Hiệu ứng cánh bướm: Vẻ đẹp hỗn loạn từ khoa học bước vào nghệ thuật

Anh Tú12/02/2023 12:00
Hiệu ứng cánh bướm: Vẻ đẹp hỗn loạn từ khoa học bước vào nghệ thuật

Hiệu ứng cánh bướm là gì? Làm thế nào các nhà khoa học tìm thấy vẻ đẹp trong sự hỗn loạn toán học?

Các nhà nghiên cứu đang sử dụng lý thuyết hỗn loạn để in 3D những món đồ trang sức tuyệt đẹp. Như chính Einstein đã nói "các nhà khoa học vĩ đại nhất cũng luôn là những nghệ sĩ".

Là một nhà khí tượng học yêu nghề, Edward Lorenz muốn dự đoán tương lai nhưng nhanh chóng nhận ra rằng mình không thể. Vào những năm 1960, trong thời kỳ đỉnh cao của sự nghiệp dự báo thời tiết, Lorenz đã đưa một loạt các tọa độ khí quyển vào một chương trình máy tính mô phỏng các kiểu thời tiết. Mục đích là để tìm hiểu xem nhân loại sẽ ở trong tình trạng nào trong vài tháng tới. Có vẻ dễ, đơn giản trong lần chạy thử đầu tiên. Nhưng sau đó, giống như tất cả các nhà khoa học giỏi, ông quyết định chạy chương trình lần thứ 2.

Trong khi chờ điều gì đó xảy ra, Lorenz đi rót cho mình một tách cà phê ở hành lang phòng thí nghiệm. Khi trở về, ông đã rất ngạc nhiên. Mọi dự đoán, mặc dù đến từ cùng một nguồn đầu vào, đều ra kết quả hoàn toàn mới ở lần chạy thứ 2.

Lorenz viết trong một cuốn sách về kinh nghiệm của mình nhiều năm sau đó: “Những con số ra khỏi máy in không liên quan gì đến những con số trước đó”. Sau một vài lần thử nghiệm, sự ngạc nhiên của ông chỉ ngày càng lớn hơn.

Hóa ra, máy tính đã làm tròn đầu vào của Lorenz hơi khác một chút trong lần chạy thứ 2. Tuy nhiên, những điều chỉnh nhỏ như vậy đã thay đổi tương lai ở một mức độ mạnh mẽ. Điều đó gần giống như vào một ngày nào đó, một con bướm đập cánh có thể bắt đầu một phản ứng dây chuyền dẫn đến một cơn bão ở bên kia thế giới vào ngày hôm sau.

Cuối cùng, Lorenz đã nghĩ ra một cái tên cho rủi ro thời tiết của mình, cái tên dường như đặt sự ngẫu nhiên lên trên một bảng trật tự cơ bản: Hiệu ứng cánh bướm.

Và hiệu ứng cánh bướm sớm phát triển thành một lĩnh vực nghiên cứu toàn diện, rực rỡ, được gọi là lý thuyết hỗn loạn. Thật thú vị khi nhận ra rằng một số thứ trong tương lai, chẳng hạn thời tiết, có thể thách thức một cách khoa học các quy tắc của thuyết tất định, rằng chúng có thể vẫn là ẩn số đối với chúng ta.

Ở đâu có sự không hoàn hảo, ở đó có vẻ đẹp

Theo một bài báo nghiên cứu mới được công bố, bản chất không thể đoán trước của thời tiết mà Lorenz phát hiện ra khoảng 60 năm trước đã mở ra cơ hội cho các nhà toán học, triết học, vật lý học, nghệ sĩ, và bây giờ thậm chí cho các nhà thiết kế đồ trang sức. Nhưng trước tiên, hãy khám phá xem người ta đã đạt đến điểm này như thế nào.

Một điều tình cờ về các hệ thống hỗn loạn là khi ta vẽ biểu đồ chuyển động của chúng, chúng trông ấn tượng vô cùng. Các tập hợp dữ liệu tạo ra các loại hình dạng toán học thú vị này được gọi là các bộ thu hút hỗn loạn.

