Kelebek Etkisi ve Küresel Isınma

Çin’de bir kelebek kanat çırpsa, Amerika’da fırtına olur!

İşte buna kelebek etkisi deniyor. 

Gerçi bu cümle içinde Çin ve Amerika’dan belki de özellikle bahsediliyordur. Sonuçta biraz da ticaret savaşları üzerine böyle bir metafor düşünülmüş anladığım kadarıyla, ancak bugün ben bu cümleyi direkt atmosferik etkiler üzerine ciddiye alacağım.

***

Atmosferdeki ısı değişimleri ve hava hareketlerini daha önce kaotik etkiler diye tanımlamıştım. 

Yani aslında hava durumu tahminleri o kadar da kesin şekilde hesaplanamıyor. En iyi ihtimal ile önümüzdeki birkaç günden daha emin olabildiğimiz tahminler yapılabiliyor ve zaten adından da belli olduğu gibi bu bir tahmin oluyor, kesinlik içermiyor.

Bu şartlarda Çin’de kanat çarpan bir kelebeğin Amerika’da gerçekten fırtınalar yaratabilmesi pek de mümkün değil tabii ki, ama özellikle son yıllarda daha da hissedilir hale gelen küresel ısınma sorunumuz olduğu da bir gerçek.

***

İşte bilim insanları küresel ısınmanın bu kelebek etkisi metaforu ile benzeşen bir yanı olduğunu keşfetmişler.

Navier-Stokes denklemleri denilen bir dizi eşitlik var. Sıvılarda ve gazlarda türbülans ve kaotik hareketlerin çözümleri için kullanılıyor bu denklemler.

Claude Louis Navier 1785-1836 yılları arasında yaşamış bir Fransız mühendis ve fizikçi.

Sir George Gabriel Stokes ise 1819-1903 yılları arasında yaşamış İrlandalı bir İngiliz fizikçi ve matematikçi.

Her ikisi de zamanında epey bir süre türbülans konusuna kafa yormuşlar.

Hayır, kafanızı bu oldukça karışık denklemlerle bulandırmayacağım, ancak bu denklemleri baz alan ve çözüm bekleyen 1 milyon dolarlık bir ispat sorusu olduğunu söyleyebilirim. 

Küresel ısınmanın gidişatı üzerine hesap yapan kimi akademisyen bilim insanları bu denklemleri kullanarak yaptıkları hesaplardan küresel ısınmanın kelebek etkisi altında olduğunu ve durumun tahmin edilenden çok daha kötü olduğunu bulduklarını söylüyorlar.

Aslında atmosfer hareketlerindeki bu kelebek etkisi 1960’lı yıllarda Edward Norton Lorenz tarafından gündeme getirilmiş. 

Edward Lorenz’i çok değil, 2008 yılında kaybetmişiz. 1917-2008 yılları arasında yaşamış olan Lorenz Amerikalı bir matematikçi ve aynı zamanda bir meteoroloji uzmanı. Meteorolojide Kaos Teorisi’ni ortaya koyan kişi.

İşte Lorenz 1960’lı yıllarda henüz bilgisayarlar bugünkü seviyede olmadığı için ve Navier-Stokes denklemlerini de bilgisayarsız çözmek hem çok uzun süre aldığından, hem de kimi zamanlarda elle çözümün bile imkansız olmasından dolayı kendince kelebek etkisine daha basit formüllerle bir öngörüde bulunmuş. 

Ancak bu kendi geliştirdiği formüllerden elde edilen sonuçların grafiğinin biraz da kelebeğe benzemesinden olacak, bu bir noktada az bir etki ile uzak yerlerde çok daha güçlü etkilerin ortaya çıkması durumuna kendisi olmasa da tüm dünya kelebek etkisi adını vermişti. Kendisi ise bu etkiye martı kuşların kanat etkisi demişti.

Lorenz’in grafiksel olarak güzel görünüşlü sonuçlar verse de, ortaya koymuş olduğu o basitleştirilmiş formüllerinin bugün o kadar da doğru sonuçlar vermediği anlaşılmış durumda.

Çünkü yüksek kapasiteli bilgisayarlarla çözümü yapılan Navier-Stokes denklemlerinden oluşturulmuş modellerde durumun Lorenz’in denklemleri ile elde edilen sonuçlardan çok daha kötü olduğu anlaşılmış durumda.

**

Evet, Navier-Stokes denklemleri sonuçları grafik olarak kelebek görüntüsü vermiyor, daha çok kaotik bir görüntüye sahipler, o yüzden kelebek etkisi diye bilinen bu etkinin bir kelebek ile özdeşleştirilmesi artık ne kadar doğrudur bilmiyorum, ama küresel ısınmanın insanlığı beklenenden çok daha hızlı etkisi altına alacağını hesaplayan bu bilim insanları insanlığın bu duruma bir an önce çözüm bulması gerektiğini bir kez daha ispatlamış görünüyorlar.

Hesaplarında Çin’de kanat çırpan kelebekleri kullanmadıkları kesin, ama hesaplar atmosferdeki hava moleküllerinin titreşimleri üzerine yapılmış. Yani kelebeklerin kanat çırpmalarından da küçük bir etki dikkate alınmış.

Yine de hesapların halen daha tahmin düzeyinde sonuçlar verdiğini belirtmek isterim, çünkü bu denklemlerin maalesef kesin sonuçları yok. Kesin sonuç verebilmeleri için başlangıç değerlerinin de kesin olması gerekiyor ve bunu yapmak imkânsız.

***

Sonuç: Dünyamız beklediğimizden daha kısa sürede ısınacak gibi görünüyor.

Ne dersiniz? Hazır mısınız daha da sıcak ve kurak yazlara?

Hazır mısınız daha çok orman yangınlarına ve sellere?

Yoksa bizi ilgilendirmiyor, bizim daha endüstriyelleşmek için gidecek çok yolumuz var mı diyorsunuz?

Sonuçta biz dünyaya o kadar da çok karbon salınımı yapmıyoruz!

Siz bilirsiniz. Ama bilin istedim, bu yazın da oldukça kurak geçmesi bir ihtimal dahilinde. En azından kimi bilim insanları bunu hesap kitapla tahmin edebiliyorlar.

Tabii konu kaos ve türbülans hesapları olduğu için kesin bir hükümde bulunmak da mümkün değil. Üstelik atmosfer hareketleri kimi zaman kaotik oluyorlar, kimi zaman da olmuyorlar. Aslında kaos teorisi tam da bunu söylüyor.

Ancak günümüzün modern bilgisayarları yardımıyla eskisine nazaran çok daha iyi bir tahminle küresel ısınmanın önümüzdeki yıllarda çok daha büyük sorun olacağını şimdiden öngörebilirsiniz.

Gerçekten küresel ısınma beklendiğinden çok daha hızla ilerliyor olabilir. Bunu fark ettiğimizde ise artık çok geç de olabilir.

Ne diyorlardı “Games of Thrones” dizisinde?

“Winter is coming!”

Gerçek dünyada belki de slogan “Hot summers are coming!” olmalı. 

Yani Türkçesiyle sıcak yazlar geliyor!

Bilimle kalın.

Moskova’dan herkese sevgi ve saygılarımla.