Kelebek Etkisi Nedir?

Kelebek etkisi görünüşte ilgisiz gibi görünen küçük değişimlerin büyük, karmaşık sistemleri nasıl etkileyebildiğini tanımlayan kaos teorisinde kullanılan bir terimdir. Bu terim Güney Amerika’daki bir kelebeğin kanatlarının çırpmasının Kuzey Amerika’da bulunan Texas’taki hava durumunu etkileyeceğine dair bir düşünceden ileri gelmektedir. Bu şu anlama gelir ki bir sistemin bir parçası üzerindeki en ufak etki başka bir parçasında çok daha büyük bir etkiye sahip olabilir. Diyebiliriz ki, kelebek etkisi bize şunu söyler tüm faktörler hesaba katılmadıkça hava olayları/durumu gibi büyük sistemleri izlemenin doğruluk payı oldukça az olacaktır. Böylesine karmaşık sistemlerde tahminler yapmak, öngörülerde bulunmak çok sayıda bilinmeyen değişkenin olmasından dolayı imkansız bir hâl almaktadır.

Kelebek Etkisine Tarihsel Bakış

Kaos teorisi ve başlangıç koşullarına hassas bağlılık literatürde Henri Poincaré tarafından 1890 yılında üç cisim probleminin özel bir durumunda tanımlanmıştı. Poincaré bunun daha sonra yaygınlaşacak bir olgu olacağını öne sürmüştü, meteorolojide olduğu gibi.

1898 yılında, Jacques Hadamard negatif eğrili uzaylarda yörüngelerin genel diverjansını alırken bu kavramı dikkate aldı. 1908 yılında Pierre Duhem bunun olası genel önemini tartıştı. Bir kelebeğin eninde sonunda tarihi olaylara geniş kapsamlı bir dalgalanma etkisi oluşturabileceği fikri ilk olarak zaman yolculuğu hakkında Ray Bradbury tarafından 1952 yılında yazılan bir kısa hikaye olan “A Sound of Thunder”da görülmüştür.

1961 yılında Lorenz bir hava durumu tahmini için sayısal bilgisayar modeli kullanırken kolaylık olması amacıyla tam 0.506127 sayısının yerine 0.506 değerini girmişti. Bu yaptığı şeyin tamamen iki farklı hava durumu senaryosuna yol açtığını fark etti. İki hava durumu tahmini vardı, biri başlangıç koşullarını kapsayan tüm sürece dayalı diğeri de verilerin bir parçasına dayalı yani hâli hazırda başlangıç kısmı tamamlanmış bir model ve bunlar büyük ölçüde birbirinden farklıydı. Lorenz zamanındaki çoğu bilim insanı ile birlikte bilgisayar modellerinin başlangıcı ne olursa olsun özdeş olmasını bekliyordu. Bunun yerine, ufak, öngörülemeyen değişimler iki modelde farklılığa neden olmuş oldu. 1963 yılında Lorenz bu etkiyi “Deterministik Periyodik-olmayan Akış” olarak tanımladığı bir teorik makale yayınladı. Makalesinde şunları söylüyordu,

“Eğer teori doğru olsaydı, bir meteorolog bir martının kanat çırpmasının hava olaylarının seyrini sonsuza dek değiştirmek için yeterli olacağına işaret ederdi. Tartışmalı ama en son kanıt martıların lehine görünüyor.”

Arkadaşlarından gelen önerileri dinleyerek, Lorenz daha sonraki konuşmalarında ve yayınlarında daha şiirsel olan kelebek ifadesini kullandı. 1972 yılında Philip Merilees Amerikan Bilimin İlerlemesi Birliği’nin 139. toplantısında “Brezilya’daki bir kelebeğin kanat çırpışları, Amerika’da bir kasırgaya sebep olabilir” başlıklı bir konuşma yaparken bu konuya olan ilgi giderek artmış oldu. Aslında kanat çırpan bir kelebek sözü bu kavramla ilgili ifadelerde sabit kalmasına rağmen kelebeğin yeri, sonuçlar ve sonuçların yeri hakkında zamanla farklılıklar oluştuğu görülüyor.

Hava Durumu Öngörülerinde Kelebek Etkisi

Kelebek etkisi kavramı kaos teorisinin ilk savunucularından biri olan matematikçi ve meteorolog olan Edward Norton Lorenz’e atfedilir. Lorenz hava durumu gibi büyük, karmaşık sistemlerin hassas bağımlılığını gösterebilecek bir matematiksel açıklama oluşturmaya başlamıştı. Hassas bağımlılık sistemin gelişiminin çok sayıda faktöre bağlı olduğu anlamına gelmektedir. Lorenz bulgularını basitleştirmek için kelebek açıklamasını ortaya attı ve günümüze değin oldukça yaygın bilinen bir kavram olageldi.