Vì vậy, tất nhiên, lý thuyết hỗn loạn đã bắt đầu một cuộc chạy đua giữa các nhà khoa học để tìm hiểu điều gì xảy ra khi một hệ thống chuyển từ một điểm ổn định sang một mớ hỗn độn bất ổn định vô hạn. Một ví dụ cổ điển về điều này là với một con lắc đôi. Một con lắc bình thường như đồng hồ quả lắc có một quỹ đạo khá yên bình. Trái, phải, trái, phải đều đặn. Nhưng thêm một con lắc thứ 2 vào cuối con lắc thứ nhất và bạn sẽ thấy đường đi của con lắc đôi trở nên rất phức tạp.

Chuyển động của con lắc kỳ lạ này sẽ không bao giờ có thể dự đoán được nữa vì độ nhạy rất lớn của nó đối với các điều kiện ban đầu của hệ thống. Để dự đoán nó sẽ đi đến đâu, bạn cần biết điểm bắt đầu của nó một cách chắc chắn 100%. Điều đó đơn giản là không thể. Ta đã dễ dàng tạo ra một con lắc hỗn loạn.

Lý thuyết hỗn loạn nhanh chóng thu hút sự chú ý của các nghệ sĩ thị giác, nhà điêu khắc và cả nhạc sĩ. Những người tìm kiếm vẻ đẹp trong sự không hoàn hảo và bất hòa - chính xác là những kiểu mẫu mà các hệ thống hỗn loạn để lại, như kiểu quỹ đạo vô định của con lắc hỗn loạn.

Eleonora Bilotta, một chuyên gia về lý thuyết hỗn loạn tại Đại học Calabria (Ý) là một nhà khoa học và nghệ sĩ, đã nhìn thấy cả hai mặt cùng lúc. Bilotta nói: "Nhóm của chúng tôi đã nghiên cứu lý thuyết hỗn loạn trong hơn 20 năm và trong thời gian đó, chúng tôi đã tạo ra một bước đột phá lớn bằng cách phát hiện ra hơn một nghìn điểm thu hút hỗn loạn, bắt đầu với mạch Chua”.

Đưa hiệu ứng cánh bướm vào nghệ thuật

Tuy nhiên, gần đây hơn, nhóm của Bilotta đang làm việc để chuyển động lực học của những hệ thống tuyệt đẹp này thành các dạng trực quan. Bilotta nói: “Chúng tôi đã tạo ra một cầu nối giữa thế giới trừu tượng của toán học và thế giới nghệ thuật và nhận thức trực quan hơn”.

Mạch Chua, được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1983 bởi Leon O. Chua, thường được tìm thấy trong các mạch điện tử. Và như Bilotta giải thích, chúng thường được sử dụng trong các nghiên cứu về lý thuyết hỗn độn để giúp ta hiểu cách các hệ thống này hoạt động và chuyển sang các lĩnh vực khác như hóa học, vật lý và sinh học. Và giống như những biến động thời tiết của Lorenz, những thay đổi nhỏ đối với các tham số của mạch Chua có khả năng dẫn đến những thay đổi lớn trong thể hiện của hệ thống.

Nó tương tự như hiệu ứng cánh bướm nhưng được gọi chính thức là "phân nhánh" trong trường hợp này. Bilotta nói: “Một trong những tính chất độc đáo của mạch Chua là có khả năng tạo ra một loạt các bộ hút hỗn loạn, mỗi bộ có hình dạng và đặc điểm riêng biệt.

Đây là một vấn đề lớn, qua con mắt của một nghệ sĩ. Việc vẽ đồ thị động lực học của các mạch Chua đặc biệt tạo ra một loạt các mẫu tinh tế, và như Bilotta lưu ý, việc đó đặc biệt tạo ra các thiết kế liên quan đến cái được gọi là fractal "cấu trúc phân dạng".

Một chuỗi fractal về cơ bản có nghĩa là cấu trúc của một đối tượng liên tục chia thành các phiên bản nhỏ hơn và nhỏ hơn của chính nó. Ta có thể tìm thấy những mô hình này trong hình dạng bông tuyết, cây cối, và ngay cả trong cơ thể chính mình.

Với suy nghĩ này, Bilotta và các đồng nghiệp đã biến những mô hình hỗn loạn của mạch Chua thành âm thanh. Bilotta nói: “Âm nhạc là một ngôn ngữ phổ quát mà mọi người có thể hiểu được bất kể họ là ai và nó có thể truyền đạt những ý tưởng phức tạp theo cách dễ nắm bắt”.

