බ්‍ර‍සීලයේ තටු සලන විට අමෙරිකාවේ කුණාටු ඇතිවෙන සමනල ආනිසංසය!

විද්‍යාවේ ඉතිහාසය විමසා බැලු විට ඉන් වැඩි කාලයක් ගත වී ඇත්තේ විවිධාකාර පද්ධතින්ගේ හැසිරීම කල්තියා කිව හැකි හෙවත් පුරෝකථනය කළ හැකි මොඩලයන් හෙවත් ආකෘති  ප්‍ර‍වර්ධනය කරගැනීම සඳහා බව පෙනීයයි. සෞර ග්‍ර‍හ මණ්ඩලය වැනි පද්ධතියක් උදාහරණයකට ගත් විට  ග්‍ර‍හවස්තුවක ස්කන්ධය, පිහිටීම හා ත්වරණය වැනි තොරතුරු  ඇත්තේ නම් ඉදිරියේදී පද්ධතිය තුළ එම ග්‍ර‍හවස්තුව හැසිරෙන ආකාරය පුරෝකථනය කළ හැකි බව විද්‍යාඥයන් අතර පිළිගත් මතය විය. එහෙත් මුහුදු වෙරළකට රළ පතිත වෙන ආකාරය, ඉටිපන්දමක දුම නගින ආකාරය, දිගු කලක් තුළ කාළගුණය වෙනස් වන ආකාරය වැනි බොහෝ සංසිද්ධීන් වල හැසිරීම ඉතා ව්‍යාකුල හා කල්තියා පුරෝකතනය කිරීමට නොහැකි ඒවාය. ව්‍යාකුලත්ව නියාමය (chaos theory) මගින් තැත් කරන්නේ එවැනි කල්තියා කිව නොහැකි හෙවත් අපුරෝකථනීය හැසිරීම් තේරුම් කර දීමයි.

ව්‍යාකූල නියාමය පිළිබඳ මුලම අදහස මතු කළේ 1990 දී  ප්‍ර‍න්ස ජාතික ගණිතඥයෙකු වූ හෙන්රි පොයින්කරේ විසින් ‘ත්‍රි-දේහ ගැටථළු’  (Three -body question) විස්තර කළ විටදීය. ත්‍රි-දේහ ගැටළුව යනුවෙන් පොයින් කා අදහස් කළේ පෘථිවිය, හඳ සහ සූර්යයා හා සමානව චන්ද්‍රයෙකු සහිත ග්‍රහයෙක් තාරකාවක් වටා ගමන් කරන විට ස්ථාවර කක්ෂයක් ඇතිවිය නොහැකි බවයි. එයට හේතුව එකී ත්‍රි-දේහයන් අතර ගුරුත්වාකර්ෂණය නිසා ඇතිවන අනොන්‍ය බලපෑම ගණනය කිරීමට නොහැකි තරම් සංකීර්ණ වන අතර ආරම්භක තත්වයන්ට ඇතිවන ඉතා සුළු වෙනස්කම් වලින් පවා දැවැන්ත අපුරෝකථනීය වෙනස්කම් ඇතිවීමයි. එහෙත් පොයින්කරේ මතුකළ අදහස් වැඩි දෙනෙකුගේ අවධානයට ලක් නොවීම අමතක වී ගියේය.

ව්‍යාකුලත්වය පිළිබඳ ක්ෂේත්‍ර‍ය සම්බන්දයෙන් වැඩි පුර අවධානයක් 1960 ගණන් වන තෙක්ම දක්නට නොලැබුණත් කාලගුණ අනාවැකි පැවසීම සඳහා විද්‍යාඥයන් විසින් ප්‍ර‍බල පරිගණක යොදා‍ගනු ලැබීමත් සමග එම තත්වය වෙනස් වී ගියේය. කිසියම් අවස්තාවක වායුගෝලයේ ඇතිවන තත්වයන් පිළිබඳව ප්‍ර‍මාණවත් දත්ත ඇත්නම් සහ එම දත්ත යොදා සංකීර්ණ ගණනයන් කළ හැකි පරිගණකයන් ඇත්නම් කාලගුණයේ ඇතිවිය හැකිවන වෙනස් කම් පුරෝකථනය කළ හැකියැයි විද්‍යාඥයෝ සිතූහ. මේ අනුව යොදාගන්නා පරිගණක ප්‍ර‍බල වෙන තරමටම පළකළ හැකි අනාවැකිවල පරාසයද වැඩිවිය යුතු බව විශ්වාස කළ මැසචුසෙට් තාක්ෂණික ආයතනයේ කාලගුණ විද්‍යාඥයෙකු වූ එඩ්වඩ් ලෝරන්ස් සරල සමීකරණ තුනක් මත පදනම් වූ පරිගණක සමාකරණයක් (computer simulation) පරීක්ෂාවට ලක් කළේය.

