에드워드 노턴 로렌츠

Edward Norton Lorenz
Eduard Lorenz, Edward Norton, Ludvig Lorenz 또는 Hendrik Lorentz와 혼동하지 마십시오.
에드워드 노턴 로렌츠
Edward lorenz.jpg
에드워드 노턴 로렌츠
태어난(1917-05-23) 1917년 5월 23일
미국 코네티컷 주 웨스트 하트포드
죽은2008년 4월 16일 (2008-04-16) (90세)
케임브리지, 매사추세츠, 미국
모교다트머스 대학교 (BA, 1938년)
하버드 대학교 (MA, 1940)
매사추세츠 공과대학 (SM, 1943; ScD, 1948)
로 알려져 있다카오스 이론
나비효과
로렌츠 어트랙터
로렌츠 에너지 사이클
로렌츠 96 모델
어워드시몬스 골드 메달 (1973)
크레이포드상 (1983)
교토상 (1991)
로모노소프 금메달 (2004)
과학 경력
필드수학과 기상학
기관매사추세츠 공과대학
논문유체역학 및 열역학 방정식을 대기모형에 적용하는 방법 (1948)
박사 어드바이저제임스 머독 오스틴
박사과정 학생케빈 E.트렌버스
윌리엄 D.판매자

에드워드 노턴 로렌츠(Edward Norton Lorenz, 1917년 5월 23일 ~ 2008년 4월 16일)는 미국의 수학자이자 기상학자이며 날씨와 기후 예측성의 이론적 기초와 컴퓨터 지원 대기 물리학과 [1][2]기상학의 기초를 확립했다.그는 초기 [3]조건에 매우 민감한 동적 시스템의 행동에 초점을 맞춘 수학 분야인 현대 카오스 이론의 창시자로 가장 잘 알려져 있습니다.

1991년 지구 및 행성 [4]과학 분야의 기초 과학에 대한 교토 상을 수여한 위원회에 따르면, 그의 결정론적 혼돈 발견은 "확실히 다양한 기초 과학에 영향을 미쳤고 아이작 뉴턴 경 이후 인간의 자연관에 가장 극적인 변화 중 하나를 가져왔다"고 한다.

전기 정보

로렌츠는 1917년 코네티컷 [5]주 웨스트 하트포드에서 태어났다.그는 일찍부터 양쪽 가족으로부터 과학을 사랑하게 되었다.그의 아버지 에드워드 헨리 로렌츠(1882-1956)는 매사추세츠 공과대학에서 기계공학을 전공했고 외할아버지 루이스 M. 노튼은 1888년 MIT에서 화학공학의 첫 과정을 개발했다.한편, 그의 어머니인 그레이스 펠루베트 노튼은 로렌츠에게 게임, 특히 [6]체스에 대한 깊은 관심을 심어주었다.

나중에 로렌츠는 그의 아내 제인 로반과 그들의 세 자녀 낸시, 셰릴, 그리고 [7]에드워드와 함께 메사추세츠의 캠브리지에서 살았다.그는 하이킹, 등산, 크로스컨트리 스키를 즐긴 열렬한 야외 활동가였다.그는 인생의 후반까지 이러한 추구를 계속했다.2008년 4월 16일,[8] 로렌츠는 90세의 나이로 캠브리지에 있는 그의 집에서 암으로 사망했다.

교육

로렌츠는 1938년 다트머스 대학에서 수학 학사 학위를, 1940년 하버드 대학에서 수학 석사 학위를 받았습니다.그는 제2차 세계대전 동안 미 육군 공군의 기상 캐스터로 일했고, 매사추세츠 [7]공과대학에서 기상학 대학원 과정을 밟게 되었다.그는 1943년과 1948년에 MIT에서 기상학 석사와 박사 학위를 취득했다.

제임스 머독 오스틴 고문이 수행한 그의 박사학위 논문 "대기 모델에 유체역학 및 열역학 방정식을 적용하는 방법"은 [9]폭풍의 움직임을 예측하는 실제 문제에 유체역학 방정식을 적용하는 것을 묘사했다.

