبه کرد. از قول رابرت دوانی ریاضیدان دانشگاه بوستون، درس اصلی اثر بال پروانه‌­ اینه «برای ما انسان­‌ها غیرممکن است که همه چیز را دقیقاً تخمین بزنیم. جهان غیرقابل پیش بینی است.»

لورنز پا را از این هم فراتر گذاشت و ثابت کرد حتی مدل­‌های ساده­‌ای با تعداد کم متغیر هم غیرقابل پیش بینی هستند. حتی گرما دادن به گاز محبوس در یک جعبه هم می‌تواند اثرات بی­ شمار متفاوت و غیر تکراری بسازد. این بنیان نظریه بی­ نظمی است. نظریه‌­ای که در نقطه مقابل نظریه نیوتون در مورد یک جهان کاملا قابل پیش بینی قرار دارد.

لورنز از پروانه هم فراتر رفت. او گفت «بعضی از سیستم‌­ها چنان پیش­بینی ناپذیرند که حتی اگر تمام شرایط اولیه را دقیقاً کنترل کنید، باز هم نتیجه غیرقابل پیش­بینی خواهد بود.»

 

چرا اثر پروانه‌ای را این طور تفسیر می‌کنیم؟

یک دیدگاهی به علم این است که اگر اطلاعات کافی داشته باشید، هر چیزی را می‌­توانید پیش­بینی کنید. اما تحقیقات لورنز نشان داد که توانایی ما برای تحلیل و پیش­بینی نحوه کار جهان، ذاتاً محدود است.

در تصور عامه، عکس یک پروانه­‌ی زیبا، تبدیل به استعاره‌­ای شد که انسان می‌تواند با استفاده از علم، زنجیره ریزترین اتفاقات را بازگشایی کند و به دقت بگوید بال زدن کدام پروانه به ایجاد کدام طوفان منجر شده است.

ما معمولا فکر می‌کنیم جهان کاملاً قابل درک است و دانشمندان می­‌توانند آن را رمزگشایی کنند. ما دوست داریم فکر کنیم هر چیزی به یک دلیلی اتفاق می‌افتد و می‌توانیم دلایل را هر چقدر هم که کوچک باشند شناسایی کنیم.

گرچه دانشمندان می­‌توانند بگویند گرمایش جهانی، احتمال وقوع طوفان‌­های بزرگ را افزایش داده است، ولی هیچ دانشمندی نمی­‌تواند ادعا کند دلیل طوفان کاترینا را دقیقاً شناسایی کرده است. علم به ما کمک می‌کند جهان را درک کنیم ولی همان گونه که لورنز نشان داد، درک ما از جهان باید دانستن محدودیت‌های فهم­مان باشد.


  •  توجه داشته باشید که این ترجمه صد در صد به متن وفادار نیست و سعی کرده منظور نویسنده را منتقل کند.
  • مقاله را پیتر دیزیکس، روزنامه­ نگار علمی نوشته.
  • اصل مقاله‌ی معنی اثر پروانه‌ای  سال ۲۰۰۸ در روزنامه گلوب منتشر شده، که منبع این نوشته هم هست.
  • منبع تصویر، مقاله‌ی کیتی واتسون درباره‌ی اثر پروانه‌ای است.
بیشتر کنجکاوی کنیم
آیا پزشکی علم است
آیا پزشکی علم است؟

در اپیزود ۲۷ پادکست بی‌پلاس، خلاصه کتاب امپراتور همه بیماری‌ها رو تعریف کردیم. به همین مناسبت در نامه‌ی یازده پادکست بیشتر بخوانید

راهنمای تفکر نقادانه
راهنمای تفکر نقادانه

ما هر روز بر اساس شواهد دم دستی تصمیم می‌گیریم. توی دو راهی‌ها قضاوتی می‌کنیم درباره‌‌ی مسیرهایی که مقابلمونه، یک بیشتر بخوانید

ما و سوگیری‌های شناختی
ما و سوگیری‌های شناختی

چقدر محیط اطرافمون رو درست و منطقی درک می‌کنیم و می‌شناسیم؟ چقدر دچار خطا و اشتباه می‌شیم؟ در بعضی از بیشتر بخوانید

5 نظر برای “چرا اثر پروانه‌ای را اشتباه فهمیده‌ایم؟

  1. ممنون از وبلاگ و پادکستهای خوبتون.
    من میخواستم این نکته را اضافه کنیم که در سیستمهای آشوبناک مثل آب و هوا سیستم به فرض اولیه حساس است یعنی کوچکترین تغییری( حتی بال زدن پروانه) در فرض اولیه میتواند در نتیجه تغییر بزرگی ایجاد کنه.
    نمودارهای معادلات ریاضی سیستمهای آشوبناک ( Strange Attractors) بصورت ۳ بعدی است که نمودار در یک بعد آن شبیهه پروانه است .

  2. اثر پروانه ای یکی از مصادیق غیرپیش بینی نبودن جهانی است که در آن روزگار میگذارنیم و چند باره یادآوری میشود، جهل ما را به هر آنچه که اتفاق می افتد.
    ممنون از بی پلاس برای مطالب مفید تون

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

کتابچی