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蝶の羽ばたきが嵐を起こす!?「バタフライ効果」とは。

蝶の羽ばたきが嵐を起こす!?「バタフライ効果」とは。今年も間もなく大寒を迎えるが、正月からの大雪を始め気象変化の激しさに驚かれている方も多いのでは。ところで天気予報が外れることもあるのは周知の話だが、長期的になるほどその予測が困難になる理由の一つに「バタフライ効果」というものがある。ユニークな名のついた用語について質問が寄せられていたので紹介したい。

バタフライ効果って?

■小さな事象が未来に大きな変化をもたらす?


そもそもバタフライ効果って何?と思うがdeadlineさんによれば、

「『バタフライ効果』は、『カオス理論』の特長の1つである『初期値のごく僅かなズレが、将来の結果に大きな差を生み出す』ことを例えたもの」

という。「カオス理論」のカオスとは、文字通り予測不可能な混沌とした状態を指すが、回答によると「バタフライ効果」は、ほんの小さな事象が起こった場合と、起こらなかった場合、そのわずかな違いが未来に大きな変化をもたらすことを表した用語だといえる。わかりやすく例えた表現に、

「『北京で蝶が羽ばたくと1ヵ月後にニューヨークで嵐が起こる』などという言葉で表している」(hironyan777さん)

hironyan777さんの回答のような、有名なフレーズがある。蝶の羽ばたき程の微小な空気の動きが、その後嵐を起こすほどの可能性があり、その些細な事象の予測ができないことを表現したものだが、最近では日常のごく小さな出来事が未来に大きな影響を与えるという意味で使われることも多い。

■天気の長期予測は不可能?


元々は気象学者エドワード・ローレンツの気象予測の研究で、その予測不可能性を表す言葉として使われていたが、その発見にはこんなエピソードがあったという。

「ローレンツは気象予測のための基礎研究として、地球大気の流れを単純化した式を作り、それをコンピューターにプログラムし、入力値をいろいろ変えていったとき、計算結果がどうなるか試していたようです。(中略)…ローレンツ自身が出演しているレクチャービデオを見たことがあるんですが、何せ1960年くらいのコンピューターのことですから、計算結果が出るのに時間がかかったようで『入力値をちょっと変えただけだったのに、コーヒータイムを終えて帰ってくるととんでもない数字が出ていた…』とか言っていました」(apple-manさん)

ふとした日常の一場面から、初期入力値の微小な誤差による変化の大きさを発見し、コンピューターによる長期的な天気予測は不可能なことが判明したという。その後の講演では「ブラジルで1匹の蝶が羽ばたくとテキサスで竜巻が起こるか?」という題目で行われ、そのユニークな表題からブラジルが北京となったり竜巻が嵐に例えられながら世間に広まったようだ。

筆者が参考にした書籍「カオスはこうして発見された」によれば、ローレンツは先ほどの題目を挙げ、全ての蝶の羽ばたきを観測できないのに遥か未来の竜巻を予測などできないと言及しているが、大寒の日に吹く冷たい突風も、その発端が遠い異国の地で起こした誰かのクシャミでは?などと空想を巡らせてみると、おもしろいのではないだろうか。


天城毅彦 (Amashiro Takehiko)

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