과학 경력

로렌츠는 그의 과학 경력 전체를 매사추세츠 공과대학에서 보냈다.1948년, 그는 MIT 기상학과에 연구 과학자로 입사했다.1955년, 그는 학과 조교수가 되었고 1962년 교수로 승진하였다.1977년부터 1981년까지 로렌츠는 MIT 기상학과장을 역임했다. 1983년 MIT 기상학과 물리해양학과는 현재의 MIT 지구대기행성과학학과로 합병되어 19년 명예교수가 되었다.87.[10]

대기 순환

1940년대 후반과 1950년대 초반에 로렌츠는 빅터 스타와 함께 MIT의 일반 순환 프로젝트에서 기상 시스템이 대기의 일반 순환의 에너지학을 결정하는 역할을 이해했습니다.1967년 로렌츠는 이 연구로부터 에너지적 관점에서 대기 순환에 관한 획기적인 논문인 "대기 일반 순환의 본질과 이론"을 발표하여 이용 가능한 위치 [11]에너지의 개념을 발전시켰다.

수치예측

1950년대에 로렌츠는 온도, 압력, 바람 등의 관측 데이터를 처리함으로써 날씨를 예측하는 컴퓨터에 의존하는 수치적 기상 예측에 관심을 갖게 되었고 연구를 시작했다.이러한 관심은 부분적으로 뉴저지의 프린스턴에 있는 고등 연구소를 방문한 후 촉발되었다. 그곳에서 그는 당시 IAS의 기상 연구 그룹장이자 선도적인 [12]동적 기상학자였던 줄 샤니를 만났다.(Charney는 나중에 1957년에 기상학 교수로 MIT에서 로렌츠에 합류했습니다.)[13]1953년 로렌츠는 MIT에서 통계 예측 [12]기법을 평가하는 데 사용한 기상 모델의 복잡한 시뮬레이션을 실행한 프로젝트의 지휘를 맡았다.1950년대 후반까지 로렌츠는 기상학에서 선형 통계 모델의 적합성에 대해 회의적이었다. 기상 예측과 관련된 대부분의 대기 현상은 [2]비선형이기 때문이다.결정론적 혼돈에 대한 그의 발견이 [14]일어난 것은 이 시기였다.

카오스 이론

1961년 로렌츠는 간단한 디지털 컴퓨터인 Royal McBee LGP-30을 사용하여 온도와 풍속과 같은 12가지 변수를 모델링하여 날씨 패턴을 시뮬레이션하고 있었다.그는 일련의 데이터를 다시 보고 싶었고, 시간을 절약하기 위해 중간에 시뮬레이션을 시작했습니다.그는 원래 시뮬레이션 중간에 조건에 해당하는 데이터의 인쇄물을 입력하여 이 작업을 수행했습니다.놀랍게도, 기계가 예측하기 시작한 날씨는 이전의 계산과 완전히 달랐다.원인은 컴퓨터 출력물에 있는 반올림된 10진수입니다.컴퓨터는 6자리 정밀도로 작동했지만 인쇄 결과 변수가 세 자리 숫자로 반올림되었기 때문에 0.506127과 같은 값이 0.506으로 인쇄되었습니다.이 차이는 매우 작으며, 그 당시 합의는 그것이 실질적인 효과를 가져서는 안 된다는 것이었다.그러나 로렌츠는 초기 조건의 작은 변화가 장기적인 [15]결과에 큰 변화를 가져온다는 것을 발견했다.

로렌츠 유인체에 이름을 붙인 로렌츠의 발견은 상세한 대기 모델링조차도 일반적으로 정확한 장기 기상 예측을 할 수 없다는 것을 보여주었다.엘렌 페터의 도움을 받은 이 주제에 대한 그의 연구는 1963년 그의 논문 "결정론적 비주기적 흐름"을 대기과학 저널에 발표하면서 절정에 이르렀고, 그와 함께 카오스 [2][14]이론의 기초가 되었다.그는 이 논문에서 다음과 같이 말하고 있다.

"감지할 수 없는 양으로 다른 두 주가 결국 상당히 다른 두 개의 상태로 발전할 수 있습니다.그렇다면, 현재 상태를 관찰하는 데 어떤 오류가 있더라도, 그리고 실제 시스템에서 그러한 오류가 불가피해 보인다면, 먼 미래의 순간적인 상태에 대한 허용 가능한 예측은 불가능할 수 있습니다.기상관측이 불가피하게 부정확하고 불완전하기 때문에 정확한 장기예보는 존재하지 않는 것 같다"고 말했다.

작은 변화가 큰 결과를 가져올 수 있다는 생각인 나비 효과에 대한 그의 설명은 [2][16][17][18][19][20][21]1969년에 이어졌다.