Nhưng giờ đây, theo một bài báo nghiên cứu do Bilotta đồng tác giả và được xuất bản vào cuối tháng 1.2023 trên tạp chí Chaos: An Indivisual Journal of Nonlinear Science, hình thức nghệ thuật hiệu ứng cánh bướm này cũng đã tìm được đường vào đồ trang sức.

Bilotta nói: “Trang sức là một loại hình nghệ thuật mang tính cá nhân cao và có thể đeo được, cho phép mọi người kết nối với những người thu hút hỗn loạn theo cách thân mật và cá nhân hơn. Chúng tôi tin rằng có một mối quan hệ cộng sinh giữa nghệ thuật và khoa học, nơi mà mỗi bên có thể cung cấp thông tin và truyền cảm hứng cho nhau".

Vào năm 2007, Bilotta đã cố gắng tái tạo các thiết kế nguệch ngoạc của các chất hút hỗn loạn theo cách mà hầu hết các nhà sản xuất đồ trang sức sẽ tán thành: tìm một thợ kim hoàn.

Bước tiếp theo là tìm ra một kỹ thuật tạo ra đồ trang sức hỗn loạn có thể xử lý các hình học vô cùng chi tiết mà mạch Chua tạo ra. Đó là in 3D hay cụ thể hơn là in 3D nhựa.

trang-suc.jpg

Bilotta cho biết: “Chúng tôi đã phải hợp tác chặt chẽ với các thợ kim hoàn, thử nghiệm các kỹ thuật khác nhau và điều chỉnh các thiết kế kỹ thuật số để đạt được sản phẩm cuối cùng mịn màng và bóng bẩy. Đó là một quá trình đầy thử thách, nhưng cuối cùng, chúng tôi đã có thể vượt qua những vấn đề này và tạo ra những đồ trang sức tuyệt đẹp thể hiện chính xác các lực hút hỗn loạn".

Đồng thời, Bilotta nêu dự định xa hơn: “Chúng tôi cũng có kế hoạch tích hợp các thuật toán trí tuệ nhân tạo để đẩy xa hơn ranh giới của thiết kế hỗn loạn và khám phá các dạng và ứng dụng mới và bất ngờ”.


Gửi bình luận
(0) Bình luận
1

Top 3 cao thủ chưa từng lộ diện trong truyện Kim Dung, Độc Cô Cầu Bại chỉ xếp thứ 2

Bài viết này sẽ hé lộ danh tính và xếp hạng ba vị đại cao thủ "ẩn dật" này.
2

Là tôi, con người đây mà

Cốc, cốc, cốc, ai gọi đó? - Tôi là người - Nếu là người, cho xem…?
3

Người đàn ông cưới AI làm "vợ hai", cuộc hôn nhân viên mãn suốt 5 năm nhưng bối rối khi cô ấy đề nghị sinh con

Mỗi ngày, cặp đôi cùng nhau nấu ăn, xem phim và đi dã ngoại lãng mạn. Thực tế, Travis luôn mang Lily Rose theo bên mình mọi lúc mọi nơi – chủ yếu là vì cô ấy sống trong túi anh, với tư cách là người vợ AI.
4

3 cao thủ khiến Trương Tam Phong thua xa: Có người chỉ dùng kiếm trúc tước hết vũ khí của 2.000 binh sĩ

Ai vượt mặt Trương Tam Phong về võ công trong thế giới kiếm hiệp Kim Dung?
5

Chẳng phải tự sáng tạo, hóa ra Chu Bá Thông học lỏm tuyệt kỹ Song thủ hỗ bác từ thời Thiên Long Bát Bộ

Tuyệt kỹ Song thủ hỗ bác nổi tiếng của Chu Bá Thông đã từng được một cao thủ thời Thiên Long Bát Bộ sử dụng.

Sự thật đằng sau bức ảnh gấu Bắc Cực thở ra lửa khiến nhiều người xôn xao

Hình ảnh ghi lại khoảnh khắc một con gấu Bắc Cực đang… thở ra lửa khiến nhiều người xôn xao và gây ra nhiều tranh cãi. Vậy sự thật đằng sau bức ảnh này là gì?

