Ефект метелика (математика)

Ефе́кт мете́лика — явище нестійкості поведінки певних нелінійних дисипативних систем щодо бодай невеликої зміни початкових умов.

Дві криві показують траєкторії еволюції дивного атрактора Лоренца при дуже близьких початкових умовах. Кінцеві точки значно відрізняються.

«Пророцтво: Помах крил метелика в Бразилії викличе торнадо в штаті Техас»

— Едвард Лоренц (назва статті, 1972)

Ефект метелика — термін у природничих науках, що позначає властивість деяких хаотичних систем. Незначний вплив на систему може мати великі і непередбачувані ефекти де-небудь в іншому місці і в інший час.

В 1963 році Едвард Лоренц[1] записав просту математичну модель погоди: просту систему трьох диференційних рівнянь. На подив Лоренца, проста система демонструвала складну поведінку. Так, динаміка модельної системи була чутлива до невеликої зміни початкових умов в математичній моделі. Лоренц сформулював такий висновок: якщо є хоча б невелика похибка у визначенні початкового стану системи (що неминуче для будь-якої природної системи), прогноз її стану в майбутньому неможливий. Тобто невелика флуктуація початкових умов спричинює непередбачувані наслідки (англ. When a butterfly flutters its wings in one part of the world, it can eventually cause a hurricane in another.).

Схожа ситуація трапилася з героєм оповідання Рея Бредбері «Гуркіт грому»: герой випадково роздушив метелика під час туристичної подорожі в минуле машиною часу, що спричинило значні зміни в теперішньому «часі» героя. Подібний ефект дістав назву Ефект метелика.