결정론적 혼돈에 대한 로렌츠의 통찰은 생물학에서 지질학, 물리학에 이르기까지 과학의 거의 모든 분야에서 새로운 연구 분야를 촉진시켰던 1970년대와 80년대에 널리 울려 퍼졌다.기상학에서는 2, 3주 이상의 날씨를 적절한 정확도로 예측하는 것이 근본적으로 불가능할 수도 있다는 결론을 도출했다.그러나, 현재 기상 캐스터들은 측정이 불완전하다는 것을 인식하고 앙상블 [22]예보라고 불리는 약간 다른 조건으로부터 많은 시뮬레이션을 실행함에 따라, 혼돈의 인식은 일기 예보의 개선으로 이어졌다.

로렌츠의 연구의 중요한 중요성에 대해 MIT의 저명한 기상학자이자 기후 과학자인 케리 이매뉴얼은 다음과 같이 말했다.[8]

"특정 결정론적 시스템이 형식적인 예측 가능성 한계를 가지고 있다는 것을 보여주면서, 에드는 데카르트 우주의 관에 마지막 못을 박고, 상대성 이론과 양자 물리학에 이어 20세기의 세 번째 과학 혁명으로 불리는 것을 만들어냈다."

그의 경력 후반기에 로렌츠는 결정론적 혼돈에 대한 그의 연구의 중요성에 대해 국제적인 찬사를 받기 시작했다.1983년, 동료 헨리 스톰멜과 함께, 그는 노벨상에 [8]버금가는 것으로 여겨지는 스웨덴 과학 아카데미로부터 크레이포드 상을 받았다.1991년 [23]지구·행성 과학 분야 기초과학상, 2004년 바이즈 투표용지상, 2008년 [24]토마소니상 등도 수상했다.2018년, 우리가 날씨를 예측하는 방법에서부터 [25]우주에 대한 이해까지 모든 것에 대한 로렌츠의 엄청난 과학적 유산에 대한 짧은 다큐멘터리가 만들어졌다.

레거시

로렌츠는 그의 조용한 행동, 부드러운 겸손, [12]그리고 자연을 사랑하는 것으로 동료들과 친구들에게 기억된다.그는 절친한 친구이자 협력자인 줄 샤르니에 [13]의해 "예술가의 영혼을 가진 천재"로 묘사되었다.

로렌츠 센터

2011년 MIT에는 로렌츠 교수와 카오스 이론과 기후과학에 [26]대한 그의 선구적 업적을 기리기 위해 기초과학 연구에 전념하는 기후 싱크탱크 로렌츠 센터가 설립되었습니다.

백주년 축하

2018년 2월 에드워드 로렌츠 센터와 헨리 호튼 펀드는 로렌츠와 샤니의 [13]탄생 100주년을 기념해 MIT라는 이름의 심포지엄을 개최했다.이틀간의 이 행사는 두 선구자가 수치적 기상 예측, 물리 해양학, 대기 역학, 실험 유체 역학 분야에서 이룬 많은 과학적 공헌과 그들이 남긴 진실성, 낙관성, 그리고 협업에 대한 세계적인 전문가들의 발표를 특징으로 했다.이번 행사를 위해 제작된 동영상은 MIT와 기상학 [27]분야에서 Charney와 Lorenz가 만든 지울 수 없는 흔적을 강조한다.

출판물

로렌츠는 많은 책들과 기사들을 출판했는데, 그 선집들은 아래에서 찾을 수 있다.자세한 목록은 로렌츠 센터 웹사이트 링크에서 확인할 수 있습니다.

  • 1955년 사용 가능한 위치 에너지와 일반 순환의 유지.텔루스제7권, 제2권링크
  • 1963 결정론적 비주기 흐름대기 과학 저널제20권: 130~141.링크
  • 1967년 대기의 일반적인 순환의 성격과 이론.세계 기상 기구제218권링크
  • 1969년 대기 예측 가능성에 대한 세 가지 접근법.미국 기상학회 회보.제50권, 345~349링크
  • 1972년 예측 가능성:브라질의 나비 날개가 텍사스에서 토네이도를 일으킬까?미국 과학 진흥 협회; 제139회 회의.링크
  • 1976년 기후변화에 대한 비결정론4차 연구.제6권 링크
  • 1990년 혼란과 비타협성이 연간 변동으로 이어질 수 있습니까?텔루스제42A권링크
  • 2005년 혼돈 모델 설계.대기 과학 저널제62권, 제5호: 1574~1587. 링크