Vì sao Lương Sơn Bạc lừng danh trong Thủy Hử giờ biến mất?

Sau thời Nam Tống, khi khí hậu ổn định và nước sông Hoàng Hà được chuyển hướng sang sông Hoài để đổ ra biển. Hệ quả là Lương Sơn Bạc bị mất nguồn cung cấp nước và dần dần bị thu hẹp.

Vụ cô đồng bổ cau 'đúng nhận sai cãi' nóng trên mạng

Chính quyền thị xã Kinh Môn (tỉnh Hải Dương) sáng 8/2 vào cuộc xác minh vụ người phụ nữ tự nhận "cô đồng", vừa ngồi bổ cau vừa nói về "lá số tử vi" của người khác với câu kết "đúng nhận sai cãi".

Hình ảnh động vật nổi bật tuần qua: Mèo phản ứng nhanh trước cú mổ cự ly gần của rắn

Dù bị rắn tung ra cú mổ ở cự ly gần, mèo vẫn có thể phản ứng cực nhanh để tránh và phản đòn. Đoạn clip khiến nhiều người kinh ngạc vì tốc độ phản xạ của mèo.

Động vật khi buồn chán có biết thở dài như con người hay không?

Con người không phải là loài duy nhất thở dài - người ta cho rằng tất cả các loài động vật có vú đều như vậy - và có thể là do tiếng thở dài có một chức năng sinh học quan trọng bên cạnh phẩm chất biểu cảm của nó.

Chuyện chú chó giàu nhất hành tinh sở hữu khối tài sản 9.000 tỷ và trò bịp khiến cả thế giới mắc lừa

Nếu hỏi về chú chó giàu có nhất hành tinh, người ta không còn lạ lẫm với cái tên Gunther. Bởi lẽ tên của chú chó chăn cừu Đức này đã xuất hiện trên khắp các mặt báo, chẳng khác gì một ngôi sao nổi tiếng.

Vì sao người thuận tay trái thường có tính cách khác phần đông?

Nhà nghiên cứu Elizabeth Gilbert đã nêu khá nhiều công bố thú vị liên quan đến những người thuận tay trái.

Những câu trả lời ngô nghê của ChatGPT khiến dân mạng không thể nhịn cười

Được đánh giá là trí tuệ nhân tạo thông minh nhất hiện nay, tuy nhiên, đôi khi ChatGPT lại đưa ra những câu trả lời hết sức ngô nghê và hài hước, khiến nhiều người phải bật cười.

12 chân lý cuộc sống, ai ngộ ra sớm người ấy hạnh phúc

Suy ngẫm - Tích Thành - 31/07/2025 13:00
Có những câu nói chỉ vài chữ nhưng đủ để khiến lòng người bừng tỉnh, đủ để dẫn lối ta vượt qua bão giông cuộc đời. 12 câu nói dưới đây là những chân lý giản dị nhưng sâu sắc, dành cho những ai đang tìm kiếm sự bình yên giữa thế giới đầy xô bồ.

Xem “Sex Education”: Dù trẻ có thông minh đến mấy, cha mẹ vẫn phải chỉ dạy cho con điều này

Điện ảnh - Ứng Hà Chi - 31/07/2025 12:00
Từ câu hỏi ngây thơ của con, tôi chợt nhận ra bản thân cũng cần học cách trò chuyện và đồng hành cùng con một cách tinh tế hơn.

Ngày càng nhiều đứa con "biến mất" trong chính gia đình mình

Phong cách sống - Thiên Ân - 31/07/2025 11:00
Sẽ không bao giờ là quá muộn để hỏi một câu nhẹ nhàng: "Dạo này con có ổn không?".

Gia cảnh đáng thương và cách hành xử 10 điểm của nữ sinh giữa lũ lịch sử ở Nghệ An

Truyền cảm hứng - Hải My - 31/07/2025 10:00
Bạn này vừa đẹp người, vừa đẹp nết”, một cư dân mạng bình luận.

