[카오스]카오스 이론 - 예측 불가능한 것을 예측한다

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카오스이론의 배경과 설명을 알기쉽게 쓴 레포트입니다.

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당신은 급하게 흘러가는 강물이나 시냇물에 나타나는 소용돌이를 보고 거기에 정신이 팔린 적이 있을 것이다. 또 담배 연기가 보기 좋게 올라가다가, 어느 순간 무질서한 형태로 소용돌이치며 부서지는 것을 본 적도 있을 것이다. 유체 속에서 부드러운 흐름이 갑자기 혼란을 일으키며, 혼돈 상태로 변하는 현상은 요동(turbulence)이라고 한다. 졸졸 소리를 내며 내려가는 시냇물에 나타나는 작은 소용돌이는 매우 아름답게 보이지만, 그러한 요동이 항상 바람직한 것은 아니다. 요동은 파이프라인의 흐름에 장애를 가져오며, 비행기 날개의 부력을 순간적으로 떨어뜨린다. 혈관 속에서의 소용돌이 흐름은 인공 심장 밸브 수술시 큰 장애를 일으킬 수 있다. 일반적으로, 요동은 빠른 속도로 움직이는 유체와 관련된 모든 장비에 비효율적인 작동을 초래한다.
유감스럽게도 유체의 요동 운동은 수세기 넘게 연구 대상이 되어왔음에도 불구하고, 고전 물리학에서 가장 그 실체가 밝혀지지 않은 문제 중 하나로 남아 있다. 지금도 완전히 평탄한 파이프 속을 완벽에 가까울 정도로 부드럽게 흘러가던 유체의 흐름이, 유체의 속도가 증가하면 어느 순간에 이르러 왜 갑자기 혼돈 상태로 되는지 아무도 정확하게 알지 못한다. 최고의 성능을 자랑하는 컴퓨터로도 요동치는 흐름을 수초 이상 정확하게 추적하지는 못한다. 양자역학의 불확정성 원리를 제창한 베르너 하이젠베르크는 임종 직전에 이렇게 말했다.

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