어워드

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레퍼런스

  1. ^ Palmer, T. N. (2009). "Edward Norton Lorenz. 23 May 1917 -- 16 April 2008". Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. 55: 139–155. doi:10.1098/rsbm.2009.0004.
  2. ^ a b c d Tim Palmer (2008). "Edward Norton Lorenz". Physics Today. 61 (9): 81–82. Bibcode:2008PhT....61i..81P. doi:10.1063/1.2982132.
  3. ^ Motter A. E.와 Campbell D. K. (2013).50세의 혼돈, 오늘 66(5), 27-33
  4. ^ Kenneth Chang (2008-04-17). "Edward N. Lorenz, a Meteorologist and a Father of Chaos Theory, Dies at 90". The New York Times. Retrieved 2019-04-01.
  5. ^ "Lorenz Receives 1991 Kyoto Prize". MIT News Office. 1991. Archived from the original on September 23, 2008.
  6. ^ Emanuel, Kerry (2011). Edward Norton Lorenz (1917-2008) (PDF). Washington, D.C.: National Academy of Sciences. p. 4.
  7. ^ a b Kenneth Chang (2008-04-17). "Edward N. Lorenz, a Meteorologist and a Father of Chaos Theory, Dies at 90". The New York Times. Retrieved 2010-05-01.
  8. ^ a b c "Edward Lorenz, father of chaos theory, dies at age 90". CNN.[데드링크]
  9. ^ Lorenz, E. N. (1948). A method of applying the hydrodynamic and thermodynamic equations to atmospheric model (Thesis Sc.D. thesis). Massachusetts Institute of Technology. Dept. of Meteorology. hdl:1721.1/44688.
  10. ^ "Edward Lorenz, father of chaos theory and butterfly effect, dies at 90" (PDF). MIT Tech Talk. 2008-04-30. Retrieved 2019-04-01.
  11. ^ "The Nature and Theory of the General Circulation of the Atmosphere" (PDF). World Meteorological Organization. 1967.
  12. ^ a b c Emanuel, Kerry (2011). Edward Norton Lorenz (1917-2008) (PDF). Washington, D.C.: National Academy of Sciences. p. 4.
  13. ^ a b c Lauren Hinkel (31 October 2018). "MIT Celebrates the Science of Jule Charney and Ed Lorenz". The Lorenz Center. Cambridge, MA.
  14. ^ a b Lorenz, Edward N. (1963). "Deterministic non-periodic flow". Journal of the Atmospheric Sciences. 20 (2): 130–141. Bibcode:1963JAtS...20..130L. doi:10.1175/1520-0469(1963)020<0130:DNF>2.0.CO;2.
  15. ^ Gleick, James (1987). Chaos: Making a New Science. London: Cardinal. p. 17. ISBN 978-0-434-29554-8.
  16. ^ Edward N. Lorenz (1969). "Atmospheric predictability as revealed by naturally occurring analogues". Journal of the Atmospheric Sciences. 26 (4): 636–646. Bibcode:1969JAtS...26..636L. doi:10.1175/1520-0469(1969)26<636:APARBN>2.0.CO;2.
  17. ^ Edward N. Lorenz (1969). "Three approaches to atmospheric predictability" (PDF). Bulletin of the American Meteorological Society. 50 (5): 345–349. Bibcode:1969BAMS...50..345.. doi:10.1175/1520-0477-50.5.345.
  18. ^ Lorenz, Edward (1972-12-29). "Does the flap of a butterfly's wings in Brazil set off a tornado in Texas?" (PDF). MIT.
  19. ^ Lorenz, Edward N. (1969-01-01). "The predictability of a flow which possesses many scales of motion". Tellus. 21 (3): 289–307. doi:10.3402/tellusa.v21i3.10086. ISSN 0040-2826.
  20. ^ Sokol, Joshua (2019-05-20). "The Hidden Heroines of Chaos". Quanta Magazine. Retrieved 2021-10-23.
  21. ^ Shen, Bo-Wen; Pielke, Roger A.; Zeng, Xubin; Cui, Jialin; Faghih-Naini, Sara; Paxson, Wei; Atlas, Robert (2022-07-04). "Three Kinds of Butterfly Effects within Lorenz Models". Encyclopedia. 2 (3): 1250–1259. doi:10.3390/encyclopedia2030084. ISSN 2673-8392.
  22. ^ "When the Butterfly Effect Took Flight". MIT Technology Review. Archived from the original on 2017-03-27. Retrieved 2019-04-03.
  23. ^ Maggie Fox, Eric Walsh (2008). "Edward Lorenz, father of chaos theory, dead at 90". Reuters.
  24. ^ "Tomassoni awards". Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza".
  25. ^ Josh Kastorf. "Weather and Chaos: The Work of Edward N. Lorenz".
  26. ^ "The Lorenz Center About Us".
  27. ^ "Celebrating the Science of Jule Charney and Ed Lorenz". Archived from the original on 2021-12-13.

외부 링크

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