Войти
| Эдвард Нортон Лоренц | |
|---|---|
 Эдвард Нортон Лоренц | |
| Родился | (1917 г. -05-23) 23 мая 1917 г.. Западный Хартфорд, Коннектикут, США |
| Умер | 16 апреля 2008 г. (2008-04-16) (в возрасте 90 лет). Кембридж, Массачусетс, США |
| Alma mater | Дартмутский колледж (BA, 1938). Гарвардский университет (MA, 1940). Массачусетс Технологический институт (SM, 1943; ScD, 1948) |
| Известен благодаря | Теории хаоса. Аттрактор Лоренца. Эффект бабочки |
| Награды | Золотая медаль Саймонса (1973). Премия Крафорда (1983). Премия Киото (1991). Золотая медаль Ломоносова (2004) |
| Научная карьера | |
| Поля | Математика и метеорология |
| Учреждения | Массачусетский технологический институт |
| Диссертация | Метод применения гидродинамических и термодинамических уравнений к моделям атмосферы (1948 г.)) |
| Докторант | Джеймс Мердо ch Остин |
| Докторанты | Кевин Э. Тренберт. Уильям Д. Селлерс |
Эдвард Нортон Лоренц (23 мая 1917 г. - 16 апреля 2008 г.), американский математик и метеоролог, который установил теоретические основы погоды и климата предсказуемости, а также основы компьютерной физики атмосферы и метеорологии. Он наиболее известен как основатель современной теории хаоса, раздела математики, сосредоточенного на поведении динамических систем, которые очень чувствительны к исходным условия.
Его открытие детерминированного хаоса «оказало глубокое влияние на широкий круг фундаментальных наук и привело к одному из самых драматических изменений во взглядах человечества на природу со времен сэра Исаака Ньютона», согласно комитету, присудившему ему 1991 Премия Киото за фундаментальные науки в области наук о Земле и планетах.
Лоренц родился в 1917 году в Западном Хартфорде, Коннектикут. Он рано приобрел любовь к науке со стороны обеих сторон своей семьи. Его отец, Эдвард Генри Лоренц (1882-1956), специализировался на машиностроении в Массачусетском технологическом институте, а его дед по материнской линии, Льюис М. Нортон, разработал первый курс в химическая инженерия в Массачусетском технологическом институте в 1888 году. Тем временем его мать, Грейс Пелубет Нортон (1887-1943), привила Лоренцу глубокий интерес к играм, особенно к шахматам.
Позже Лоренц жил в Кембридже, штат Массачусетс со своей женой Джейн Лобан и их тремя детьми, Нэнси, Шерил и Эдвардом. Он был заядлым туристом, любил пешие прогулки, скалолазание и катание на беговых лыжах. Он продолжал заниматься этими занятиями до самого конца своей жизни. 16 апреля 2008 года Лоренц умер в своем доме в Кембридже, Массачусетс, от рака в возрасте 90 лет.
Лоренц получил степень бакалавра математики в Дартмутском колледже. в 1938 году и степень магистра математики в Гарварде в 1940 году. Он работал синоптиком в армейском авиационном корпусе США в течение Вторая мировая война, побудившая его продолжить учебу в области метеорологии в Массачусетском технологическом институте. Он получил степень магистра и доктора метеорологии в Массачусетском технологическом институте в 1943 и 1948 годах.
Его докторская диссертация под названием «Метод применения гидродинамических и термодинамических уравнений» к моделям атмосферы »и выполненный под руководством Джеймса Мердока Остина, описал применение уравнений динамики жидкости к практической проблеме предсказания движения штормов.
Лоренц провел всю свою научную карьеру в Массачусетском технологическом институте. В 1948 году он поступил на кафедру метеорологии Массачусетского технологического института в качестве научного сотрудника. В 1955 году он стал доцентом кафедры, а в 1962 году был повышен до профессора. С 1977 по 1981 год Лоренц занимал должность заведующего кафедрой метеорологии Массачусетского технологического института. В 1983 году кафедра метеорологии и физической океанографии Массачусетского технологического института объединилась с кафедрой геологии и превратилась в нынешнюю кафедру земных, атмосферных и планетарных наук Массачусетского технологического института, где Лоренц оставался профессором, прежде чем стать почетным профессором в 1987 году.
В конце 1940-х и начале 1950-х годов Лоренц работал с Виктором Старром над проектом общей циркуляции в Массачусетском технологическом институте, чтобы понять роль погодной системы в определении энергии общей циркуляции. атмосферы. На основе этой работы в 1967 году Лоренц опубликовал знаменательную статью под названием «Природа и теория общей циркуляции атмосферы» по атмосферной циркуляции с энергетической точки зрения, которая выдвинула концепцию доступная потенциальная энергия.
В 1950-х годах Лоренц заинтересовался и начал работу над численным прогнозом погоды, который полагался на компьютеры для прогнозирования погоды путем обработки данных наблюдений на таких объектах. такие вещи, как температура, давление и ветер. Этот интерес частично возник после посещения Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, где он встретился с Джулем Чарни, в то время главой Группы метеорологических исследований МАС и ведущий динамичный метеоролог того времени. (Позже Чарни присоединился к Лоренцу в MIT в 1957 году в качестве профессора метеорологии.) В 1953 году Лоренц взял на себя руководство проектом в Массачусетском технологическом институте, который запускал комплексное моделирование погодных моделей, которые он использовал для оценки методов статистического прогнозирования.. К концу 1950-х годов Лоренц скептически относился к уместности линейных статистических моделей в метеорологии, поскольку большинство атмосферных явлений, участвующих в прогнозировании погоды, нелинейны. Именно в это время произошло его открытие детерминированного хаоса.
