나비효과

나비 효과는 나비의 작은 날갯짓처럼 아주 미세한 변화, 작은 차이, 사소한 사건이 추후 예상하지 못한 엄청난 결과나 파장으로 이어지게 되는 현상을 말합니다. 혼돈 이론(카오스 이론)에서 초깃값의 미세한 차이에 의해 결과가 완전히 달라지는 현상을 뜻한다. 과학 이론이지만 사회현상을 설명하는 광범위한 용어로 사용되고 있습니다.

 

나비 효과라는 용어가 처음으로 등장한 것은 1952년 브래드버리가 쓴 소설 '천둥소리'입니다. 또한 널리 알려지기 시작한 것은 1972년 기상학자 로렌즈가 미국 과학부흥협회에서 한 강연 제목으로 사용한 후부터입니다. 로렌즈는 1961년 컴퓨터로 기상을 모의 실험하던 중 초기 조건의 값의 미세한 차이가 엄청나게 증폭되어 판이한 결과가 나타난 것을 발견하였고 그 연구 결과를 발표하면서 나비효과라는 말을 사용하였습니다.

무시해도 될 만큼의 작은 차이나 미약하고 사소한 행위로 시작되었으나 연쇄적, 점진적으로 조금씩 큰 파장을 일으키면서 결국 전혀 예상치 못했던 큰 변화를 초래하는 경우에 사용합니다. 아주 사소한 것도 후에 큰 사건으로 비화할 수 있다는 것과 초기치의 미묘한 차이가 증폭되어 엉뚱한 결과를 초래하기도 하므로 장기 예측은 그만큼 어렵다는 두 가지 의미를 내포합니다.

2004년 제작된 영화 '나비효과'도 그 현상을 아주 잘 보여주고 있습니다. 국가 : 미국 개봉 : 2004.11.12 러닝타임: 113분 장르: 드라마, SF, 스릴러 등급 : 청소년 관람 불가 관객 수 : 95만명 평점 : 9.22 감독 : 에릭 브레스 , J. 마크에그러버 출연 : 에쉬튼 커처, 에이미 스마트, 에릭 스톨즈, 윌리엄 리스콧, 엘든 헨슨 끔찍한 어린 시절의 상처를 지닌 에반에게 남은 것은 기억의 파편들과 상처 입은 친구들 뿐.  에반은 과거의 기억을 되살리기 위해 정신과 치료를 받으며 어릴 적부터 매일매일 꼼꼼하게 일기를 씁니다.  대학생이 된 어느 날, 예전의 일기를 꺼내 읽다가 일기장을 통해 시공간 이동의 통로를 발견하게 됩니다.  그것을 통해 과거로 되돌아가서 미치도록 지워버리고 싶은 기억, 어린 시절의 상처 때문에 스스로 목숨을 끊은 첫사랑 켈리와의 돌이키고 싶은 과거, 그리고 사랑하는 친구들에게 닥친 끔찍한 불행들을 고쳐 나가는 이야기입니다. 결말은 직접 확인하시길...

오늘날과 같은 세계화 시대에서는 ‘나비효과’가 더욱 강한 파급력을 가질 수 있습니다. 교통과 통신이 발달해 있고 특히 인터넷으로 연결된 지구촌 한구석의 미세한 변화가 순식간에 확산하기 때문입니다.

 

일반적으로는 사소한 사건 하나가 나중에 커다란 효과를 가져올 수 있다는 의미로 쓰이지만, 혼돈 이론에서는 초기 조건의 민감한 의존성에 따른 미래결과의 예측 불가능성을 의미합니다. 따라서 이는 시공간을 가로질러 어떤 하나의 원인이 다른 결과를 초래하는 과정을 과학적으로 예측할 수 없다는 말이기도 합니다. 결과를 발표하면서 나비효과라는 말을 사용하였습니다.

 

1898년에 자크 하다마르는 부정적인 곡률 공간에서 궤도의 일반적인 차이를 지적했습니다. 피에르 듀헴은 가능한 파급 효과를 1908년에 이야기하였습니다. 한 나비가 곧 엄청난 라이플 효과를 얻어낼 수 있다는 사실은 1952년 출판된 레이 브래드버리의 “A Sound of Thunder”에서 나왔습니다. 이 책은 시간 여행에 관한 책이었습니다.

나비의 날개가 궁극적으로 가속 또는 다른 위치에 있는 토네이도를 지연시키거나 경로를 변경할 수 있습니다. 나비는 직접적으로 토네이도를 발생시키거나 파워를 조절할 수는 없습니다. 날개의 플랩은 초기 조건의 일부이고, 조건의 한 부분은 토네이도로 이끌고 다른 한 조건은 이끌지 않습니다. 날개의 펄럭임은 초기의 현상에서의 작은 변화를 대표합니다. 그러면서 꼬리를 물고 더 큰 스케일의 변화를 끌어낼 수 있습니다. 도미노 이론. 날개를 펄럭이지 않아도 궤도 시스템은 크게 다를 수 있습니다. 나비의 펄럭임이 없는 상황에서도 토네이도를 끌어내는 것이 가능합니다.

나비효과는 예견 가능성이 아주 낮습니다. 왜냐하면 초기의 상황인 날씨 상황 같은 것을 정확하게 알 수 없기 때문입니다. 이 문제는 앙상블 날씨 예측의 발전에 동기를 부여했습니다.

재발과 초기 조건에 대한 민감한 의존성과의 초기 조건으로 시스템의 대략적인 반환이 모두 함께 혼동 모션의 두 가지 주요 성분입니다. 두 요소는 콤플렉스 시스템의 결과입니다. 예를 들어 날씨는 일정한 시간이 지나면 예견이 힘들어집니다. 왜냐하면 시작하는 대기의 상황을 완벽하게 예견하는 것은 불가능하기 때문입니다.

다이내믹한 시스템은 초기 조건의 아주 민감하게 의존하는 것을 보여줍니다. 이 정의는 위상이 있지만, 본질적으로 운율은 없습니다.

나비 효과는 날씨 같은 과학 현상에 그치지 않고 사회, 경제 등에서도 사용됩니다. 1930년대 세계 대공황이 미국 중서부의 조그만 은행 파산에서 비롯됐다거나 2008년 세계 금융위기가 캘리포니아의 조그만 금융기관의 파산에서 야기되었습니다.

나비 효과에 따라서, 기상 예측에는 시간이 지날수록 오차가 크게 나타나고, 따라서 장기적인 기상 예보는 불가능하다는 결론을 얻을 수 있습니다. 나비효과는 날씨로 가장 익숙합니다. 표준 기상 예측 모델에서 쉽게 입증될 수 있습니다.

초기조건에 대한 민감한 의존성에 대한 잠재력이 강한 분야에서 원자와 이방성 케플러의 문제를 포함하여 고전과 양자 물리학에서 연구되고 있습니다. 어떤 작가들은 초기조건에 대한 심한 의존성은 순수한 원자에서 보이지 않는다고 주장한다. 초기조건에 대한 민감한 의존성은 클래식한 모션에서 발견될 수 있습니다.
다른 작사들은 나비효과가 원자 시스템에서 발견될 수 있다고 의견을 제시했습니다. 단 이것은 아직 이론일 뿐입니다.