Edward N. Lorenz, de wiskundige/meteoroloog die de basis heeft gelegd voor de chaostheorie, is afgelopen woensdag 16 april overleden aan de gevolgen van kanker, in zijn huis in de Amerikaanse staat Massachusetts. Hij was verbonden aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT), waar hij tot zijn pensioen in 1987 Hoogleraar was. Hij werd beroemd door zijn beeldende inleidende vraagstelling bij een voordracht of een slag van de vleugel van een vlinder in Brazilië een tornado in Texas kan veroorzaken.

Het was tijdens onderzoek aan de roemruchte Amerikaanse universiteit MIT dat Dr. Lorenz bij toeval ontdekte hoe kleine afwijkingen in de uitgangssituatie van een dynamisch systeem, zoals het weer, dusdanig grote veranderingen in de uitkomst kunnen veroorzaken dat het eindresultaat onvoorspelbaar is, en in essentie willekeurig. De implicaties van zijn werk strekken veel verder uit, tot ver buiten het veld van de meteorologie alleen.

De nieuwe wetenschap veranderende de manier waarop onderzoekers aankeken tegen onderwerpen variërend van de geometrie van sneeuwvlokken tot de voorspelbaarheid van welke bioscoopfilms kaskrakers worden. Het tot de verbeelding sprekende ‘vlindereffect’ werd een veelgebruikte manier om onvoorspelbaarheid te beschrijven.

Echter, Dr. Lorzen’s onderzoeksdocument over chaostheorie uit 1962 werd aanvankelijk jarenlang grotendeels genegeerd. Pas 10 jaar later toen hij een voordracht hield over voorspelbaarheid, met als titel de later zo beroemd geworden ‘butterfly’-vraag, was het wetenschappelijke establishment rijp om het idee serieus te nemen. Meer en meer wetenschappers uit verschillende disciplines sloten zich aan bij zijn denken.

In essentie is de zeer belangrijke les die chaostheorie met zich meebracht dat simpele systemen kunnen resulteren in complex gedrag en dat de kleinste afwijking of verandering in de onderliggende oorzaken de resultaten totaal onvoorspelbaar maken.

Chaostheorie wordt genoemd als de derde grote wetenschappelijke revolutie van de 20^e eeuw, samen met relativiteitstheorie en kwantumfysica.

Edward Norton Lorenz werd geboren in 1917 in de staat Connecticut. In 1940 behaalde hij zijn Master’s graad aan Harvard University en vervolgens werkte hij als meteoroloog bij het Amerikaanse leger tijdens de Tweede Wereldoorlog. In 1948 promoveerde hij in de meteorologie aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT). Voor de rest van zijn carrière zou hij bij deze universiteit blijven werken. 

Toen Lorenz zijn belangwekkende ontdekking deed, was hij bezig om een weermodel te ontwikkelen. Hij gebruikte voor dat model 12 vergelijkingen, zoals de verhouding tussen luchtdruk en windsnelheid, om de verwachtte weersontwikkelingen te berekenen. En zijn model bleek precies de uitkomsten te hebben zoals hij zich die voorstelde. Toen hij echter dezelfde berekening nog een keer liet uitvoeren, merkte hij dat een minuscule 1 tiende punt verandering resulteerde in een zeer grote foutieve afwijking in het eindresultaat.

In plaats van deze foutieve uitkomst, zoals andere onderzoekers deden, als een onregelmatigheid te beschouwen, realiseerde Lorenz dat metingen nooit perfect zijn. Als de temperatuur, luchtdruk of vochtigheidsgraad slechts een honderdste van een procent afweken, kon de regen die hij aanvankelijk voor op donderdag in Las Vegas verwachtte, een week later een sneeuwstorm in Peking blijken te zijn. Klik hier voor een visualisatie van het ‘vlindereffect’ op de Exploratorium’s Web site.

Edward Lorenz ontving diverse wetenschappelijke prijzen, waaronder op 12 mei 2004 de twaalfde Buys Ballotmedaille. Hij kreeg deze prijs voor zijn bijdrage aan de wetenschap op het gebied van weer- en klimaatvoorspellingen.

[Dit artikel is grotendeels een vertaling van een artikel op de website van de Washington Post.]

Bronnen: Washington Post, Meteo Consult, KNMI