В 1961 году Лоренц использовал простой цифровой компьютер, королевский McBee LGP-30, для моделирования погодных условий путем моделирования 12 переменных, представляющих такие вещи, как температура и скорость ветра. Он хотел снова увидеть последовательность данных и, чтобы сэкономить время, начал моделирование в середине его хода. Он сделал это, распечатав данные, которые соответствовали условиям в середине исходного моделирования. К его удивлению, погода, которую машина начала предсказывать, полностью отличалась от предыдущего расчета. Виновник: округленное десятичное число на компьютерной распечатке. Компьютер работал с 6-значной точностью, но в распечатке переменные округлялись до 3-значного числа, поэтому такое значение, как 0,506127, напечатано как 0,506. Это различие крошечное, и в то время считалось, что оно не должно иметь практического эффекта. Однако Лоренц обнаружил, что небольшие изменения в начальных условиях приводят к большим изменениям в долгосрочных результатах.
Открытие Лоренца, давшее название аттракторам Лоренца, показало, что даже детальное атмосферное моделирование не может, в общем, делайте точные долгосрочные прогнозы погоды. Его работа над этой темой увенчалась публикацией его статьи 1963 года «Детерминированный непериодический поток» в Journal of the Atmospheric Sciences, а вместе с ней и основанием теории хаоса. В этой статье он заявляет:
«Два состояния, различающиеся незаметной величиной, могут в конечном итоге развиться в два существенно разных состояния... Если тогда есть какая-либо ошибка в наблюдении текущего состояния - а в любой реальной системе такие ошибки кажутся неизбежно - приемлемое предсказание мгновенного состояния в далеком будущем вполне может оказаться невозможным... Ввиду неизбежной неточности и неполноты наблюдений за погодой, точные очень долгосрочные прогнозы, казалось бы, не существуют ».
Его описание эффекта бабочки, идеи о том, что небольшие изменения могут иметь большие последствия, последовало в 1969 году.
Идеи Лоренца о детерминированном хаосе получили широкий резонанс, начиная с 1970-х и 80-х годов, когда они подстегнули новые области исследований практически во всех областях науки, от биологии до геологии и физики. В метеорологии это привело к выводу, что может быть принципиально невозможно предсказать погоду за пределами двух или трех недель с разумной степенью точности. Однако признание хаоса привело к улучшениям в прогнозировании погоды, так как теперь синоптики признают, что измерения несовершенны, и поэтому запускают множество симуляций, начиная с немного других условий, что называется ансамблевым прогнозированием.
Основополагающее значение работы Лоренца Керри Эмануэль, выдающийся метеоролог и климатолог из Массачусетского технологического института, заявил:
«Показав, что определенные детерминированные системы имеют формальные пределы предсказуемости, Эд вбил последний гвоздь в гроб. картезианской вселенной и спровоцировал то, что некоторые называют третьей научной революцией 20-го века, последовавшая за теорией относительности и квантовой физикой ».
В конце своей карьеры Лоренц получил международное признание за важность его работа о детерминированном хаосе. В 1983 году вместе с коллегой Генри Стоммелом он был удостоен Премии Крафорда от Шведской академии наук, что, как считается, почти равно Нобелевская премия. Он также был удостоен Киотской премии за фундаментальные науки в области наук о Земле и планетах в 1991 году, премии Buys Ballot Award в 2004 году и премии Томассони в 2008 году. В 2018 году был снят короткий документальный фильм об огромном научном наследии Лоренца во всем, от того, как мы прогнозируем погоду, до нашего понимания Вселенной.
Коллеги и друзья помнят Лоренца за его тихое поведение, мягкое смирение и любовь к природе. Его близкий друг и соратник назвал его «гением с душой художника» Джул Чарни.
В 2011 году Центр Лоренца, исследовательский центр по вопросам климата, посвященный фундаментальное научное исследование, было основано в Массачусетском технологическом институте в честь Лоренца и его новаторских работ по теории хаоса и климатологии.
в феврале В 2018 году Центр Лоренца и Фонд Генри Хоутона провели симпозиум под названием MIT on Chaos and Climate в честь 100-летия со дня рождения Лоренца и Чарни. На двухдневном мероприятии были представлены презентации со всего мира: известные эксперты по многочисленным научным вкладам двух пионеров в области численного прогноза погоды, физической океанографии, динамики атмосферы и экспериментальной жидкости. динамика, а также личное наследие, которое они оставили после себя: честность, оптимизм и сотрудничество. Видео, подготовленное для этого мероприятия неизгладимый след Чарни и Лоренца в Массачусетском технологическом институте и в области метеорологии в целом.
Лоренц опубликовал множество книг и статей, некоторые из которых можно найти ниже. Более полный список можно найти на сайте Лоренц-центра: ссылка
Системы научный портал  | Викицитатник содержит цитаты, связанные с: Эдвард Нортон Лоренц |