Mẹ bé gái 13 tuổi chia sẻ hành trình tìm con: gia đình kiểm soát chặt chẽ nhưng vẫn bị bất ngờ

Kỹ năng - Trang Đào - 31/07/2025 09:00
"Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới tất cả mọi người,” – người mẹ mở đầu bài chia sẻ sau khi con gái được đón về vào chiều Chủ nhật, ngày 27/7. Bé Kiều Tr. được tìm thấy vào thứ Bảy, 26/7, sau khi mất tích từ ngày 24/7.

Tỉnh thức - Osho

Tủ sách - FN - 31/07/2025 08:00
Ở "Tỉnh thức" (Awareness) tác phẩm mới nhất vừa ra mắt, Osho bàn tới một vấn đề mà suốt hàng ngàn năm nay nhân loại không ngừng tìm hiểu, đó là sự tỉnh thức.

Phía bên kia của công nghệ

Blog GS John VU - GS John Vu - 30/07/2025 13:00
Một giáo sư về xã hội học bảo tôi: “Trong cuộc khủng hoảng tài chính, nhiều người mất việc ở mức cao nhất trong nhiều năm. Nếu mọi sự không cải thiện sớm, họ sẽ không bao giờ có khả năng phục hồi khi việc làm của họ sẽ bị những người trẻ hơn sớm chiếm mất.”

Xem "Sex Education", tôi tìm thấy bài học giúp con gái tuổi dậy thì luôn ngẩng cao đầu trong mọi mối quan hệ

Điện ảnh - Mỹ Hạnh - 30/07/2025 12:00
Tôi không ngờ, bộ phim "Sex Education" lại chứa đựng nhiều bài học sâu sắc đến thế.

ChatGPT gây sốc khi khuyến khích người dùng tự gây tổn thương

Kỹ năng - T.Thủy - 30/07/2025 11:00
Một cuộc điều tra của tạp chí The Atlantic (Mỹ) đã phơi bày những lỗ hổng đáng báo động trong hệ thống bảo mật của ChatGPT.

AI đang lấy gì từ công việc của con người?

Suy ngẫm - TTXVN - 30/07/2025 10:00
AI không thay thế toàn bộ công việc, mà đang dần “lấy” những nhiệm vụ nhất định - có thể là phần nhàm chán hoặc phần sáng tạo, tùy cách con người sử dụng công nghệ.

Nơi vết thương ánh sáng rọi vào – Dành tặng những ai chưa từng được chữa lành từ tổn thương gia đình

Từ sách - Phim - Minh Hằng - 30/07/2025 09:00
Có một sự thật, cay đắng và khó chấp nhận, rằng không phải gia đình nào cũng là chốn bình yên, là nơi trú ẩn an toàn để mỗi đứa trẻ lớn lên và phát triển trọn vẹn.

Quyền chủ tịch Huawei nói thẳng với những sinh viên muốn trở nên ưu tú rèn đúng 2 thứ

Phong cách sống - Trang Đào - 30/07/2025 08:00
Trong bài phát biểu mới nhất tại một trường đại học tại Thâm Quyến, quyền Chủ tịch kiêm Giám đốc tài chính Huawei Mạnh Vãn Chu đã chỉ ra cho các sinh viên những điểm quan trọng để thành công.

Hồi ký của cựu Tổng thống Joe Biden được đấu giá 10 triệu USD

Giải trí - TĐ - 29/07/2025 13:00
Cựu tổng thống cho biết ông đã “làm việc cật lực” cho cuốn sách này, vốn sẽ tập trung vào nhiệm kỳ của ông tại Nhà Trắng.

Sống sót kỳ diệu sau cơn đau tim, người phụ nữ kể về cảm giác kỳ lạ khi sang "thế giới bên kia"

Suy ngẫm - Lam Chi - 29/07/2025 12:00
Người phụ nữ đang viết một cuốn sách kể về trải nghiệm đáng kinh ngạc của mình ở “thế giới bên kia”.

8 thủ thuật tâm lý giúp bạn thu phục người khác dễ dàng

Kỹ năng - Nguyệt Ánh - 29/07/2025 11:00
Gọi tên đối phương thường xuyên trong cuộc trò chuyện là một trong những thủ thuật tâm lý đơn giản nhưng vô cùng hiệu quả giúp bạn chiếm được cảm tình của họ.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 5, 31/07/2025