Frases de Edward Lorenz

Edward Norton Lorenz foi um meteorologista, matemático e filósofo estadunidense.

Seus trabalhos com os fundamentos matemáticos do sistema de equações da meteorologia nos laboratórios do MIT na década de 1960 foram os primeiros estudos do que na teoria do caos se denominou posteriormente por atrator estranho. Isto é, a partir de estados iniciais ligeiramente diferentes, o sistema de equações diferenciais representando o estado de um fluido em convecção térmica utilizado então como protótipo do estado atmosférico, resultava em soluções completamente diferentes entre si.

Lorenz sabia que um conjunto finito de equações diferenciais parciais poderia ser escrito como um conjunto infinito de equações algébricas. Assim, o conjunto de seis equações diferenciais parciais descrevendo a escoamento convectivo na atmosfera foi reescrito como um conjunto de pouco mais de uma dezena de equações algébricas como aproximação da solução no computador. O resultado foi surpreendente para ele. Além de soluções periódicas , Lorenz mostrou a existência de soluções na forma de ondas quase-periódicas e também na forma de soluções aperiódicas .

Inicialmente ele buscou por erros no modelo numérico e sua representação, erros esses que poderiam ser associados à solução computacional de um sistema diferencial, mas logo percebeu que o modelo e a integração numérica estavam formalmente corretas e a estabilidade computacional garantida. Então entendeu que as diferentes soluções tinham origem diretamente na natureza intrínseca do sistema de equações utilizado. Hoje se sabe que o sistema de equações diferenciais da atmosfera podem ser classificadas como um sistema de equações diferenciais dinâmicas, que são extremamente sensíveis às variações do estado inicial.

As conseqüências do trabalho de Lorenz iam em direção ao conhecimento da previsibilidade atmosférica, que ele mostrou não passar de quinze dias. Isto é, a partir de quinze dias as diferentes previsões de tempo inicializadas com estados iniciais praticamente iguais divergiam significativamente. então, devido aos erros instrumentais nas medidas das variáveis atmosféricas e os problemas de definição de um estado inicial global para a previsão, a chamada previsão do tempo determinística mostrava-se possível somente até quinze dias no máximo.

Os modelos desenvolvidos por Edward Lorenz que poderiam auxiliar na previsão dos padrões meteorológicos, se baseavam em doze equações que aplicadas em seqüência, de forma que a solução de uma variável realimenta as forçantes das demais equações. Ou seja, Lorenz tinha em mãos um sistema complexo do ponto de vista cibernético, que admitia retro-alimentações.

Estes fatores onde as alterações dinâmicas de resultados alargam as probabilidades de determinadas previsões, podem levar a resultados surpreendentes, ora para o caos extremo, ora para resultados de forma ondulatória .

As consequências teóricas do trabalho de Lorenz foram compreendidas bem após os anos 1960 com o desenvolvimento da teoria do Caos por Yorke, a partir da teoria dos grupos de Galois. Wikipedia  

✵ 23. Maio 1917 – 16. Abril 2008
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Edward Lorenz: Frases em inglês

“We see that each surface is really a pair of surfaces, so that, where they appear to merge, there are really four surfaces. Continuing this process for another circuit, we see that there are really eight surfaces etc and we finally conclude that there is an infinite complex of surfaces, each extremely close to one or the other of two merging surfaces.”

Lorenz (1963) "Deterministic nonperiodic flow", in: J. Atmos. Sci. 20, 130–141. cited in: T.N. Palmer (2008) " Edward Norton Lorenz. 23 May 1917 −− 16 April 2008 http://rsbm.royalsocietypublishing.org/content/55/139.full.pdf" in: Biogr. Mems Fell. R. Soc. 2009 55, 139-155

“Mathematicians seem to have no difficulty in creating new concepts faster than the old ones become well understood, and there will undoubtedly always be many challenging problems to solve. nevertheless, I believed that some of the unsolved meteorological problems were more fundamental, and I felt confident that I could contribute to some of their solutions.”

Lorentz (1991) " A scientist by choice". Speech by acceptance of the Kyoto Prize in 1991, cited in: Kerry Emanuel (2009) [http://www.nasonline.org/publications/biographical-memoirs/memoir-pdfs/lorenz-edward.pdf Edward Norton Lorenz 1917-2008 http://eaps4.mit.edu/research/Lorenz/Miscellaneous/Scientist_by_Choice.pdf. National Academy of Sciences Biographical Memoir.