Kelebeğin kanatlarının atmosferde ufak değişimler oluşturduğu fikrine dayanarak başka bir yerde bir hortumun oluşmasını engellemesi ya da hızlandırması, geciktirmesi veya yolunu değiştirmesine eninde sonunda yol açabileceği söylenir. Unutulmamalıdır ki bir kelebek doğrudan bir hortum oluşturmaz ya da o kadar güçlü değildir. Kelebek etkisi deyimiyle sık sık yanlış yorumlandığı gibi bir kelebeğin kanatlarını çırpması bir hortuma neden olmaz ya da bir fırtınaya. Kanat çırpma hareketi başlangıç koşullarının bir parçasıdır; bir dizi koşullar hortuma neden olurken diğer bazı koşullar da neden olmaz. Kanat çırpmak sistemin başlangıç koşulunda küçük bir değişimin olduğunu temsil eder ve bu büyük ölçekli değişikliklere yol açan bir olaylar zincirine neden olabilir (Domino etkisi de buna benzer değil mi?). Kelebek kanatlarını çırpmasaydı, sistemin sonraki safhaları çok farklı olabilirdi ya da çırptığı için.

Kelebek etkisi esasen bu başlangıç koşullarına olan hassas bağlılıktan dolayı hava durumlarının veya hava olayları gibi karmaşık sistemlerde doğrulukla öngörüde bulunmanın pek mümkün olmayacağını göstermektedir.

Diğer Sistemler

Kelebek etkisi hava durumunun ötesinde, gerçekten de herhangi bir karmaşık sistemin görünüşte çok küçük olan faktörlere karşı kırılgan olduğunu göstererek farklı sistemlere uygulanabilmektedir. Örneğin, Güneş Sistemi’ndeki asteroidlerin yolculuğu yani yörüngesini tahmin etmek zor olabilir. Bu asteroidlerin hareketi Güneş’in, gezegenlerin, uyduların ve hatta diğer asteroidlerin kütleçekimini kapsayarak Güneş Sistemi boyunca çok sayıda farklı kütleçekimi etkisinden etkilenebilir. Bu başlı başına bir karmaşadır, değil mi?

İnsan davranışları da kelebek etkisi kavramı ile ilişkili olabilir. Çünkü insan davranışlarında da başlangıçtaki küçük değişiklikler öngörülemeyen insan davranışlarına sebep olabilir, evet bu mümkün olabilir. Örneğin, intihar eden bir kimsenin ölümüne neden olabilecek şeyler arasında sevgisine karşılık bulamaması olduğu sık sık gösterilir. İntihar edenler kimselerin görmediği sayısız küçük ayrıntılar üzerinde tereddüde düşebilirler ama intihar yine de tahmin edilebilirdir, sebebi ise bu ayrıntılardan biri olabilir. Kelebek etkisi deneyimlerin, karakterin ve genetik, fiziksel, duygusal faktörlerin bir kimsenin eylemlerinde çok fazla rol oynadığını öne sürer.

İnsanlarla ilgili konuşurken başka bir örnek daha verebiliriz diye düşünüyorum. Dünyada yaşayan milyarlarca insanın birbiri ile iletişim kurmasını sağlayan aralarında bağlar oluşturan sosyal medya da kelebek etkisi için iyi bir örnek olabilir. Örneğin, bu yazı tamamlandıktan sonra sosyal medya üzerinden okuyucularımıza paylaşacağız. Yazının ilk paylaşılmasının ardından sosyal medyadan gelen ilk okuyucuların bu yazıyı sosyal medyada paylaşma oranları yazının kısa, orta ve uzun vadede ne kadar kişiye ulaşacağını belirleyecektir.

Karşı Çıkan Teoriler

Kelebek etkisi kavramının geliştirilmesinden bu yana, birçok çelişkili teori kaos teorisi ve kelebek etkisine karşı olarak öne sürülmüştür. Bu karşıtlık söz konusu büyük sistemlerin son derece karmaşık olmalarına karşın hâlâ bazı düzenlere uyduğunu ve böylece “kaos” şeklinde tanımlanmasına gerek olmadığını iddia etmektedir [1]. Çok sayıda faktörün olmasına karşın yine de ölçülebilir ve sonlu olduğunu önermektedir bu karşıt teoriler.

Lorenz’in geliştirdiği matematiksel açıklama hava olayları düzenleri üzerine bir kelebeğin kanatlarının olası etkileri olduğunu göstermesine rağmen bunun olduğunu kanıtlayan hiçbir delil yoktur. Bir kelebeğin kanatlarının etkilerini çok küçük, lokalize bir alanda sınırlı olarak göründüğü gözlemlenmiştir [1]. Herhangi bir büyük ölçekli etkiler geniş sistemlerde körelmiş gibi görünüyor.

Popüler Kültürde Kelebek Etkisi

Küçük değişimlerin çok geniş etkiler ürettiğini söyleyen kavram aslında kaos teorisinden öncedir. Ray Bradbury gibi yazarlar zamanda geriye giden bir kişinin önemsiz gibi görünen ayrıntılarda küçük kalan değişimlerin yansımaları ile özellikle ilgilenmişlerdir. Bu kavram sayısız film ve hikayenin temelini oluşturmuştur. Bu filmlerden biri de Ashton Kutcher’in başrolde olduğu 2004 yılı ABD yapımı Kelebek Etkisi adlı filmdir.

Siz de hatırladığınız, aklınıza gelen kelebek etkisini konu edinen film ve kitapları sayfamızın altındaki yorum kısmından paylaşabilir misiniz?