පරිගණක සමාකරණයක් යනු ඇතිවිය හැකි කිසියම් තත්වයක් පිළිබඳව දත්ත කොම්පියුටරයට ලබා දී ඒ දත්ත පදනම් කොට කොම්පියුටරය විසින් ආකෘතියක් සකස් කරදීමේ ක්‍රියාවලියයි.

මේ සමාකරණය කිහිප වරක්ම කරන ලද අතර ඒ හැම වරකදීම මුලු අවස්ථාව පිළිබඳ එකම දත්ත සමූහයක් පරිගණකයට ඇතුලු කරන ලද බැවින් අවසාන ප්‍ර‍තිඵලයද එකම විය යුතු බව ලෝරන්ස් විශ්වාස කළේය. එහෙත් ඒ හැම අවස්ථාවකදීම පරිගණකයෙන් ලැබුනු ප්‍ර‍තිඵල එකිනෙකට වෙනස් බව දුටු ලෝරන්ස් ඉමහත් ලෙස මවිතයට පත් විය. ඔහු විසින් පරිගණක ගත කරන ලද සංඛ්‍යා නැවත නැවත පරීක්ෂා කිරීමේ දී දශමස්ථාන හයක් සහිත සංඛ්‍යා කොම්පියුටරරය විසින් දශමස්ථාන තුන දක්වා අඩුකොට ඇති බව ලොරන්ස්ට දැක ගත හැකිවිය. මුලින් තිබූ තත්වය පිළිබඳ මේ අන්දමේ ඉතාමත් අල්ප වූ වෙනසක් කළද එම සුළු වෙනස අවසාන ප්‍ර‍තිඵලය බැරෑරුම් ලෙස වෙනස් කිරීමට හේතුවන බව ඔහුට පෙනී ගියේය. මුලින් පැවැති තත්වය සම්බන්ධයෙන් මේසා සංවේදී විම ඔහු හැඳින්වූයේ ‘සමනල ආනිසංසය‘ (butterfly effect) යනුවෙනි. එයින් අදහස් කලේ බ්‍ර‍සීලය තරම් ඈත තැනකදී සමනලයකු විසින් තටු ගැසීමෙන් චලනය වන වායු අංශු කිහිපයක් කාලාන්තරයක් තිස්සේ විස්තාරණය වීමෙන් ටෙක්සාස් වැනි අමෙරිකානු ප්‍රාන්තයක කුණාටුවක් ඇති වීමට හේතු වියහැකි බවයි.

1917 අමෙරිකාවේ කොනෙක්ටිකට් ජනපදයේ හාර්ට්ෆෝඩ් හි උපත ලද එඩ්වඩ් ලෝරන්ස් 1940දී හාවඩ් විශ්ව විද්‍යාලයෙන් ශ්‍රාස්ත්‍ර‍පති උපාධිය ලබා ගත්තේය. දෙවැනි ලෝක යුද්ධයේදී අමෙරිකනු හමුදාවට අනුබද්ධ කාලගුණ විද්‍යාඥයෙකු ලෙස සේවය  කළ ලෝරන්ස් ඉන්පසු මැචුසෙට් තාක්ෂණික ආයතනයේදී කාලගුණ විද්‍යාව හැදෑරීය. කාලගුණය වැනි දෙයක් සම්බන්ධයෙන් නිශ්චිත අනාවැකි කිව නොහැක්කේ මන්ද යන්න ඔහු 1963 දී පළ කළ පර්යේෂණ පත්‍රිකාවකින් සවිස්තරව පෙන්වා දුන්නේය.  2008 දී මිය යන තෙක්ම එඩ්වඩ් ලොරන්ස් විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ කටයුතු වල නිරතව සිටියේය.

හැසිරීම පුරෝකථනය කළ නොහැකි වීම ව්‍යාකූල පද්ධති වල ආවේනික ලක්ෂණයක් බව විස්තර කිරීමෙන් පුරෝකථනයේ සීමාවන් කෙබඳු දැයි පෙන්වාදීමට එඩ්වඩ් ලෝරන්ස්ට හැකිවිය. කාලගුණය පමණක් නොව ප්‍ර‍වාහන පද්ධති, කොටස් වෙළඳපොළ, වායු සංවහනය සහ ද්‍ර‍ව වර්ග ගලායෑම, ගැලැක්සි වල වර්ධනය වැනි පද්ධති යථාර්තයෙන්ම ව්‍යාකූල නියාමට (chaos theory) අනුව හැසිරෙන්නේය.

සැකසුම ජයා පත්මපානී

The Science Book: Big ideas simply explained ඇසුරෙන්